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1、第九单元第九单元抗原与抗体抗原与抗体第节抗原与免疫原的概念第节抗原与免疫原的概念v抗原与抗原性的概念抗原与抗原性的概念v影响抗原免疫原性的因素影响抗原免疫原性的因素v抗原决定簇抗原决定簇v抗原的交叉性抗原的交叉性v抗原的分类抗原的分类v重要的抗原重要的抗原v佐剂佐剂一、抗原与抗原性抗原抗原v凡能刺激机体凡能刺激机体产生产生抗体和效应性淋巴细胞并抗体和效应性淋巴细胞并能能与之结合与之结合引起特异性免疫反应的物质称为引起特异性免疫反应的物质称为抗原(抗原(antigenantigen)抗原性抗原性 抗原分子具有抗原性(抗原分子具有抗原性(antigenicityantigenicity),包括包括
2、免疫免疫原性原性与与反应原性反应原性两个方面的含义。两个方面的含义。v免疫原性(免疫原性(immunogenicityimmunogenicity):):即抗原能刺激特定即抗原能刺激特定的免疫细胞,使的免疫细胞,使 之活化、增殖、分化和产生免疫之活化、增殖、分化和产生免疫效应物质(抗体和效应淋巴细胞)的特性效应物质(抗体和效应淋巴细胞)的特性v反应原性(反应原性(immunoreactivityimmunoreactivity):即抗原能与相应即抗原能与相应的免疫效应特质(抗体和效应淋巴细胞)特异性结的免疫效应特质(抗体和效应淋巴细胞)特异性结合,产生免疫反应的特征合,产生免疫反应的特征二、二
3、、影响免疫原性的因素影响免疫原性的因素v抗原分子的特性抗原分子的特性异源性;分子大小;化学组成与结构;物理状态;对抗异源性;分子大小;化学组成与结构;物理状态;对抗原加工和递呈的易感性原加工和递呈的易感性v宿主生物系统宿主生物系统 不同呼吸系统,不同个性,年龄,性别,健康状态不同呼吸系统,不同个性,年龄,性别,健康状态v免疫剂量及途径免疫剂量及途径 免疫剂量,接种途径,接种次数免疫剂量,接种途径,接种次数及免疫佐剂等及免疫佐剂等三、抗原决定簇表位的概念表位的概念v抗原表位(抗原表位(epitopeepitope):是存在于抗原分子的是存在于抗原分子的表面、决定抗原特异性的特殊化学基团。又表面、
4、决定抗原特异性的特殊化学基团。又称抗原决定簇(称抗原决定簇(antigen determinant)antigen determinant)表位的大小表位的大小v蛋白质表位一般由蛋白质表位一般由5-75-7个氨基酸残基组成个氨基酸残基组成v多糖抗原由多糖抗原由5 5、6 6个多糖残基组成;个多糖残基组成;v核酸抗原的表位由核酸抗原的表位由5-85-8个核苷酸残基组成个核苷酸残基组成表位的数量表位的数量v抗原分子抗原表位的数目称为抗原价抗原分子抗原表位的数目称为抗原价(antigenic valenceantigenic valence);多个抗原表位的抗);多个抗原表位的抗原称多价抗原;一个表
5、位的称单价抗原,如原称多价抗原;一个表位的称单价抗原,如简单半抗原。简单半抗原。构象表位和顺序表位构象表位和顺序表位v抗原分子中由分子基团特定的空间构象形成的表位抗原分子中由分子基团特定的空间构象形成的表位(conformational conformational epitopeepitope),又称),又称不连续表位不连续表位(discontinuous discontinuous epitopeepitope)v抗原分子中直接由分子基团的一级结构序列(如氨抗原分子中直接由分子基团的一级结构序列(如氨基酸序列)决定的表位称为基酸序列)决定的表位称为顺序表位顺序表位(sequential s
