第一章抗原.ppt

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1、第一篇第一篇 免疫学基础免疫学基础什么是免疫？什么是免疫？什么样的物质参与免疫过程？什么样的物质参与免疫过程？免疫反应是怎么样发生的？免疫反应是怎么样发生的？免疫功能如同一把双刃剑！免疫功能如同一把双刃剑！免疫的基本过程免疫的基本过程抗原抗原第第 一一 章章第一节第一节抗原的概念与性质抗原的概念与性质一、抗原的概念一、抗原的概念 抗抗 原原(antigen，Ag)是一类与淋巴细胞抗原受体是一类与淋巴细胞抗原受体(TCR/BCR)结合后结合后,能启动机体免疫系统发生能启动机体免疫系统发生免疫应答免疫应答,并能与免疫应答产物并能与免疫应答产物(Ab/T*)在体内或体外特异性结合的物质。在体内或体外

2、特异性结合的物质。抗原的两个基本免疫学性质抗原的两个基本免疫学性质 免疫原性免疫原性(immunogenicity)刺激机体免疫系统产生刺激机体免疫系统产生Ab或或T*的能力的能力【即诱导即诱导免疫应答免疫应答(response)】抗原性抗原性(antigenicity)与免疫应答产物与免疫应答产物Ab或或T*特异结合的能力特异结合的能力【即参与即参与免疫反应免疫反应(reaction)】半抗原半抗原(hapten)只有抗原性无免疫原性只有抗原性无免疫原性 完全抗原完全抗原 同时具有免疫原性和抗原性同时具有免疫原性和抗原性 半抗原与蛋白质载体结合半抗原与蛋白质载体结合转变成完全抗原转变成完全抗

3、原 青霉素青霉素机体机体无应答无应答青霉烯酸青霉烯酸青霉烯青霉烯酸蛋白酸蛋白抗青霉抗青霉素素-IgE-IgE致敏状态致敏状态过敏性休克过敏性休克蛋白蛋白初次初次降解降解大多数人大多数人少数人少数人产生产生再次再次外来抗原进入体内外来抗原进入体内可能产生四种不同的结果可能产生四种不同的结果 无应答无应答:抗原浓度太低或宿主已经处于耐受状态抗原浓度太低或宿主已经处于耐受状态 抗原特异性体液和细胞免疫应答（抗原特异性体液和细胞免疫应答（正性应答正性应答）:宿主此后的一段时间里对该抗原处于免疫状态宿主此后的一段时间里对该抗原处于免疫状态 超敏反应超敏反应:抗原特异性免疫应答伴有较强的炎症抗原特异性免疫

4、应答伴有较强的炎症反应或损伤反应或损伤 诱导诱导免疫耐受免疫耐受（负性应答）（负性应答）:宿主在此后的一段宿主在此后的一段时间里对该抗原处于无反应状态时间里对该抗原处于无反应状态 免疫原（免疫原（immunogenimmunogen）变应原（变应原（allergenallergen）耐受原（耐受原（toleragentoleragen）（1）异物性（免疫原性的本质）异物性（免疫原性的本质）种族关系相距越远种族关系相距越远,免疫原性越强免疫原性越强血缘关系越远血缘关系越远,其免疫原性越强其免疫原性越强二二.抗原的免疫原性抗原的免疫原性 自身物质自身物质 修饰的自身抗原修饰的自身抗原;隐蔽抗原隐蔽

5、抗原 结论结论凡在个体胚胎发育期间，淋巴细胞从未凡在个体胚胎发育期间，淋巴细胞从未接触过的有机物质，均是抗原性异物接触过的有机物质，均是抗原性异物根据抗原与机体的亲缘关系而分类根据抗原与机体的亲缘关系而分类1异种抗原异种抗原（xenogenic Ag）类毒素类毒素 用用0.30.4甲醛溶液处理外毒甲醛溶液处理外毒素，使外毒素脱去毒性，但仍保留原有的素，使外毒素脱去毒性，但仍保留原有的抗原性的生物制品抗原性的生物制品动物免疫血清动物免疫血清2同种异型抗原同种异型抗原(allogenic Ag)在同一种属不同个体之间所存在的抗原在同一种属不同个体之间所存在的抗原 血型血型(红细胞红细胞)抗原、组织

