第四章抗原学习.pptx

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1、第四章 抗原 第1页/共57页本章要点本章要点1 1.抗原的概念及其两种性能抗原的概念及其两种性能2 2.决定抗原免疫原性的因素决定抗原免疫原性的因素3 3.抗原的特异性抗原的特异性4 4.医学上重要的抗原物质医学上重要的抗原物质第2页/共57页目 录 抗原的基本知识1决定抗原免疫原性的因素2抗原的特异性3抗原的分类4医学上重要的抗原物质5第3页/共57页前言前言 抗原是激发机体产生特异性免疫应答的物质。检测抗原可用于各种临床疾病的诊断、疗效评价及发病机制的研究，此外，还用于对医学生物学相关领域中的抗原定位、定性、定量及分类的检测等。前言第4页/共57页抗原抗原指能启动机体免疫系统产生免疫应答

2、，指能启动机体免疫系统产生免疫应答，并能与应答的产物在体内或体外特异结合的物并能与应答的产物在体内或体外特异结合的物质。质。第一节 抗原的基本知识一、概念 第5页/共57页 指抗原能刺激机体产生免疫应答，诱导机体产生指抗原能刺激机体产生免疫应答，诱导机体产生抗体或效应淋巴细胞的能力。抗体或效应淋巴细胞的能力。指抗原与其诱生的抗体或效应淋巴细胞在体内外指抗原与其诱生的抗体或效应淋巴细胞在体内外发生特异性结合的能力。发生特异性结合的能力。二 、基本特性（一）免疫原性（二）免疫反应性第6页/共57页抗原抗原T TB BT T浆细胞浆细胞免疫原性免疫原性免疫反应性免疫反应性抗体抗体T T淋巴细胞淋巴细

3、胞第7页/共57页抗原与半抗原的区别抗原与半抗原的区别第8页/共57页第二节 决定抗原免疫原性的因素(一)异物性异物性是物质作为抗原的首要条件。具有异物性的物质包括以下三类：异种物质 同种异体物质 自身物质一、抗原因素口蹄疫病毒口蹄疫病毒第9页/共57页 具有免疫原性通常为大分子有机物，具有免疫原性通常为大分子有机物，其相对分子量通常在其相对分子量通常在10kD10kD以上。以上。免疫原性的强弱与抗原物质的物免疫原性的强弱与抗原物质的物理性状有关。免疫原性较弱的物质吸附某些大颗粒物理性状有关。免疫原性较弱的物质吸附某些大颗粒物质可增强其免疫原性。质可增强其免疫原性。抗原物质的化学组成和结抗原物

4、质的化学组成和结构决定其免疫原性。构决定其免疫原性。抗原分子中具有免疫原抗原分子中具有免疫原性的化学基团应易于被免疫细胞抗原识别受体所结合性的化学基团应易于被免疫细胞抗原识别受体所结合。(二二)分子量分子量（三（三）物理性状物理性状(五五)分子构象的易接近性分子构象的易接近性(四四)化学组成与结构化学组成与结构第10页/共57页二、机体因素不同种动物、甚至同种动物不同个体间，对同一抗原不同种动物、甚至同种动物不同个体间，对同一抗原的应答性差别很大。的应答性差别很大。实验证明，一般情况下青壮年动物比幼年和老年动物实验证明，一般情况下青壮年动物比幼年和老年动物免疫应答强；雌性动物（怀孕动物除外）比

5、雄性动物免疫应答强；雌性动物（怀孕动物除外）比雄性动物抗体产生量高；此外，患有某些感染性疾病或使用免抗体产生量高；此外，患有某些感染性疾病或使用免疫抑制剂都能影响机体对抗原的免疫应答。疫抑制剂都能影响机体对抗原的免疫应答。（一）遗传因素（一）遗传因素(二二)年龄、性别、健康状况年龄、性别、健康状况第11页/共57页 （1 1）剂量不足或过多均不能引起免疫应答。）剂量不足或过多均不能引起免疫应答。（2 2）重复进入。再次免疫，引起强免疫应答。）重复进入。再次免疫，引起强免疫应答。皮内皮内 皮下皮下 肌肉肌肉 腹腔腹腔 静脉。静脉。非经口途径非经口途径 经口途径经口途径.（一）（一）剂量剂量（二）

6、（二）抗原进入机体的途径抗原进入机体的途径三、免疫方法 抗原进入机体的途径、剂量、次数、间隔时间以及免疫佐剂的使用等也与免疫原性的强弱有关，也可影响免疫应答。第12页/共57页 第三节 抗原的特异性 特异性特异性 是指抗原刺激机体产生免疫应答，是指抗原刺激机体产生免疫应答，并与应答产物发生反应所显示的专一性，是指物并与应答产物发生反应所显示的专一性，是指物质之间的相互吻合性或针对性。质之间的相互吻合性或针对性。抗原的特异性既表现在免疫原性，也表现在抗原的特异性既表现在免疫原性，也表现在免疫反应性。免疫反应性。第13页/共57页一、抗原决定基 抗原决定基 是存在于抗原分子表面决定抗原特异性的特殊

