免疫学-抗原综述ppt课件.ppt

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1、 第三章第三章 抗原抗原 Antigen, AgAntigen, Ag眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观一、一、AntigenAntigen，AgAg 能激活和诱导免疫应答的物质。通常指能与能激活和诱导免疫应答的物质。通常指能与T/BT/B细胞细胞TCR/BCRTCR/BCR结合，使其增殖、分化，产生致敏淋结合，使其增殖、分化，产生致敏淋巴细胞或抗体，并与效应产物结合的物质。巴细胞或抗体，并与效应产物结合的物质。TCR: T cell antigen receptor T细胞特异细胞特异性抗原受体性抗原受体BCR: B

2、 cell antigen receptor B细胞特异细胞特异性抗原受体性抗原受体眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观AgAg的基本特性的基本特性 免疫原性（免疫原性（immunogenicityimmunogenicity） 抗原刺激机体产生免疫应答，诱生抗体或致敏抗原刺激机体产生免疫应答，诱生抗体或致敏 淋巴细胞的能力。淋巴细胞的能力。 免疫反应性（免疫反应性（immunoreactivityimmunoreactivity） 抗原与其所诱生的抗体或致敏淋巴细胞抗原与其所诱生的抗体或致敏淋巴细胞 特异性结合的能力。

3、特异性结合的能力。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观完全抗原、半抗原和载体完全抗原、半抗原和载体 - -完全抗原（完全抗原（complete antigencomplete antigen）/ /免疫原免疫原（immunogen)immunogen) 同时具有免疫原性和反应性的物质。同时具有免疫原性和反应性的物质。 - -半抗原（半抗原（hapten)/hapten)/不完全抗原（不完全抗原（incomplete antigenincomplete antigen） 仅具备反应性而不具备免疫原性的物质。仅具备反应性而不

4、具备免疫原性的物质。 - -载体（载体（carriercarrier） 与半抗原结合而赋予其免疫原性的物质。与半抗原结合而赋予其免疫原性的物质。完全抗原、半抗原和载体完全抗原、半抗原和载体眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观抗原的特异性抗原的特异性(antigenic specificity)(antigenic specificity) - -专一性专一性 - -临床检测、诊断、治疗技术的基础临床检测、诊断、治疗技术的基础抗原特异性的分子结构基础抗原特异性的分子结构基础1 1、表位（、表位（epitopeepitope

5、）- -抗原决定簇（抗原决定簇（antigenic antigenic determinantdeterminant）：抗原分子中决定抗原特异性的）：抗原分子中决定抗原特异性的 特殊化学基团，与特殊化学基团，与TCR/BCRTCR/BCR及抗体特异结合的基本单位。及抗体特异结合的基本单位。 - 5-13- 5-13个氨基酸、个氨基酸、5-75-7个单糖或核苷酸组成。个单糖或核苷酸组成。 - - 表位的表位的性质、数目、位置性质、数目、位置和和空间构象空间构象决定决定AgAg的特的特 异性异性 - - 抗原结合价（抗原结合价（antigenic valenceantigenic valence）

6、:1:1个抗原个抗原 分子能与相应分子能与相应Ab/Ab/淋巴细胞的抗原受体结合的淋巴细胞的抗原受体结合的 表位总数（多价）表位总数（多价） 2 2、表位类型、表位类型 - 顺序表位顺序表位（sequential epitopesequential epitope）/ /线性表位线性表位（linearlinear epitope epitope）：由连续性线性）：由连续性线性AAAA排列的短肽构成。排列的短肽构成。- - 构象表位构象表位(conformational epitope)(conformational epitope) 短肽或多糖残基在序列上是非连续性排列，短肽或多糖残基在序列上

7、是非连续性排列， 在空间上形成特定的构象。在空间上形成特定的构象。- - T T细胞表位细胞表位 能被能被T T细胞识别、由细胞识别、由抗原提呈细胞抗原提呈细胞加工提呈的加工提呈的 线性表位，即线性表位，即T T细胞表位。细胞表位。 APCAPC：Antigen presenting cell Antigen presenting cell 抗原提呈细胞抗原提呈细胞 MHCMHC分子分子: Major histocompatibility complex : Major histocompatibility complex 主要组织主要组织 相容性复合物分子。相容性复合物分子。 - - B B

8、细胞表位细胞表位 能被能被B B细胞识别、无需细胞识别、无需抗原提呈细胞抗原提呈细胞加工提呈的加工提呈的 构象表位（多数）和顺序表位（少数）。构象表位（多数）和顺序表位（少数）。 眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观T T细胞细胞 3 2 112 3APCTCR抗原肽抗原肽MHC- TCR TCR识别识别MHCMHC分子分子- -抗原肽复合物抗原肽复合物 1：CDR1 2：CDR2 3：CDR3眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观线性表位线性表位构