6、相容性抗原抗原、组织相容性抗原 3自身抗原自身抗原（autoantigen）修饰的自身抗原修饰的自身抗原 隐蔽抗原隐蔽抗原 角膜蛋白、男子精液等发育过程中的角膜蛋白、男子精液等发育过程中的隔离成分。隔离成分。4.异嗜性抗原异嗜性抗原(heterophilic antigen)是指一类与种属无关的存在于人、动物、是指一类与种属无关的存在于人、动物、植物和微生物之间的共同抗原植物和微生物之间的共同抗原 异嗜性抗原可能引起免疫病理损伤异嗜性抗原可能引起免疫病理损伤 链球菌链球菌M12蛋白蛋白抗抗M12-抗体抗体清除清除链球菌链球菌心肌心肌肾小球肾小球风湿热风湿热肾炎肾炎（二）理化形状（二）理化形状1

7、、化学组成、化学组成蛋白质蛋白质 良好抗原良好抗原复杂多糖复杂多糖 一般抗原一般抗原脂类脂类、核酸及组蛋白核酸及组蛋白 微弱抗原微弱抗原2.相对分子量大小相对分子量大小 分子量分子量 越大免疫原性越强越大免疫原性越强(10000dal)3.结构复杂性结构复杂性 一般多条肽链聚合蛋白比单链蛋白分子复杂，一般多条肽链聚合蛋白比单链蛋白分子复杂，颗粒性抗原（如细胞）比可溶性抗原大而且颗粒性抗原（如细胞）比可溶性抗原大而且复杂，因此聚合蛋白和颗粒性抗原免疫原性复杂，因此聚合蛋白和颗粒性抗原免疫原性更强更强。4.分子构想与易接近性分子构想与易接近性 (Ag与淋巴细胞抗原受体结合的难易程度与淋巴细胞抗原受

8、体结合的难易程度)越理想免疫原性更强越理想免疫原性更强(四四)宿主的应答条件与免疫方法宿主的应答条件与免疫方法1 1、宿主的遗传因素、宿主的遗传因素2 2、宿主的年龄、性别与健康状态、宿主的年龄、性别与健康状态3 3、免疫方法、免疫方法 抗原剂量抗原剂量 免疫途径免疫途径 免疫次数免疫次数 免疫佐剂免疫佐剂（三）完整性（三）完整性白喉白喉毒素毒素注射注射马马/羊羊产生产生抗白喉免疫血清抗白喉免疫血清(白喉抗毒素白喉抗毒素)白喉白喉抗毒素抗毒素注射注射白喉白喉患儿患儿白喉白喉痊愈痊愈百日咳百日咳患儿患儿无疗效无疗效中和作用中和作用专一结合专一结合三、抗原的特异性三、抗原的特异性1、决定抗原特异性

9、的分子结构基础、决定抗原特异性的分子结构基础 抗原决定基抗原决定基(antigenic deteminant)是以一定顺序排列或具有特定空间构是以一定顺序排列或具有特定空间构像的化学基团，是淋巴细胞抗原受体或抗像的化学基团，是淋巴细胞抗原受体或抗体识别并特异结合的体识别并特异结合的靶结构靶结构，亦称为表位，亦称为表位（epitope）抗原表位的作用抗原表位的作用v 特定表位只能诱导相应的特异性免疫应答特定表位只能诱导相应的特异性免疫应答Ag-DaAPC提呈提呈TCRa-TBaAbav 抗原表位决定免疫反应特异性抗原表位决定免疫反应特异性Ag-DaAbaAga-AbaAga失活失活TCRa-TT

10、a活化活化杀伤杀伤Aga-细胞细胞2、抗原表位的影响因素、抗原表位的影响因素 大小大小 517个氨基酸残基个氨基酸残基 位置位置 抗原分子表面抗原分子表面 分子内部化学基团分子内部化学基团 经抗原提呈细胞经抗原提呈细胞(APC)加工或暴露于加工或暴露于分子表面后可成为抗原表位分子表面后可成为抗原表位 结构特点结构特点 特定氨基酸顺序和空间构像特定氨基酸顺序和空间构像抗原特异性抗原特异性由抗原表位中化学基团的特由抗原表位中化学基团的特性、数目、位置和空间构像作为物质性、数目、位置和空间构像作为物质基础，天然抗原的特异性由一定数目基础，天然抗原的特异性由一定数目的抗原表位共同表现的抗原表位共同表现

11、化学基化学基团特性团特性对抗原对抗原特异性特异性的影响的影响三、抗原表位的类型三、抗原表位的类型按结构特点分类按结构特点分类 顺序表位顺序表位 (sequential epitope)线性表位线性表位(linealr epitope)由氨基酸序列由氨基酸序列决定其特异性决定其特异性n构象表位构象表位(conformational epitope)由空间构象决定其特异性由空间构象决定其特异性2.按功能特点分类按功能特点分类n 功能性表位功能性表位 位于分子表面位于分子表面,易被易被BCR或抗体结合或抗体结合 隐蔽性表位隐蔽性表位 位于分子内部，位于分子内部，暴 露 于 表 面 或暴 露 于 表