7、化学基团，又称表位。抗原的表位是与抗体、TCR及BCR特异性结合的基本结构单位 免疫学诊断和免疫学防治的理论依据免疫学诊断和免疫学防治的理论依据 （一）抗原决定基概念第14页/共57页抗体的互补决定区与抗原表位结合示意图抗体的互补决定区与抗原表位结合示意图第15页/共57页 抗原决定基与相应淋巴细胞表面的抗原受抗原决定基与相应淋巴细胞表面的抗原受体结合，诱导免疫应答；与相应的抗体或致敏体结合，诱导免疫应答；与相应的抗体或致敏淋巴细胞特异性结合发生免疫反应。淋巴细胞特异性结合发生免疫反应。抗原决定基的数目、种类、化学基团的组抗原决定基的数目、种类、化学基团的组成、化学性质和空间结构决定着该抗原的

8、特异成、化学性质和空间结构决定着该抗原的特异性，也影响着该抗原的免疫原性。性，也影响着该抗原的免疫原性。（二）抗原决定基的特点第16页/共57页抗原结构不同影响抗原的特异性氨基酸残基的位置和间距与免疫原性的关系氨基酸残基的位置和间距与免疫原性的关系第17页/共57页NH2NH2NH2NH2COOHSO3HAsO3H2苯胺苯胺对氨基苯甲酸对氨基苯甲酸抗血清抗血清对氨基苯磺酸对氨基苯磺酸对氨基苯砷酸对氨基苯砷酸+含有不同化学基团的合成抗原含有不同化学基团的合成抗原不同化学基团对抗原特异性的影响第18页/共57页1.1.顺序决定基与构象决定基顺序决定基与构象决定基 2.2.功能性决定基功能性决定基和

9、隐蔽性决定和隐蔽性决定基基3.T3.T细胞决定基和细胞决定基和B B细胞决定基细胞决定基 (三)抗原决定基的类型第19页/共57页构象决定基构象决定基线性决定基线性决定基非抗原决定基非抗原决定基（蛋白分解产生）（蛋白分解产生）抗原决定基识别抗体第20页/共57页抗原分子中的抗原分子中的T T细胞决定基与细胞决定基与B B细胞决定基细胞决定基第21页/共57页T T细胞和细胞和B B细胞抗原表位的特性比较细胞抗原表位的特性比较第22页/共57页能与抗体分子结合的功能性抗原决定基的数目能与抗体分子结合的功能性抗原决定基的数目能与抗体分子结合的功能性抗原决定基的数目能与抗体分子结合的功能性抗原决定基

10、的数目半抗原：一价 天然抗原：多价抗原（四）抗原结合价第23页/共57页二、共同抗原与交叉反应 两种不同的抗原具有相同或相似的抗原决定两种不同的抗原具有相同或相似的抗原决定基，互称为共同抗原。抗体对具有相同或相似抗基，互称为共同抗原。抗体对具有相同或相似抗原决定基的不同抗原发生反应，称为交叉反应。原决定基的不同抗原发生反应，称为交叉反应。第24页/共57页abcdfea和b表示不同特异性的抗体，c和d表示相似的抗原决定基，e为与抗体b特异性结合的抗原决定基，f为其它抗原决定基；1、2和3为不同抗原，具有相同和相似的抗原决定基，与同一特异性抗体发生交叉反应。交叉反应第25页/共57页一、根据抗原

11、的基本特性分类第四节 抗原的分类（一）完全抗原（二）半抗原第26页/共57页半抗原+载体载体载体载体抗体抗体BT完全抗原完全抗原BBBT半抗原和完全抗原第27页/共57页二、根据诱导的免疫应答分类 （三）超抗原 （二）胸腺非依赖性抗原（一）胸腺依赖性抗原第28页/共57页胸腺依赖性抗原和非胸腺依赖性抗原B B细胞活化的双信号示意图细胞活化的双信号示意图第29页/共57页TD-AgTD-AgTI-AgTI-Ag组成组成B B细胞表位和细胞表位和T T细胞表位细胞表位重复重复B B细胞表位细胞表位T T细胞的辅助细胞的辅助必需必需无需无需抗体类型抗体类型多种，主要为多种，主要为IgGIgGIgMI