9、象表位构象表位天然抗原分子天然抗原分子变性抗原分子变性抗原分子降解降解3121 1和和2 2可存可存在，在，3 3消失消失抗原分子中的线性和构象表位抗原分子中的线性和构象表位121013眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观 半抗原半抗原- -载体效应载体效应 完全抗原：半抗原完全抗原：半抗原载体表位载体表位 B B细胞识别细胞识别 T T细胞识别细胞识别 半抗原只有偶联在载体上才能产生抗半抗原的半抗原只有偶联在载体上才能产生抗半抗原的抗体。抗体。B B特异识别半抗原，特异识别半抗原，ThTh特异识别载体上特异识别载体上表

10、位，表位，T-BT-B细胞通过载体互相接触，最终细胞通过载体互相接触，最终ThTh辅辅助助B B细胞活化，产生细胞活化，产生AbAb。 青霉素过敏也证明此效应。青霉素过敏也证明此效应。眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观实验组实验组 免疫动物免疫动物 抗抗DNPDNP抗体抗体 1 DNP - 2 BSA-DNP +半抗原半抗原- -载体效应载体效应 BSA-DNPBSA-DNP：牛血清白蛋白：牛血清白蛋白- -二硝基苯二硝基苯 DNPDNP：二硝基苯：二硝基苯共同抗原表位与交叉反应共同抗原表位与交叉反应共同抗原表位（共同

11、抗原表位（common epitopecommon epitope） 不同抗原之间具有相同或相似的抗原表位。不同抗原之间具有相同或相似的抗原表位。 交叉反应（交叉反应（cross-reactioncross-reaction）：抗体或致敏淋巴）：抗体或致敏淋巴细胞对具有相同和相似表位的不同抗原的反应。细胞对具有相同和相似表位的不同抗原的反应。 临床：临床： A A族链球菌细胞壁多糖类族链球菌细胞壁多糖类AgAg与心瓣膜糖蛋白与心瓣膜糖蛋白 链球菌链球菌M M蛋白与心肌成分与肾小球基底膜蛋白与心肌成分与肾小球基底膜 大肠杆菌大肠杆菌O14O14脂多糖与人结肠粘膜脂多糖与人结肠粘膜Ag 1Ag 2

12、A. A. 与相应抗体反应（与相应抗体反应（+）B. B. 交叉反应（交叉反应（+）Ag2Ag2有表位与有表位与Ag1Ag1构型相同构型相同，与与Ag1Ag1抗血清发生交叉反应。抗血清发生交叉反应。二二、影响抗原免疫原性的因素、影响抗原免疫原性的因素 1 1、抗原分子理化性质、抗原分子理化性质 - - 异物性异物性(f(foreignness)oreignness)：亲缘关系越远越强：亲缘关系越远越强与机体的组织结构不相同与机体的组织结构不相同 异种物质抗原异种物质抗原: : 动物血清、病原体动物血清、病原体 同种异型（体）抗原同种异型（体）抗原: : ABO,Rh,HLAABO,Rh,HLA

13、，IgIg遗传标志抗原遗传标志抗原 （IgG IgG 链不同链不同) ) 自身抗原自身抗原: :理化、生物因素的影响，发生改变。理化、生物因素的影响，发生改变。机体免疫系统从未接触过的物质机体免疫系统从未接触过的物质 如脑组织、晶状体蛋白等如脑组织、晶状体蛋白等 眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观 1 1、抗原分子理化性质、抗原分子理化性质 - - 分子量，化学属性分子量，化学属性 通常分子量越大，免疫原性越强，通常分子量越大，免疫原性越强， 大于大于100kD100kD强，小于强，小于10kD10kD弱。弱。 蛋白质

14、蛋白质( (强强),),复杂多糖类、糖蛋白复杂多糖类、糖蛋白( (有有) ) 脂类脂类( (无无) )，脂蛋白、脂多糖，脂蛋白、脂多糖( (有有) ) 哺乳动物核成分哺乳动物核成分DNA/DNA/组蛋白组蛋白( (通常无通常无, ,但但SLE,SLE,有抗核抗体）有抗核抗体） - - 分子结构，分子构象，易接近性，物理性状。分子结构，分子构象，易接近性，物理性状。 NH2NH2NH2NH2COOHSO3HAsO3H2不同酸基不同酸基对半抗原对半抗原- -抗体反应特异性的影响抗体反应特异性的影响载体载体- -苯胺苯胺 载体载体- -对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸载体载体- -对氨基苯磺酸对氨基苯磺酸

