第十章 抗原精选文档.ppt
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1、第十章第十章 抗原抗原本讲稿第一页,共三十五页 抗原抗原(antigen):指能与淋巴细胞抗原受体特异性结合的物质,指能与淋巴细胞抗原受体特异性结合的物质,具有刺激机体产生特异性免疫应答的潜能,而且能与应答的产物具有刺激机体产生特异性免疫应答的潜能,而且能与应答的产物(抗体或效应细胞)在体内外发生特异性反应。(抗体或效应细胞)在体内外发生特异性反应。抗原一般均具有下列两种基本特性:抗原一般均具有下列两种基本特性:(一一)免疫原性(免疫原性(Immunogenicity)指能刺激机体产生特异性免疫应答的能力,即能刺激指能刺激机体产生特异性免疫应答的能力,即能刺激B细胞产生细胞产生抗体,刺激抗体,
2、刺激T细胞分化为效应性细胞分化为效应性T 细胞。细胞。AgT TB BT T浆细胞浆细胞浆细胞浆细胞致敏致敏致敏致敏T T细胞细胞细胞细胞抗体抗体抗体抗体本讲稿第二页,共三十五页(二二)抗原性(抗原性(antigenicity)抗原性又称抗原的反应性(抗原性又称抗原的反应性(reactivity),指能与),指能与抗体或效应性抗体或效应性T细胞发生特异性结合的能力。细胞发生特异性结合的能力。AgT TB BT T浆细胞浆细胞浆细胞浆细胞致敏致敏致敏致敏T T细胞细胞细胞细胞抗原性抗原性抗原性抗原性本讲稿第三页,共三十五页半抗原+载体载体抗体抗体BT完全抗原完全抗原BBBT本讲稿第四页,共三十五
3、页第一节第一节 抗原的特性与分类抗原的特性与分类一、决定免疫原性的物质基础一、决定免疫原性的物质基础(一)异物性(一)异物性(foreignness)一般情况下,抗原是一种非己物质,即具有异物性。抗原所来一般情况下,抗原是一种非己物质,即具有异物性。抗原所来源的物种与宿主间的种系关系源的物种与宿主间的种系关系愈远愈远,其免疫原性,其免疫原性愈强愈强。因此,。因此,各类病各类病原微生物、各种动物蛋白均对人具有强免疫原性,同种异体移植物也是原微生物、各种动物蛋白均对人具有强免疫原性,同种异体移植物也是强免疫原性的抗原。强免疫原性的抗原。另外,若自身成分发生改变,也可被机体视为非另外,若自身成分发生
4、改变,也可被机体视为非已物质,即变为免疫原。已物质,即变为免疫原。本讲稿第五页,共三十五页(二)分子量(二)分子量 一般而言,抗原的分子量愈大,其免疫原性愈强。通常分子量大一般而言,抗原的分子量愈大,其免疫原性愈强。通常分子量大于于10kD以上的物质具有免疫原性;大于以上的物质具有免疫原性;大于100kD为强抗原;小于为强抗原;小于10kD为为弱抗原或无免疫原性。分子量大的物质,其分子表面化学基团较多,化弱抗原或无免疫原性。分子量大的物质,其分子表面化学基团较多,化学结构亦较稳定,能在体内久留,故免疫原性强。但学结构亦较稳定,能在体内久留,故免疫原性强。但明胶分子量明胶分子量虽高达虽高达100
5、kD,但因是直链氨基酸结构而易被降解,故无免疫原性。,但因是直链氨基酸结构而易被降解,故无免疫原性。本讲稿第六页,共三十五页(三)化学性质(三)化学性质 蛋白质的化学结构比较蛋白质的化学结构比较复杂复杂,尤其是具有,尤其是具有芳香族氨基酸芳香族氨基酸(如酪(如酪氨酸、苯丙氨酸等)的蛋白质,它们不易在体内降解,能较长时间刺氨酸、苯丙氨酸等)的蛋白质,它们不易在体内降解,能较长时间刺激免疫活性细胞,有利于产生较强的免疫应答。因此,多数抗原是激免疫活性细胞,有利于产生较强的免疫应答。因此,多数抗原是蛋蛋白质白质,且具有良好的免疫原性。,且具有良好的免疫原性。复杂的多糖、核酸复杂的多糖、核酸等物质也可