12、gM免疫应答免疫应答体液免疫和细胞免疫体液免疫和细胞免疫体液免疫体液免疫免疫记忆免疫记忆有有无无TD-Ag和TI-Ag的比较第30页/共57页 直接非特异性激活某些直接非特异性激活某些T细胞亚群或细胞亚群或B细细胞亚群的物质，极低浓度即可激活大量的胞亚群的物质，极低浓度即可激活大量的T细胞细胞克隆，并产生极强的免疫应答，称为超抗原。其克隆，并产生极强的免疫应答，称为超抗原。其一端可直接与一端可直接与TCR的某些片段区结合，以完整的某些片段区结合，以完整蛋白形式激活蛋白形式激活T细胞；另一端和细胞；另一端和APC表面的表面的MHC-类分子非多态区外侧结合。一类多克隆类分子非多态区外侧结合。一类多

13、克隆激活剂。激活剂。超抗原第31页/共57页 （1）强大的激活T细胞能力（可刺激T细胞总数的2%20%）（2）无需APC处理（直接与APC表面MHC-类分子的抗原结合沟槽外侧结合）。（3）无MHC限制性（与MHC-类分子的非多肽区外侧结合，不与肽结合沟槽结合）。SAg的作用特点 第32页/共57页（4）无严格的抗原特异性（与TCRV片段结合，不与抗原特异的识别部位结合）。（5）广泛的T细胞识别（可选择性结合活化具有同一V簇的多克隆T细胞）。（6）既可激活T细胞，又可致T细胞产生免疫耐受。第33页/共57页普通抗原普通抗原单克隆单克隆T T细胞反应细胞反应1:101:104 4 1:101:10

14、5 5超抗原超抗原单克隆单克隆T T细胞反应细胞反应1:41:41:101:10超抗原第34页/共57页APCT T细胞细胞超抗原超抗原MHC类分子类分子抗原肽抗原肽V VTCR第35页/共57页超抗原作用示意图超抗原作用示意图第36页/共57页超抗原超抗原普通抗原普通抗原化学性质化学性质细菌外毒素、逆转细菌外毒素、逆转录病毒蛋白录病毒蛋白普通蛋白质、多糖等普通蛋白质、多糖等TCR结合部位结合部位VV、D、J、V、J MHC结合部位及结合部位及其限制性其限制性非多态区，无非多态区，无多态区肽结合槽，有多态区肽结合槽，有反应细胞反应细胞CD4+T细胞细胞T、B细胞细胞应答特点应答特点直接激活直接

15、激活T细胞细胞APC处理后被处理后被T细胞识别细胞识别T细胞反应频率细胞反应频率1/201/51/1061/104超抗原与普通抗原的主要特性比较第37页/共57页三、根据抗原与机体的亲缘关系分类痢疾志贺杆菌痢疾志贺杆菌（三）自身抗原（四）异嗜性抗原 （二）同种异型抗原（一）异种抗原第38页/共57页 指来自于另一物种的抗原性物质，包括各种指来自于另一物种的抗原性物质，包括各种病原微生物及其代谢产物，植物蛋白、异种动物病原微生物及其代谢产物，植物蛋白、异种动物血清、异种器官移植物以及吸入和食进的异种蛋血清、异种器官移植物以及吸入和食进的异种蛋白等。通常情况下，异种抗原的免疫原性较强，白等。通常情

16、况下，异种抗原的免疫原性较强，容易引起较强的免疫应答。容易引起较强的免疫应答。（一）异种抗原第39页/共57页包括病原微生物与寄生虫包括病原微生物与寄生虫抗原结构复杂，是多种抗原的复合体。抗原结构复杂，是多种抗原的复合体。1 外毒素 细菌分泌的毒性蛋白质，具有毒性与免疫原性。2 类毒素 外毒素经0.3%0.4%甲醛处理，失去毒性，保留免疫原性的物质。二）细菌的外毒素与类毒素一）病原体第40页/共57页 具有两重性 1 抗毒素（抗体）可中和毒素的毒性作 用，起到紧急预防与治疗疾病的作用。如：破伤风抗毒素（马血清蛋白）。2 异种动物的血清蛋白对人具有免疫原 性，可导致血清过敏性休克（I型超敏反应）

17、。三）异种动物血清第41页/共57页伤寒沙门杆菌伤寒沙门杆菌伤寒沙门杆菌伤寒沙门杆菌流感病毒流感病毒流感病毒流感病毒G G-菌胞壁菌胞壁菌胞壁菌胞壁G G菌胞壁菌胞壁菌胞壁菌胞壁腺病毒腺病毒腺病毒腺病毒病原微生物抗原链球菌链球菌链球菌链球菌第42页/共57页真菌真菌真菌真菌白色念珠菌白色念珠菌(1,000X oil)疟原虫疟原虫疟原虫疟原虫病原微生物抗原第43页/共57页 指同一物种而基因型不同个体之间存在的指同一物种而基因型不同个体之间存在的抗原性物质。常见的人类同种异型抗原有血型抗原性物质。常见的人类同种异型抗原有血型抗原（红细胞和血小板）和主要组织相容性抗抗原（红细胞和血小板）和主要组织