15、载体载体- -对氨基苯砷酸对氨基苯砷酸半抗原半抗原反应反应针对下列物针对下列物质的抗血清质的抗血清+ + + + + + + + + + + + + + + + + +苯胺苯胺对氨基对氨基苯甲酸苯甲酸对氨基对氨基苯磺酸苯磺酸对氨基对氨基苯砷酸苯砷酸NH2NH2NH2NH2COOHCOOH化学基团（化学基团（COOHCOOH）的）的位置位置对半抗原对半抗原- -抗体反应特异性的影响抗体反应特异性的影响载体载体- -苯胺苯胺 载体载体- -邻位氨基苯甲酸邻位氨基苯甲酸载体载体- -间位氨基苯甲酸间位氨基苯甲酸载体载体- -对位氨基苯甲酸对位氨基苯甲酸半抗原半抗原反应反应针对下列物针对下列物质的抗血

16、清质的抗血清+ + + + + + + + + + +苯胺苯胺COOH邻位氨邻位氨基苯甲酸基苯甲酸间位氨间位氨基苯甲酸基苯甲酸对位氨对位氨基苯甲酸基苯甲酸立体异构型立体异构型对半抗原对半抗原- -抗体反应特异性的影响抗体反应特异性的影响载体载体- -右旋酒石酸右旋酒石酸 载体载体- -左旋酒石酸左旋酒石酸载体载体- -消旋酒石酸消旋酒石酸半抗原半抗原反应反应针对下列物针对下列物质的抗血清质的抗血清+ + + + + + +右旋右旋左旋左旋消旋消旋COOHCHHOHCOHCOOHCOOHCHOHCHHOCOOHCOOHHCOHHCOHCOOH眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子

17、对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观2 2、宿主特性、宿主特性 - - 遗传因素遗传因素: MHC: MHC高度多态性高度多态性 - - 年龄、性别与健康状态年龄、性别与健康状态: :青壮年青壮年 老年和幼年老年和幼年 新生和婴儿对多糖类应答差。怀孕应答能力受抑制。新生和婴儿对多糖类应答差。怀孕应答能力受抑制。 感染或免疫抑制剂，抑制免疫应答。感染或免疫抑制剂，抑制免疫应答。 3 3、抗原进入机体方式、抗原进入机体方式 - - 剂量适中致免疫，过高或过低易致免疫耐受剂量适中致免疫，过高或过低易致免疫耐受 - - 皮内最佳皮内最佳 皮下皮下 腹腔和静脉，口服易致耐。腹腔和静脉

18、，口服易致耐。 - - 两次免疫间隔：适当两次免疫间隔：适当 - - 免疫次数免疫次数 - - 免疫佐剂的应用和佐剂的类型免疫佐剂的应用和佐剂的类型SummaryImmunogenicity of Antigens抗原的免疫原性抗原的免疫原性 Determined by Foreignness Molecular Size Chemical composition Accessibility Degradability Influenced by Host genotype Dose and route of administration Presence of adjuvants1 1、TD

19、-AgTD-Ag，thymus dependent antigen thymus dependent antigen 蛋白质类，大多数抗原刺激蛋白质类，大多数抗原刺激B B产生产生AbAb，需，需ThTh辅助辅助 2 2、TI-AgTI-Ag，thymus independent antigenthymus independent antigen 多糖类，直接刺激多糖类，直接刺激B B产生产生AbAb，不需，不需ThTh辅助。辅助。 -TI-1Ag-TI-1Ag 丝裂原丝裂原+B+B细胞表位，多克隆激活剂，细胞表位，多克隆激活剂， 激活成熟和未成熟激活成熟和未成熟B B。 -TI-2Ag-TI

20、-2Ag 结构简单结构简单多糖类，含重复多糖类，含重复B B细胞表位细胞表位, , 只能激活成熟只能激活成熟B B细胞。细胞。刺激刺激B B细胞产生抗体是否依赖细胞产生抗体是否依赖ThTh三、抗原的种类TD-AgTD-Ag与与TI-AgTI-Ag的特性比较的特性比较TD-AgTD-AgTI-AgTI-Ag组成组成表位表位T T细胞辅助细胞辅助MHCMHC限制性限制性激活激活B B细胞细胞免疫应答免疫应答抗体类型抗体类型免疫记忆免疫记忆复杂，多种复杂，多种B B和和T T表位表位必需必需有有B2B2体液和细胞免疫体液和细胞免疫多种多种有有单一单一重复重复B B表位表位无需无需无无B1B1体液免疫

