免疫学：第2章 抗原.ppt

第二章 抗原AntigenAntigen？ Ag抗原的概念n抗原是指能与相应克隆的淋巴细胞上独特的抗原受体特异性结合，诱导淋巴细胞产生免疫应答(Immunoresponse)的物质n抗原既具有免疫原性，又具有免疫反应性免疫原性n免疫原性(immunogenicity)是指引起免疫应答的性能决定免疫原性的因素n化学性质及结构复杂性 n分子大小 n分子构象和易接近性n异物性n免疫途径和抗原剂量n机体方面的因素 (一)、化学性质及结构复杂性 n多数抗原是蛋白质，其中含有大量芳香族氨基酸，尤其是含酪氨酸的蛋白质抗原性更强n多糖中只有复杂多糖才具有抗原性n核酸的免疫原性很低，但若与蛋白质载体连接则能刺激抗体产生n类脂一般无抗原性二)、分子大小n凡具有抗原性的物质，其分子量都较大，一般在10,000以上，个别超过100,000dal低于4,000dal者一般不具有抗原性三)、分子构象和易接近性n抗原分子的特殊化学基团的三维结构（构象，conformation）决定此分子是否能与淋巴细胞的抗原受体吻合，而启动免疫应答n易接近性（accessibility）：是指抗原分子的特殊化学基团与淋巴细胞表面对应抗原受体相互接触的难易程度。

IFN-2b的三维结构(四)、异物性（foreignness）n异物性是指抗原与所刺激的机体的自身物质的差异五)、免疫途径和抗原剂量n n多数抗原是非经口进入机体多数抗原是非经口进入机体（皮内，皮下，肌肉，静脉（皮内，皮下，肌肉，静脉，腹腔），才具有抗原性腹腔），才具有抗原性n n一般情况下，颗粒性抗原（一般情况下，颗粒性抗原（细菌，红细胞，大的多聚体细菌，红细胞，大的多聚体）不论皮下或静脉注射可引）不论皮下或静脉注射可引起良好的抗体应答起良好的抗体应答n n而可溶性蛋白或糖类需较严而可溶性蛋白或糖类需较严格的免疫程序，包括用量较格的免疫程序，包括用量较大，多次注射以及与佐剂同大，多次注射以及与佐剂同时使用六)、机体方面的因素 n n宿主与抗原来源的种类有关，宿主的遗宿主与抗原来源的种类有关，宿主的遗传背景也明显的影响，在近交系的一些传背景也明显的影响，在近交系的一些品系是具有高应答的品系品系是具有高应答的品系 免疫反应性（immuno reactivity）n免疫反应性是指能与免疫应答产物相互作用起反应的性能 半抗原 (hapten)n小分子本身不能引起免疫应答，但能与产生的相应抗体的结合。

这种物质只有与载体蛋白(carrierprotein)结合后，才能具备免疫原性n这种只具有免疫反应性而无免疫原性的物质称为半抗原或不完全抗原(incompleteantigen)Scheme for Preparation of the Immunogen for Scheme for Preparation of the Immunogen for GA-BSA Protein Hapten ConjugateGA-BSA Protein Hapten ConjugateProteinhaptenconjugate抗原决定簇 (epitope)n抗原决定簇，又称表位（epitope）是指抗原性物质表面决定该抗原特性的特殊化学基团，是免疫应答和免疫反应具有特异性的物质基础n抗原决定簇是很小的，其大小相当于相应抗体的结合部位，它们可由5-7个氨基酸，单糖或核苷酸残基组成某些残基在与抗体结合时，比其它残基起更大作用，因而具有免疫优势（Immunodominance）抗原结合价（Antigenicvalence）n抗原结合价（Antigenicvalence）是指能与抗体分子结合的抗原决定簇的总数。