6、具有免疫原性,它们可形成枝状等物质也可具有免疫原性,它们可形成枝状结构并形成抗原决定簇。例如,血细胞表面的多糖抗原以及存在于微结构并形成抗原决定簇。例如,血细胞表面的多糖抗原以及存在于微生物表面的抗原,常为多糖或低聚糖抗原。生物表面的抗原,常为多糖或低聚糖抗原。本讲稿第七页,共三十五页(四)易接近性(四)易接近性(accessibility)抗原物质即使具有上述特点,若其具有免疫原性的结构未暴抗原物质即使具有上述特点,若其具有免疫原性的结构未暴露于露于分子表面分子表面,则不易与免疫细胞接触,也不能刺激机体产生免疫,则不易与免疫细胞接触,也不能刺激机体产生免疫应答。应答。本讲稿第八页,共三十五页
7、(五)其它因素(五)其它因素 1遗传因素遗传因素 不同种属个体其遗传背景不同,同一抗原刺激后所产生不同种属个体其遗传背景不同,同一抗原刺激后所产生免疫应答的强弱各异。免疫应答的强弱各异。2抗原免疫的途径和剂量抗原免疫的途径和剂量 相同剂量的同一免疫原,若经不同相同剂量的同一免疫原,若经不同途径进行免疫,其效应各异。按诱导免疫应答的强度,途径进行免疫,其效应各异。按诱导免疫应答的强度,依次依次为为皮内、皮下、静脉、腹腔;口服抗原易诱导耐受。皮内、皮下、静脉、腹腔;口服抗原易诱导耐受。另外,抗另外,抗原剂量太高或太低也易诱导耐受。原剂量太高或太低也易诱导耐受。3性别、年龄、健康状况、心理状态等性别
8、、年龄、健康状况、心理状态等,均可作为宿主方面的因,均可作为宿主方面的因素而影响免疫应答的强弱。素而影响免疫应答的强弱。本讲稿第九页,共三十五页二、抗原决定族二、抗原决定族 抗原与靶目标发生特异性结合均有赖于其分子上的抗原与靶目标发生特异性结合均有赖于其分子上的特殊化学特殊化学基团基团。抗原分子的这种特殊化学基团称为。抗原分子的这种特殊化学基团称为抗原决定簇抗原决定簇(antigenic determinant),又称为),又称为抗原表位抗原表位(epitope)。)。一个蛋白质抗原决一个蛋白质抗原决定簇含定簇含57个氨基酸残基个氨基酸残基,一个多糖决定簇含,一个多糖决定簇含57个葡萄糖残基个
9、葡萄糖残基,一,一个核酸决定簇含个核酸决定簇含68个核苷酸个核苷酸。一种抗原决定簇即决定一种特异性,其。一种抗原决定簇即决定一种特异性,其取决于下列因素:取决于下列因素:本讲稿第十页,共三十五页本讲稿第十一页,共三十五页 一种抗原决定簇即决定一种特异性,其取决于下列因素:一种抗原决定簇即决定一种特异性,其取决于下列因素:一种抗原决定簇即决定一种特异性,其取决于下列因素:一种抗原决定簇即决定一种特异性,其取决于下列因素:1化学组成和性质化学组成和性质 抗原决定簇的形成取决于其一级结构和构象。抗原决定簇的形成取决于其一级结构和构象。2空间构象空间构象 例如:氨基苯甲酸的邻位、间位和对位例如:氨基苯
10、甲酸的邻位、间位和对位3种异构物分别与同一蛋白质种异构物分别与同一蛋白质偶联,用于分别免疫动物后可获得偶联,用于分别免疫动物后可获得3种抗体种抗体 3光学构型光学构型 如将左旋酒石酸和右旋酒酸分别与蛋白质偶联后免疫动物,所获如将左旋酒石酸和右旋酒酸分别与蛋白质偶联后免疫动物,所获抗体也只能分别与相应抗原发生特异性反应抗体也只能分别与相应抗原发生特异性反应 本讲稿第十二页,共三十五页三、抗原的分类三、抗原的分类(一)根据抗原与机体的亲缘关系分类(一)根据抗原与机体的亲缘关系分类1异种抗原(异种抗原(xenogenic antigen)2同种异型抗原同种异型抗原(allogenic antigen