21、体液免疫IgMIgM无无抗原与机体的亲源关系抗原与机体的亲源关系1 1、异嗜性抗原（、异嗜性抗原（heterophilic antigenheterophilic antigen） 存在于人、动物及微生物不同种属之间的共同抗原。存在于人、动物及微生物不同种属之间的共同抗原。 2 2、异种抗原（、异种抗原（xenogenic antigenxenogenic antigen） 不同物种抗原性物质不同物种抗原性物质/ /器官。破伤风抗毒素可致超敏反应。器官。破伤风抗毒素可致超敏反应。3 3、同种异型抗原（、同种异型抗原（allogenic antigenallogenic antigen） 同一种

22、属不同个体间存在的不同抗原（同种抗原同一种属不同个体间存在的不同抗原（同种抗原/ /同种异同种异 体抗原）如体抗原）如ABOABO、RhRh血型抗原，血型抗原，HLAHLA最具独特性最具独特性的遗传标志。的遗传标志。4 4、自身抗原（、自身抗原（autoantigenautoantigen） 如，隔离抗原的释放，修饰和改变的自身组织。如，隔离抗原的释放，修饰和改变的自身组织。5 5、独特型抗原（、独特型抗原（idiotypic antigenidiotypic antigen） 存在于存在于TCRTCR、BCRBCR和和IgIg的的V V区的独特的氨基酸顺序和空间构象，区的独特的氨基酸顺序和空

23、间构象， 可诱导自体产生特异性抗体，可诱导自体产生特异性抗体， 形成形成Id-Id-抗抗IdId网络，参与免疫调节。网络，参与免疫调节。1 1、内源性抗原（、内源性抗原（endogenous antigenendogenous antigen） 指在指在抗原提呈细胞抗原提呈细胞(antigen presenting(antigen presenting cell, APC) cell, APC)内合成的抗原。如，病毒抗原内合成的抗原。如，病毒抗原, , 肿瘤抗原，能被肿瘤抗原，能被CD8+TCD8+T细胞细胞TCRTCR识别。识别。2 2、外源性抗原（、外源性抗原（exogenous anti

24、genexogenous antigen） 由由APCAPC摄取、来源于细胞外的抗原。如，摄取、来源于细胞外的抗原。如， 被吞噬的细菌或细胞，能被被吞噬的细菌或细胞，能被CD4+TCD4+T细胞细胞TCRTCR识识 别。别。抗原是否在抗原提呈细胞内合成抗原是否在抗原提呈细胞内合成 某些抗原物质，只需要极低浓度即可激活某些抗原物质，只需要极低浓度即可激活 2-20%T2-20%T细胞库的细胞，产生极强的免疫应细胞库的细胞，产生极强的免疫应 答，称答，称SAgSAg。 超抗原（超抗原（SuperantigenSuperantigen，SAgSAg） SAgSAg与与T T细胞结合的特点细胞结合的特

25、点 无需无需APCAPC：以完整蛋白形式激活：以完整蛋白形式激活T T细胞；细胞； 无无MHCMHC限制限制：直接与：直接与MHCMHC的抗原结合槽的抗原结合槽外部外部结合。结合。 与与TCRTCR的的VV链的链的外侧区域外侧区域结合，结合， 不涉及不涉及V V链。链。四、非特异性免疫刺激剂：超抗原四、非特异性免疫刺激剂：超抗原 佐剂佐剂 丝裂原丝裂原SAgSAg的种类的种类 - - 内源性内源性SAgSAg：小鼠乳腺肿瘤病毒：小鼠乳腺肿瘤病毒( (mouse mammary tumor virus, MMTV）蛋白）蛋白(minor lymphocyte stimulating Ag, ML

26、S),HIVgp120,HIVgp120，HIVHIV的调节蛋白的调节蛋白(Nef)(Nef)，EBV EBV - - 外源性外源性SAgSAg： 金葡菌的肠毒素金葡菌的肠毒素(SEA-SEE)(SEA-SEE)，中毒性休克综合征毒素，中毒性休克综合征毒素 (TSST)(TSST)激活表达激活表达V2V2的的T T淋巴细胞淋巴细胞 - B- B细胞细胞SAgSAg：HSPHSP，HIVgp120HIVgp120，SPASPA - T - T细胞细胞SAg: SAg: 多种多种 超抗原与普通抗原比较超抗原与普通抗原比较 特点特点 普通抗原普通抗原 超抗原超抗原 化学性质化学性质 蛋白质、多糖蛋白

