第三章 抗原精选文档.ppt

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1、第三章 抗原本讲稿第一页，共四十一页遵义医学院免疫学教研室本科免疫学POWERPOINT讲稿 -姚新生制作 孙万邦审核第三第三章章抗抗原原第一节第一节 抗原的异物性与特异性抗原的异物性与特异性第二节第二节 影响抗原诱导免疫应答的因素影响抗原诱导免疫应答的因素第三节第三节 抗原的种类抗原的种类第四节第四节 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂本讲稿第二页，共四十一页学习指导学习指导1、掌握抗原、半抗原、免疫原性、掌握抗原、半抗原、免疫原性、免疫反应性的概念免疫反应性的概念2、掌握交叉反应、异嗜性抗原及抗原决定簇、掌握交叉反应、异嗜性抗原及抗原决定簇3、掌握影响抗原诱导免疫原性的因素、掌握影响抗原

2、诱导免疫原性的因素4、掌握抗原的种类及其医学意义、掌握抗原的种类及其医学意义5、熟悉丝裂原、超抗原及佐剂的概念、熟悉丝裂原、超抗原及佐剂的概念本讲稿第三页，共四十一页概概 述（掌握）述（掌握）一、抗原的概念一、抗原的概念抗抗原原(antigen)是是指指作作用用于于T T、B B淋淋巴巴细细胞胞的的抗抗原原识识别别受受体体,促促使使其其增增殖殖、分分化化，产产生生免免疫疫效效应应物物质质（抗抗体体或或致致敏敏淋淋巴巴细胞），并与之结合，进而发挥免疫效应的物质。细胞），并与之结合，进而发挥免疫效应的物质。抗原抗原TT细胞细胞-细胞免疫应答细胞免疫应答抗原抗原BB细胞细胞-体液免疫应答体液免疫应答

3、本讲稿第四页，共四十一页二、抗原的两个特性二、抗原的两个特性免免疫疫原原性性(immunogenicity)，即即抗抗原原能能够够刺刺激激机机体体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力；产生抗体或致敏淋巴细胞的能力；抗原性抗原性(antigenicity)或或免疫反应性免疫反应性(immunoreactivity)，即抗原能够与其所诱生的抗体或致敏淋巴细胞即抗原能够与其所诱生的抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的能力。特异性结合的能力。具备上述两种特性的物质为具备上述两种特性的物质为完全抗原完全抗原；仅具备抗原仅具备抗原性的物质被称为半抗原性的物质被称为半抗原(hapten)。半抗原半抗原+载体载体(如蛋白质

4、如蛋白质)-完全抗原完全抗原本讲稿第五页，共四十一页第一节第一节抗原的异物性与特异性抗原的异物性与特异性抗原的免疫原性的本质是抗原的免疫原性的本质是异物性异物性;抗原的抗原的特异性特异性是免疫应答中最重要的特点是免疫应答中最重要的特点,也是也是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.本讲稿第六页，共四十一页第一节第一节抗原的异物性与特异性抗原的异物性与特异性一、异物性一、异物性异物的概念：异物的概念：1)抗原物质的化学结构与受刺激的机体正常成分有所不同抗原物质的化学结构与受刺激的机体正常成分有所不同 2)胚胎期免疫系统从未接触过的物质胚胎期免疫系统从未接触过的物质 3

5、)改变了的自身组织成分或结构改变了的自身组织成分或结构 1.异种物质异种物质抗原与机体亲缘关系越远，异物性越强，免疫原性也越强。抗原与机体亲缘关系越远，异物性越强，免疫原性也越强。2.同种异体物质：同种异体物质：HLA、ABO血型抗原血型抗原3.机体内隐蔽抗原的释放机体内隐蔽抗原的释放（胚胎期未接触过的自身成分）（胚胎期未接触过的自身成分）或改变了的自身成分。或改变了的自身成分。本讲稿第七页，共四十一页第一节第一节抗原的异物性与特异性抗原的异物性与特异性二、特异性二、特异性 抗原抗原抗体抗体伤寒伤寒H抗原抗原抗抗H抗体抗体其它抗体其它抗体本讲稿第八页，共四十一页第一节第一节抗原的异物性与特异性

6、抗原的异物性与特异性二、特异性二、特异性 抗抗原原特特异异性性指指抗抗原原诱诱导导机机体体产产生生应应答答及及与与应应答答产产物物发发生反应所显示的专一性生反应所显示的专一性。.决定抗原特异性的分子结构基础（掌握）决定抗原特异性的分子结构基础（掌握）抗抗原原分分子子中中决决定定抗抗原原特特异异性性的的基基本本结结构构或或化化学学基基团团称称为为抗抗原原表表位位(epitope)，亦亦称称为为抗抗原原决决定定基基(antigenic(antigenic determinant)determinant)。抗原结合价：能与抗体分子结合的抗原表位的总数。抗原结合价：能与抗体分子结合的抗原表位的总数。本