11、)3自身抗原自身抗原(autoantigen)4异嗜性抗原(异嗜性抗原(heterophilic antigen)本讲稿第十三页,共三十五页同种异型同种异型异种抗原异种抗原本讲稿第十四页,共三十五页(二)按抗原诱导免疫应答对(二)按抗原诱导免疫应答对(二)按抗原诱导免疫应答对(二)按抗原诱导免疫应答对T T细胞的依赖性分类细胞的依赖性分类细胞的依赖性分类细胞的依赖性分类 1胸腺依赖性抗原(胸腺依赖性抗原(TD抗原):抗原):此类抗原刺激此类抗原刺激B细胞产生抗体有赖于细胞产生抗体有赖于T细胞辅助。如各种细胞辅助。如各种病原微生物、血细胞及血清蛋白等。病原微生物、血细胞及血清蛋白等。2胸腺非依赖
12、性抗原(胸腺非依赖性抗原(TI抗原):抗原):与与TD抗原相反,抗原相反,TI抗原刺激抗原刺激B细胞产生抗体无需细胞产生抗体无需T细胞辅助。细胞辅助。细菌脂多糖、细菌荚膜多糖及聚合鞭毛素等属细菌脂多糖、细菌荚膜多糖及聚合鞭毛素等属TI抗原。抗原。本讲稿第十五页,共三十五页(三)根据抗原的性质分类三)根据抗原的性质分类1.完全抗原完全抗原2.半抗原:半抗原:是指仅具有反应原性而无免疫原性的是指仅具有反应原性而无免疫原性的物质物质(1)复合半抗原:无免疫原性,仅具有免疫反)复合半抗原:无免疫原性,仅具有免疫反应性,复合半抗原的分子量较大,有多个抗原决应性,复合半抗原的分子量较大,有多个抗原决定基定
13、基(2)简单半抗原:)简单半抗原:既无免疫原性,也无反应原既无免疫原性,也无反应原性,只有一个抗原决定基,不能与相应的抗体发性,只有一个抗原决定基,不能与相应的抗体发生可见的反应,但能中和相应的抗体,阻止了抗生可见的反应,但能中和相应的抗体,阻止了抗体在相应的完全抗原或复合半抗原发生可见的反体在相应的完全抗原或复合半抗原发生可见的反应应本讲稿第十六页,共三十五页3.根据抗原的来源分类根据抗原的来源分类(1)天然抗原)天然抗原(2)人工抗原)人工抗原(3)合成抗原合成抗原本讲稿第十七页,共三十五页四、超抗原四、超抗原 超抗原(超抗原(superantigen,SAg)是一种特殊的抗原类物质,其在
14、极)是一种特殊的抗原类物质,其在极低浓度下(低浓度下(110ng/ml)即可激活大量)即可激活大量T细胞克隆,并产生极强的免疫效应。细胞克隆,并产生极强的免疫效应。超抗原与临床的关系:超抗原与临床的关系:参与某些中毒综合征发生:参与某些中毒综合征发生:细菌性超抗原参与临床上多种严重的中毒综细菌性超抗原参与临床上多种严重的中毒综合征的发生,如毒性休克综合征、婴儿突然死亡综合征、食物中毒等。合征的发生,如毒性休克综合征、婴儿突然死亡综合征、食物中毒等。自身免疫病:自身免疫病:超抗原也可激活体内自身反应性超抗原也可激活体内自身反应性T细胞和细胞和B细胞克隆,引细胞克隆,引发或加剧自身免疫病,如类风湿
15、关节炎、多发性硬化等。发或加剧自身免疫病,如类风湿关节炎、多发性硬化等。本讲稿第十八页,共三十五页第二节第二节 医学上重要的抗原医学上重要的抗原一、病原微生物一、病原微生物 每种病原微生物都是由每种病原微生物都是由多种抗原多种抗原组成的复合体,组成的复合体,都是良好的抗原,能诱导机体发生免疫应答。如细都是良好的抗原,能诱导机体发生免疫应答。如细菌、病毒、螺旋体等对人有较强的免疫原性。刺激菌、病毒、螺旋体等对人有较强的免疫原性。刺激机体可产生抗体机体可产生抗体 临床上可通过检测抗体诊断相关的疾病;亦可将临床上可通过检测抗体诊断相关的疾病;亦可将病原微生物制成疫苗,用于预防疾病。病原微生物制成疫苗
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