交叉反应（Crossreaction） 抗原除与其相应的抗体发生特异性反应外，还与其他抗体发生反应称为交叉反应，引起交叉反应的原因：相同的抗原分子共同决定簇决定簇相似 特异性和交叉反应n特异性(specificity)是指物质之间相互吻合的针对性，是免疫应答和免疫反应中的一个重要要素n抗原的特异性既表现在免疫原性上，也表现在免疫反应性上免疫学鉴定、诊断和防治之所以能广泛应用和行之有效就是基于免疫应答和免疫反应具有特异性抗原抗体反应的特异性可以精细到能区分两种近似物质之间的微细差异，而这种差异常常是用其他方法所难以区别的抗原的分类 I根据抗原来源与机体的亲缘关系分类n异种抗原（xenoantigen）来自另一物种的抗原性物质n同种异型抗原（alloantigen）来自同种而基因型不同的个体的抗原n自身抗原（antoantigen）能引起自身免疫应答的自身组织成分n异嗜性抗原（heterophileantigen）在不同种属动物，植物，微生物细胞表面上存在的共同抗原抗原的分类 II根据引起免疫应答依赖T细胞的关系分类n胸腺依赖性抗原（thymusdependentantigen,TD） 绝大多数抗原需T细胞辅助才能刺激机体产生抗体，可引起回忆应答。

n非胸腺依赖性抗原（thymus-independentantigen,TI）不需T细胞辅助或依赖程度较低的抗原，不引起回忆应答 抗原的分类 III其他分类方法：其他分类方法：n n内源性抗原（内源性抗原（endogenousendogenousantigenantigen）n n外源性抗原（外源性抗原（exgenousantigenexgenousantigen）n n天然抗原（天然抗原（naturalantigennaturalantigen）n n人工抗原（人工抗原（artificialantigenartificialantigen）n n合成抗原（合成抗原（synfheticantigensynfheticantigen）n n完全抗原（完全抗原（completeantigencompleteantigen）n n不完全抗原（不完全抗原（incompleteantigenincompleteantigen）医学上的重要抗原医学上的重要抗原n n各种微生物及其代谢产物各种微生物及其代谢产物n n动物的抗血清动物的抗血清n n异嗜性抗原异嗜性抗原n n同种异型抗原同种异型抗原同种异型抗原是指来自同种生物而基因型不同的个体的抗原物质。

如：人类同种异型抗原是指来自同种生物而基因型不同的个体的抗原物质如：人类红细胞血型抗原及其组织相容性抗原等红细胞血型抗原及其组织相容性抗原等 人类的同种异型抗原主要有：人类的同种异型抗原主要有：HLAHLA抗原、抗原、ABOABO抗原、抗原、IgIg的同种异型抗原、的同种异型抗原、RhRh抗原各种微生物及其代谢产物 n细菌、病毒都是良好的抗原，能引起机体产生相应抗体n细菌的代谢产物多数为良好的抗原，其中有些如外毒素抗原性很强动物的抗血清 n临床上常用抗毒素治疗外毒素所致疾病（白喉，破伤风）以及毒蛇咬伤异嗜性抗原n n有些病原微生物与人体某些组织有共同抗原成分，是有些病原微生物与人体某些组织有共同抗原成分，是引起免疫病理的物质基础引起免疫病理的物质基础n n溶血性链球菌表面成分，与人肾小球基底膜及心肌组溶血性链球菌表面成分，与人肾小球基底膜及心肌组织具有共同抗原存在，故在链球菌感染后，其刺激机织具有共同抗原存在，故在链球菌感染后，其刺激机体产生的抗体，可与具有共同抗原心、肾组织发生交体产生的抗体，可与具有共同抗原心、肾组织发生交叉反应，导致肾小球肾炎或心肌炎叉反应，导致肾小球肾炎或心肌炎。

n n大肠杆菌大肠杆菌O14O14型脂多糖与人结肠黏膜有共同抗原存在，型脂多糖与人结肠黏膜有共同抗原存在，有可能导致溃疡性结肠炎的发生有可能导致溃疡性结肠炎的发生同种异型抗原1.ABO血型系统根据人类红细胞表面血型抗原A和B的有无，可分为A，B，AB和O型2.Rh血型系统根据红细胞表面有无Rh抗原，而区分为Rh阳性和Rh阴性Antibody A （B，O型）Antibody B （A，O型）免疫学研究中常用的抗原 n牛血清白蛋白（bovineserumalbumin,BSA）n卵白蛋白（ovalbumin,OA）n牛丙种球蛋白（bovine-globulin,BGG）n钥孔嘁血蓝蛋白（keyholelimpethemocyanin,KLH）n鞭毛蛋白（flagellin）n绵羊红细胞（sheepredbloodcell,SRBC）抗原的制备 细胞性免疫原的制备 n红细胞抗原的制备取静脉血，加肝素的生理盐水，轻轻摇匀，离心，红细胞被压积于管底，弃去上清，用生理盐水洗3次n白细胞抗原的制备抗凝血的试管中加入全血，静置，自然沉降后，血液分为3层，上层为淡黄色血浆，底层为红细胞，中间有一白细胞薄层，用尖吸管吸取，移入另一试管中，加入缓冲液，洗涤，离心，制得。