6、equential epitopeepitope),又称为连续性表位(),又称为连续性表位(continuous continuous epitopeepitope)T T细胞表位和细胞表位和B B细胞表位细胞表位v在免疫应答过程中,在免疫应答过程中,B B细胞抗原受体(细胞抗原受体(B cell B cell receptor,BCRreceptor,BCR)和)和T T细胞抗原受体(细胞抗原受体(T cell T cell receptor,TCRreceptor,TCR)所识别的表位具有不同的特)所识别的表位具有不同的特点,分别被称为点,分别被称为B B细胞表位和细胞表位和T T细胞表位
7、。细胞表位。第节抗原的交叉性第节抗原的交叉性v自然界中存在着无数多的抗原物质,不同的自然界中存在着无数多的抗原物质,不同的物质之间可能存在共同的抗原表位,这种现物质之间可能存在共同的抗原表位,这种现象称为抗原的交叉性,这些共有的抗原组成象称为抗原的交叉性,这些共有的抗原组成表位就称为表位就称为共同抗原共同抗原(common antigencommon antigen)。)。第节抗原的分类第节抗原的分类抗原性质分类抗原性质分类v完全抗原完全抗原和和不完全抗原不完全抗原(即半抗原)(即半抗原)v完全抗原完全抗原 既具有免疫原性又有反应既具有免疫原性又有反应原性的物质原性的物质v半抗原半抗原 只具有
8、反应原性而缺乏免只具有反应原性而缺乏免疫原性的物质疫原性的物质抗原加入和递呈关系分类抗原加入和递呈关系分类v外源性抗原外源性抗原通过吞饮或吞通过吞饮或吞噬等作用被噬等作用被APCAPC从细胞基质从细胞基质外摄入的蛋白质抗原,如外摄入的蛋白质抗原,如细菌和某些可溶性蛋白等细菌和某些可溶性蛋白等v内源性抗原内源性抗原在细胞内合成在细胞内合成的抗原,如病毒感染细胞的抗原,如病毒感染细胞所合成的病毒抗原等所合成的病毒抗原等根据抗原来源分类根据抗原来源分类v异种抗原异种抗原v同种异型抗原同种异型抗原v自身抗原自身抗原v异嗜性抗原异嗜性抗原对细胞的依赖性分类对细胞的依赖性分类v胸腺依赖性抗原,胸腺依赖性抗
9、原,抗原抗原v非胸腺依赖性抗原非胸腺依赖性抗原,T T I I抗原抗原根据化学性质分类根据化学性质分类v蛋白质、脂蛋白、糖蛋白、脂质、多糖、脂蛋白质、脂蛋白、糖蛋白、脂质、多糖、脂多糖和核酸抗原等。多糖和核酸抗原等。第节重要的抗原微生物抗原微生物抗原细菌的抗原细菌的抗原v菌体抗原菌体抗原v鞭毛抗原鞭毛抗原v荚膜抗原荚膜抗原v菌毛抗原菌毛抗原v表面蛋白、分泌蛋白表面蛋白、分泌蛋白病毒抗原病毒抗原v病毒表面抗原病毒表面抗原v病毒衣壳抗原病毒衣壳抗原v核蛋白抗原核蛋白抗原v真菌抗原:真菌抗原:一般形成的一般形成的抗体没有保护作用抗体没有保护作用v寄生虫抗原寄生虫抗原v保护性抗原:保护性抗原:能刺激机
10、能刺激机体产生中和抗体的抗原体产生中和抗体的抗原v超抗原超抗原 是指一类只需极低浓度是指一类只需极低浓度(1-10ng/ml1-10ng/ml)既可激活)既可激活大量的大量的T T细胞(细胞(2%2%20%20%某某些亚型些亚型T T细胞克隆)活化,细胞克隆)活化,产生极强的免疫应答的抗产生极强的免疫应答的抗原因子原因子v非微生物抗原非微生物抗原v人工合成抗原人工合成抗原第节佐剂v一种物质先于抗原或与抗原同时注入动手一种物质先于抗原或与抗原同时注入动手体内,能非特异性地改变或增强对该抗原体内,能非特异性地改变或增强对该抗原的特异性免疫应答,发挥辅助作用,这类的特异性免疫应答,发挥辅助作用,这类
11、物质统称为物质统称为免疫佐剂免疫佐剂(immunoadjuvantimmunoadjuvant)简称佐剂(简称佐剂(adjuvantadjuvant)佐剂的种类佐剂的种类v不溶性铝盐类胶体佐剂不溶性铝盐类胶体佐剂v油水佐剂油水佐剂v微生物及其代谢产物佐剂微生物及其代谢产物佐剂v核酸及其类似物佐剂核酸及其类似物佐剂v免疫刺激复合物佐剂免疫刺激复合物佐剂v脂质体脂质体v蜂胶佐剂蜂胶佐剂第第2节节 免疫球蛋白与抗体免疫球蛋白与抗体一、免疫球蛋白与抗体的概念一、免疫球蛋白与抗体的概念免疫球蛋白的概念免疫球蛋白的概念v免疫球蛋白免疫球蛋白(immunoglobulin,Igimmunoglobulin,