7、讲稿第九页，共四十一页.依表位的结构特点可将其分为两类：依表位的结构特点可将其分为两类：顺序表位（即线性表位），顺序表位（即线性表位），主要由连续性线性排列的主要由连续性线性排列的短肽构成；短肽构成；构象性表位（即非线性表位），构象性表位（即非线性表位），短肽、多糖残基或核短肽、多糖残基或核苷酸并非简单的线性排列苷酸并非简单的线性排列,而是形成特定的空间构象。而是形成特定的空间构象。T T细胞仅识别由抗原递呈细胞加工递呈的线性表位，细胞仅识别由抗原递呈细胞加工递呈的线性表位，而而B B细胞可识别线性或构象性表位。细胞可识别线性或构象性表位。本讲稿第十页，共四十一页本讲稿第十一页，共四十一页图：

8、图：功能性和隐蔽决定簇功能性和隐蔽决定簇本讲稿第十二页，共四十一页本讲稿第十三页，共四十一页.影响抗原特异性的因素影响抗原特异性的因素 抗抗原原表表位位的的性性质质、数数目目、位位置置、空空间间构构象象决决定定着着抗抗原原表位的特异性。表位的特异性。本讲稿第十四页，共四十一页表：化学基团半抗原表：化学基团半抗原-抗体反应特异性的影响抗体反应特异性的影响本讲稿第十五页，共四十一页.表位载体作用表位载体作用（1）表位（半抗原）表位（半抗原）-机体机体-无抗体产生无抗体产生（2）表位蛋白质载体）表位蛋白质载体完全抗原完全抗原 机体机体诱导抗体产生诱导抗体产生本讲稿第十六页，共四十一页5.共同抗原表位

9、与交叉反应共同抗原表位与交叉反应 不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位称为共不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位称为共同抗原表位同抗原表位（掌握）。（掌握）。含有共同表位的抗原称为含有共同表位的抗原称为交叉抗原交叉抗原(cross antigen)，它，它与其他抗原所诱生抗体与其他抗原所诱生抗体/致敏淋巴细胞结合或相互作用致敏淋巴细胞结合或相互作用被称为被称为交叉反应（交叉反应（cross reaction）。）。本讲稿第十七页，共四十一页 本讲稿第十八页，共四十一页本讲稿第十九页，共四十一页交叉抗原交叉抗原的生物学意义：的生物学意义：某某些些情情况况下下，针针对对病病原原微微生生物物的的

10、免免疫疫应应答答可导致对人体的免疫损伤可导致对人体的免疫损伤(参见异嗜性抗原参见异嗜性抗原)；在在进进行行特特异异性性诊诊断断或或鉴鉴定定时时，须须排排除除交交叉叉抗抗原原可能产生的干扰；可能产生的干扰；应应用用交交叉叉抗抗原原可可能能诱诱导导出出针针对对难难于于制制备备的的抗抗原原的免疫应答的免疫应答。本讲稿第二十页，共四十一页一、抗原的理化性质一、抗原的理化性质1、化化学学性性质质（抗抗原原的的种种类类）：多多数数蛋蛋白白质质为为良良好好的的抗原，多糖及多肽也具一定的免疫原性抗原，多糖及多肽也具一定的免疫原性2、分分子子量量大大小小：抗抗原原的的分分子子量量一一般般10kD，且且分分子子量

11、量越大，免疫原性越强越大，免疫原性越强3、结结构构的的复复杂杂性性（化化学学组组成成）：免免疫疫原原性性物物质质还还须须具具备备复复杂的化学组成与特殊的化学基团。杂的化学组成与特殊的化学基团。第二节影响抗原诱导免疫应答的因素（掌握）第二节影响抗原诱导免疫应答的因素（掌握）本讲稿第二十一页，共四十一页4、分子构象、分子构象本讲稿第二十二页，共四十一页5、抗原决定基的易接近性、抗原决定基的易接近性(accessibility)：易近性乃指易近性乃指抗原决定基是否易被淋巴细胞的抗原受体所接近。抗原决定基是否易被淋巴细胞的抗原受体所接近。本讲稿第二十三页，共四十一页6、物理状态：、物理状态：化学性质相

12、同的抗原物质可因其物理化学性质相同的抗原物质可因其物理性状不同而影响免疫原性性状不同而影响免疫原性 本讲稿第二十四页，共四十一页第二节影响抗原免疫应答的因素（掌握）第二节影响抗原免疫应答的因素（掌握）二、宿主方面的因素二、宿主方面的因素.遗遗传传因因素素：个个体体对对抗抗原原刺刺激激产产生生应应答答的的能能力力受受遗遗传传因素控制因素控制.年龄、性别、健康状况年龄、性别、健康状况三、抗原进入机体的方式三、抗原进入机体的方式 抗抗原原的的剂剂量量、途途径径、两两次次免免疫疫的的间间隔隔时时间间、次次数数以以及免疫佐剂类型均可影响机体对抗原的应答。及免疫佐剂类型均可影响机体对抗原的应答。一般，皮内