组织细胞抗原的制备 n在无菌条件下，取组织，切成小块，用无菌缓冲液洗涤，再用25%胰蛋白酶水解，4过夜（37，30-60min）用吸管轻轻吹打，使成细胞悬液，用80目不锈钢过滤，离心，洗涤制得细菌细胞抗原的制备n在无菌条件下，接种于平板上，取单菌落置于三角瓶中，培养，灭菌后，离心，洗涤原虫性抗原的制备n寄生虫一般都远较细菌或病毒为大，构造与成分复杂，它的成分与分泌物一般都是较强的抗原，寄生虫有一个复杂的生活周期，不同周期中的虫体会诱发不同的免疫反应，又能诱发细胞免疫反应，有些寄生虫的表面组成和抗原成分能够不断的变化，以抵御和逃避宿主的免疫攻击n提取孢子制备抗原 n虫卵抗原的制备 可溶性抗原制备n蛋白质、糖蛋白、脂蛋白、酶类、补体、脂多糖、细菌外毒素等可溶性抗原中相当部分来源于组织细胞，成分比较复杂，通常需要将组织和细胞破碎，经一定的方法纯化才能获得所需要的抗原n组织和细胞混合抗原成分的制备酶处理法， 冻融法， 超声破碎法， 表面活性剂处理法n蛋白质抗原的制备离心分离法 ，盐析法 ，分子筛效应 ，离子交换色谱 半抗原免疫原的制备 I n常见的半抗原种类及性质属于半抗原的物质是低分子量的化学物质。

n如多糖、多肽、甾体激素、脂肪酸、类脂质、核苷酸、药物（包括抗生素）以及其他化学物品半抗原免疫原的制备 IIn载体的种类和常见载体的性质载体有蛋白质类，多肽聚合物，大分子聚合物和某些颗粒常用的蛋白有BSA,HSA,多肽有多聚赖氨酸（poly-L-lysine）半抗原免疫原的制备 III n半抗原载体连接方法带有游离氨基酸或游离羧基以及2种基团都有的半抗原，可直接与载体连接n其他不带有游离氨基酸或羧基的半抗原须加以适当的改造，使其转变为带有游离氨基酸或羧基的衍生物，才能与载体连接n常用的连接方法有碳化二亚胺法，戊二醛法，氯甲酸异丁脂法，琥珀酸酐法，重氮法，一氯醋酸钠法，羧甲基羟胺法，MBS法，抗原制备的新进展抗原制备的新进展IVIV n n抗原分子克隆与表达抗原分子克隆与表达n n小肽类抗原的融合表达小肽类抗原的融合表达n n小肽类半抗原的合成与载体蛋白的偶联小肽类半抗原的合成与载体蛋白的偶联融合蛋白的SDS-PAGE和Western blot 分析Caricature of professor Elie MetchnikoffCaricature of professor Elie MetchnikoffPaul Ehrlichs side-chain theory Paul Ehrlichs side-chain theory of Ab productionof Ab production1908ImmunologyImmunology 免疫系统n n免疫系统是执行体液免疫和细胞免疫功能免疫系统是执行体液免疫和细胞免疫功能的机构；的机构；n n由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成；由免疫器官、免疫细胞和免疫分子组成；免疫系统免疫系统一、中枢淋巴器官一、中枢淋巴器官中枢淋巴器官包括：中枢淋巴器官包括：n骨髓n胸腺n鸟类的法氏囊 中枢免疫系统1. 骨髓n骨髓中的多功能造血干细胞可分化为髓样干细胞和淋巴干细胞，淋。