12、Ig)是指存在于是指存在于人和动物血液(血清)、组织液及其他外分人和动物血液(血清)、组织液及其他外分泌液中的一类具有相似结构的球蛋白泌液中的一类具有相似结构的球蛋白抗体的概念抗体的概念v动物机体受到抗原物质刺激后,由淋巴细动物机体受到抗原物质刺激后,由淋巴细胞转化为浆细胞产生的,能与相应抗原发生胞转化为浆细胞产生的,能与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白,特异性结合反应的免疫球蛋白,这类免疫球这类免疫球蛋白称为抗体蛋白称为抗体(antibody)(antibody)抗体与免疫球蛋白的区别抗体与免疫球蛋白的区别v免疫球蛋白是化学结构上的概念免疫球蛋白是化学结构上的概念v抗体是生物学功能上的
13、概念抗体是生物学功能上的概念v抗体都是免疫球蛋白抗体都是免疫球蛋白v并非所有的免疫球蛋白都具有抗体活性并非所有的免疫球蛋白都具有抗体活性IgIg的基本结构:的基本结构:四条对称的多肽链构成的单体四条对称的多肽链构成的单体包括两条相同的分子量较大的包括两条相同的分子量较大的重链重链和两和两条相同的分子量较小的条相同的分子量较小的轻链轻链重链和轻链均分为重链和轻链均分为可变区可变区和和恒定区恒定区 二、抗体的基本结构二、抗体的基本结构轻链轻链可分为可分为链链及及链链两种两种同一单体中两条轻链是相同同一单体中两条轻链是相同功能区功能区:可变区可变区(VL):(VL):超变区及抗体互补超变区及抗体互补
14、决定区决定区恒定区恒定区(CL)(CL)重链(重链(heavy chain)heavy chain)根据重链特性的不同,可将其根据重链特性的不同,可将其分为分为、五种。五种。据此将免疫球蛋白分为五类。据此将免疫球蛋白分为五类。绞链区的作用绞链区的作用CH1CH1与与CH2CH2之间存之间存在有绞链区,对在有绞链区,对木瓜酶及蛋白酶木瓜酶及蛋白酶敏感,具有很好敏感,具有很好的弹性,可以自的弹性,可以自由展开至由展开至180180度。度。免疫球蛋白的特殊结构免疫球蛋白的特殊结构v连接链连接链 (joining chain,joining chain,链),链),IgMIgM和和 IgIg中含有中含
15、有v分泌成分分泌成分(secretary component,secretary component,)IgIg特有的成分特有的成分v糖类糖类 免疫球蛋白是含糖量相当高蛋白质,特别免疫球蛋白是含糖量相当高蛋白质,特别是是IgMIgM和和 IgIg三、免疫球蛋白的种类与抗原决定簇三、免疫球蛋白的种类与抗原决定簇免疫球蛋白的种类免疫球蛋白的种类免疫球蛋白可分为类、亚类、型、亚型等。免疫球蛋白可分为类、亚类、型、亚型等。(一)类(一)类v免疫球蛋白类(免疫球蛋白类(classclass)的区分是依据其)的区分是依据其重链重链区的理化特性及抗原性的差异,区的理化特性及抗原性的差异,v在同种系所有个体内
16、的免疫球蛋白可分为在同种系所有个体内的免疫球蛋白可分为IgIg、IgIg、IgIg、IgIg和和IgIg ,v重链分别为重链分别为、和和 ,因此重链,因此重链决定免疫球蛋白的种类。决定免疫球蛋白的种类。IgIgIgIgIg(二)、免疫球蛋白的抗原决定簇(二)、免疫球蛋白的抗原决定簇v免疫球蛋白是蛋白质,因此其本身可作为免疫原诱免疫球蛋白是蛋白质,因此其本身可作为免疫原诱导产生抗体。导产生抗体。一种动物的免疫球蛋白对另一种动物一种动物的免疫球蛋白对另一种动物而言是良好的抗原。而言是良好的抗原。v免疫球蛋白不仅在异种动物之间具有抗原性,而且免疫球蛋白不仅在异种动物之间具有抗原性,而且在在同一种属动物不同个体之间,以及自身体内同样同一种属动物不同个体之间,以及自身体内同样是一种抗原物质。是一种抗原物质。v免疫球蛋白分子的抗原决定簇(表位)分为免疫球蛋白分子的抗原决定簇(表位)分为同种型同种型决定簇决定簇、同种异型决定簇同种异型决定簇和和独特型决定簇独特型决定簇。四、各类免疫球蛋白的主要特性与免四、各类免疫球蛋白的主要特性与免疫学功能疫学功能IgGIgGvIgGIgG是人和动物血清中是人和动物