12、面 或APC处理后可成处理后可成为功能性表位为功能性表位T 细胞表位与细胞表位与 B 细胞表位细胞表位T 细胞表位与细胞表位与 B 细胞表位细胞表位 T 细胞表位与细胞表位与 B 细胞表位细胞表位4、抗原结合价、抗原结合价(antigenic valence)能与抗体结合的功能性表位的数目能与抗体结合的功能性表位的数目 半抗原半抗原(1个表位个表位)1 价价 天然抗原天然抗原 多价多价 不同抗原之间含有的相同或相似的抗不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位，称为原表位，称为共同抗原表位共同抗原表位 某些抗原除与其相应的抗体发生特异某些抗原除与其相应的抗体发生特异性反应以外，还能与其它抗体发生的

13、性反应以外，还能与其它抗体发生的反应称为反应称为交叉反应交叉反应。5 5、共同抗原表位与交叉反应、共同抗原表位与交叉反应第二节第二节抗抗 原原 的种类的种类一根据抗原与机体的亲缘关系而分类一根据抗原与机体的亲缘关系而分类1异种抗原异种抗原（xenogenic Ag）类毒素类毒素 用用0.30.4甲醛溶液处理外毒甲醛溶液处理外毒素，使外毒素脱去毒性，但仍保留原有的素，使外毒素脱去毒性，但仍保留原有的抗原性的生物制品抗原性的生物制品动物免疫血清动物免疫血清2同种异型抗原同种异型抗原(allogenic Ag)在同一种属不同个体之间所存在的抗原在同一种属不同个体之间所存在的抗原 血型血型(红细胞红细

14、胞)抗原、组织相容性抗原抗原、组织相容性抗原 3自身抗原自身抗原（autoantigen）修饰的自身抗原修饰的自身抗原 隐蔽抗原隐蔽抗原 角膜蛋白、男子精液等发育过程中的角膜蛋白、男子精液等发育过程中的隔离成分。隔离成分。二二.根据产生抗体时需否根据产生抗体时需否Th细胞参与分类细胞参与分类 胸腺依赖抗原胸腺依赖抗原 (thymus dependent antigen,TD-Ag)天然蛋白，有天然蛋白，有B表位和表位和T表位表位 胸腺非依赖抗原胸腺非依赖抗原 (thymus independent antigen,TI-Ag)多糖类，只有多糖类，只有B表位表位 1.1.根据抗原的基本属性：根据

15、抗原的基本属性：完全抗原、半抗原完全抗原、半抗原2.2.根据抗原的化学组成分类：根据抗原的化学组成分类：蛋白质、糖蛋白、脂多糖、多肽、核蛋白质、糖蛋白、脂多糖、多肽、核蛋白抗原等蛋白抗原等三其它抗原分类方法三其它抗原分类方法 3.3.根据抗原的获得方式分类：根据抗原的获得方式分类：天然抗原、人工合成抗原天然抗原、人工合成抗原 借助基因重组和化学合成而获得的抗借助基因重组和化学合成而获得的抗原原 可选择性获得有效抗原成分；可增可选择性获得有效抗原成分；可增加天然抗原所不具备的成分；有利于加天然抗原所不具备的成分；有利于避免不利反应；有利于大规模工业生避免不利反应；有利于大规模工业生产产 内源性抗

16、原、外源性抗原内源性抗原、外源性抗原内源性抗原、外源性抗原内源性抗原、外源性抗原内源性抗原内源性抗原 (endogenous antigen)(endogenous antigen)指在抗原提呈细胞内新合成的抗原指在抗原提呈细胞内新合成的抗原 由由CD8CD8T T细胞的细胞的TCRTCR识别识别外源性抗原外源性抗原 (exogenous antigen)(exogenous antigen)指来源于细胞外的抗原指来源于细胞外的抗原 由由CD8CD8T T细胞的细胞的TCRTCR识别识别医学上重要的抗原医学上重要的抗原第三节第三节1 1、病原微生物、病原微生物 细菌抗原包括细菌抗原包括表面抗原表面抗原菌体抗原菌体抗原鞭毛抗原鞭毛抗原 这些抗原可以做为微生物鉴定、分型的这些抗原可以做为微生物鉴定、分型的依据，在菌苗制备上也有重要意义依据，在菌苗制备上也有重要意义一、异种抗原一、异种抗原2.细菌外毒素和类毒素细菌外毒素和类毒素 外毒素外毒素外毒素为蛋白质，有很强的抗原性，外毒素为蛋白质，有很强的抗原性，能刺激机体产生相应的抗体能刺激机体产生相应的抗体 类毒素类毒素外毒素经外毒素经0.3%0