18、相容性抗原（原（HLAHLA）。）。(二)同种异型抗原第44页/共57页由于遗传基因的差异，同种不同个体间相同组由于遗传基因的差异，同种不同个体间相同组织器官或细胞表面的不同抗原成分。织器官或细胞表面的不同抗原成分。红细胞血型抗原红细胞血型抗原ABOABO血型抗原血型抗原RhRh血型抗原血型抗原LALA抗原（人类主要组织相容性抗原）抗原（人类主要组织相容性抗原）第45页/共57页 能诱导宿主发生自身免疫应答的自身能诱导宿主发生自身免疫应答的自身组织成分。组织成分。(三)自身抗原第46页/共57页隐蔽的自身抗原修饰或变性的自身抗原甲状腺球蛋白、精子脑组织、眼晶体蛋白等感染、电离辐射或化学药物造成

19、自身成分的分子结构发生改变自身正常物质体内淋巴细胞异常造成第47页/共57页 是一类与种属特异性无关，存在是一类与种属特异性无关，存在于人、动植物和微生物之间的共同抗原。于人、动植物和微生物之间的共同抗原。豚鼠豚鼠绵羊绵羊(四)异嗜性抗原第48页/共57页 溶血性链球菌 肾小球基底膜 溶血性链球菌 心肌 共同抗原共同抗原共同抗原共同抗原 急性肾小球肾炎急性肾小球肾炎急性肾小球肾炎急性肾小球肾炎共同抗原共同抗原共同抗原共同抗原 风湿热风湿热风湿热风湿热 实际意义立克次体变形杆菌共同抗原共同抗原共同抗原共同抗原 斑疹伤寒的辅助诊断斑疹伤寒的辅助诊断斑疹伤寒的辅助诊断斑疹伤寒的辅助诊断第49页/共5

20、7页四、其他分类分类依据分类依据分类分类物理性状物理性状颗粒性抗原和可溶性抗原颗粒性抗原和可溶性抗原化学性质化学性质蛋白质抗原、多肽抗原、脂蛋白抗原、多蛋白质抗原、多肽抗原、脂蛋白抗原、多糖抗原和核酸抗原糖抗原和核酸抗原获得方式获得方式天然抗原、人工抗原与合成抗原天然抗原、人工抗原与合成抗原活化淋巴细胞方式活化淋巴细胞方式特异性抗原、超抗原和有丝分裂原特异性抗原、超抗原和有丝分裂原诱导免疫应答的作用诱导免疫应答的作用移植抗原、肿瘤抗原、变应原、过敏原及移植抗原、肿瘤抗原、变应原、过敏原及耐受原耐受原第50页/共57页第五节 医学上重要的抗原物质 一、异种抗原 二、异嗜性抗原 三、同种异型抗原

21、四、自身抗原 五、肿瘤抗原第51页/共57页 指细胞在癌变过程中出现的新抗原及过度指细胞在癌变过程中出现的新抗原及过度表达的抗原物质的总称。表达的抗原物质的总称。存在于肿瘤细胞表面，不存在于正常相应组织或细胞表面的抗原。肿瘤抗原（一）肿瘤特异性抗原第52页/共57页n正常细胞和其他组织上也存在n含量在细胞癌变时明显增高n只表现量的改变，无严格肿瘤特异性n非肿瘤细胞所特有 典型代表：胚胎性抗原如AFP（甲胎蛋白）CEA（癌胚抗原）（二）肿瘤相关抗原第53页/共57页1.抗原是一种能刺激机体免疫系统产生抗体和/或效应淋巴细胞，并能与相应的抗体和/或效应淋巴细胞在体内外发生特异性结合的物质。2.抗原

22、具有免疫原性和免疫反应性两种特性，其免疫原性是区别完全抗原与半抗原的主要特征。3.决定抗原免疫原性的条件包括机体因素、抗原因素及抗原进入机体的方式，其中异物性是首要条件。学习小结第54页/共57页4.抗原的最大特点是特异性，表现在免疫原性与免疫反应性两方面，这是免疫应答的根本特点，也是免疫学诊断和防治的基本依据，决定抗原特异性的物质基础是抗原决定基，它是与TCR/BCR及抗体特异性结合的基本结构单位。5.医学上重要的抗原物质 包括异种抗原、同种异型抗原、自身抗原、异嗜性抗原及肿瘤抗原等，检测这些抗原可用于各种疾病的诊断、疗效评价及发病机制的研究。第55页/共57页谢谢观赏第56页/共57页感谢您的观看！第57页/共57页