27、质、多糖 细菌外毒素细菌外毒素 逆转录病毒蛋白逆转录病毒蛋白 应答特点应答特点 须被须被APCAPC处理，处理， 直接激活大量直接激活大量T T细胞细胞 被少量被少量T T细胞识别细胞识别 1/20-1/51/20-1/5反应细胞反应细胞 T、B CD4+T 与与MHCMHC分子结合部位分子结合部位 肽结合槽肽结合槽 肽结合槽外侧肽结合槽外侧与与TCRTCR结合部位结合部位 、链链 V V 区区 链链V V区外侧区外侧 MHCMHC限制性限制性 有有 无无眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观SAg作用作用 - 多克隆激活

28、剂，参与病理过程多克隆激活剂，参与病理过程: : 激活具有相同的激活具有相同的链链V V区结构域的区结构域的TCR TTCR T细胞，产生细胞，产生大量细胞因子而致病大量细胞因子而致病(TNF(TNF和和IFN)IFN)。 TCRVTCRV的种类数量不多，很多的种类数量不多，很多T T细胞克隆有相同细胞克隆有相同TCRVTCRV。 - - 为多克隆激活剂，用于肿瘤治疗。为多克隆激活剂，用于肿瘤治疗。佐剂佐剂 预先或同时与抗原注入体内，可增强机体对该抗原的免疫预先或同时与抗原注入体内，可增强机体对该抗原的免疫 应答或改变免疫应答类型的非特异性免疫增强物质。应答或改变免疫应答类型的非特异性免疫增强

29、物质。 - -生物性：卡介苗，生物性：卡介苗，LPSLPS，CKsCKs（IL-12IL-12，GM-CSF)GM-CSF) - -化合物：氢氧化铝，矿物油化合物：氢氧化铝，矿物油 - -合成佐剂：合成佐剂：PolyI:CPolyI:C（PolyinosinePolyinosine：polycytidylic acid polycytidylic acid 聚肌苷聚肌苷- -聚胞苷酸为聚胞苷酸为dsRNA)dsRNA)， 细菌低甲基化细菌低甲基化CpCCpC寡核苷酸（结合寡核苷酸（结合TLR9TLR9） - - 油剂：油剂：弗氏佐剂（弗氏佐剂（FIA/FCA),FIA/FCA),乳化剂乳化剂

30、- - 脂质体：免疫刺激复合物（脂质体：免疫刺激复合物（ISCOMsISCOMs）为油水球形笼状颗粒）为油水球形笼状颗粒作用机制作用机制 - - 改变抗原物理性状，延缓抗原降解和排除。改变抗原物理性状，延缓抗原降解和排除。 - - 增加抗原表面积，利于巨噬细胞吞噬，增加抗原表面积，利于巨噬细胞吞噬， 刺激刺激APCAPC提呈。提呈。 - - 刺激淋巴细胞的增殖分化，加强免疫应答。刺激淋巴细胞的增殖分化，加强免疫应答。应用应用 预防接种，制备动物免疫血清。预防接种，制备动物免疫血清。 抗肿瘤、抗感染辅助治疗。抗肿瘤、抗感染辅助治疗。 作用于人和小鼠作用于人和小鼠T T、B B淋巴细胞的丝裂原淋巴

31、细胞的丝裂原 人人 小鼠小鼠 T B T B ConA（刀豆蛋白（刀豆蛋白A） + - + - PHA（植物血凝素）（植物血凝素） + - + - PWM（美洲商陆）（美洲商陆） + + + - LPS（脂多糖）（脂多糖） - - - + SPA（葡萄球菌蛋白（葡萄球菌蛋白A） - + - -丝裂原（丝裂原（mitogenmitogen），在体外激活淋巴细胞克隆），在体外激活淋巴细胞克隆, ,非特异性淋巴细胞多克隆激活剂。非特异性淋巴细胞多克隆激活剂。丝裂原丝裂原 小小 结结 抗原概念抗原概念 抗原基本特性抗原基本特性 抗原特异性：概念、结构基础、抗原特异性：概念、结构基础、 抗原表位的概念、类别抗原表位的概念、类别 抗原免疫原性的影响因素抗原免疫原性的影响因素 抗原分类抗原分类 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂眼睛是心灵的窗户，是人体中最宝贵的感觉器官，可很多孩子对眼睛的重要性不重视。在每学期的视力测查中情况都不容乐观 掌握抗原的概念、特异性；表位的概念； T细胞表位与B细胞表位的特点。 熟悉影响抗原免疫原性的因素，抗原的种类。 熟悉超抗原、佐剂、丝裂原的基本概念。