13、一般，皮内皮下皮下肌肉注射肌肉注射腹腔腹腔静脉静脉本讲稿第二十五页，共四十一页第三节第三节抗原的种类抗原的种类一一、依依据据抗抗原原诱诱生生抗抗体体时时是是否否需需要要Th细细胞胞参参与与分分类类（对对T细胞的依赖性）细胞的依赖性）掌握掌握1胸胸腺腺依依赖赖性性抗抗原原(thymusdependentantigen,TDantigen)TD抗抗原原亦亦称称T细细胞胞依依赖赖抗抗原原，其其刺刺激激机机体体产产生生抗抗体体依依赖赖于于T细细胞胞辅辅助助，绝绝大大多多数数蛋蛋白白质质抗抗原原及及细细胞胞抗抗原原属属TD抗原。抗原。2.非胸腺依赖抗原非胸腺依赖抗原(thymusindependenta

14、ntigen,TIantigen)TI 抗原亦称抗原亦称T细胞非依赖性抗原，其刺激机体细胞非依赖性抗原，其刺激机体产生抗体无需产生抗体无需T细胞辅助细胞辅助 本讲稿第二十六页，共四十一页抗原与抗原的比较抗原与抗原的比较掌握掌握 TD-Ag TI-Ag组成和细胞表位重复细胞表位组成和细胞表位重复细胞表位细胞辅助必需无需细胞辅助必需无需免疫应答类型体液和细胞免疫体液免疫免疫应答类型体液和细胞免疫体液免疫抗体类型多种抗体类型多种(IgG为主为主)IgM 免疫记忆有无免疫记忆有无本讲稿第二十七页，共四十一页二、根据与机体的亲缘关系二、根据与机体的亲缘关系1.异异嗜嗜性性抗抗原原（heterophili

15、cantigen）掌掌握握乃乃一一类类与与种种属属无无关关，存存在在于于人人、动动物物及及微微生生物物之之间间的的共共同同抗抗原原，又又称称ForssmanForssman抗原。抗原。2.异异种种抗抗原原(xenogenicantigen)指指来来自自不不同同种种属属的的抗抗原。原。本讲稿第二十八页，共四十一页u3同种异型抗原（同种异型抗原（allogenicantigen）u指同一种属不同个体所具有的特异性抗原。指同一种属不同个体所具有的特异性抗原。u红细胞血型抗原红细胞血型抗原u包括包括ABO、Rh等等40余个抗原系统余个抗原系统u人类主要组织相容性抗原，人类主要组织相容性抗原，u即人白细

16、胞抗原（即人白细胞抗原（HLA）。）。u4自身抗原自身抗原(autoantigen)u隐蔽性自身抗原隐蔽性自身抗原u修饰性自身抗原修饰性自身抗原本讲稿第二十九页，共四十一页5.5.独特型抗原（独特型抗原（idiotypic antigen)idiotypic antigen)三、根据（三、根据（TDTD）抗原是否由抗原递呈细胞所合成）抗原是否由抗原递呈细胞所合成1.1.外源性抗原外源性抗原(exogenous antigen)(exogenous antigen)2.2.内源性抗原内源性抗原(endogenous antigen)(endogenous antigen)本讲稿第三十页，共四十一

17、页四、其他分类：四、其他分类：根根据据抗抗原原诱诱导导免免疫疫应应答答的的性性质质与与特特点点，可可分分为为移移植植抗抗原原、肿肿瘤瘤抗抗原原、微微生生物物抗抗原原、变变应应原原或或过过敏敏原原及及耐耐受原等；受原等；根根据据抗抗原原的的理理化化性性质质，可可分分为为颗颗粒粒抗抗原原、可可溶溶性性抗抗原、蛋白抗原、多糖抗原及多肽抗原等；原、蛋白抗原、多糖抗原及多肽抗原等；根据抗原的产生方式可分为天然抗原与人工抗原。根据抗原的产生方式可分为天然抗原与人工抗原。本讲稿第三十一页，共四十一页第四节第四节非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂一、超抗原一、超抗原超超抗抗原原(superantigen,S

18、Ag)的的物物质质，可可激激活活总总T T细细胞胞库库中中多多达达2%20%的的T T细细胞胞（正正常常情情况况下下，普普通通蛋蛋白白质质抗抗原原可可激激活活机机体体总总T细细胞胞库库中中万万分分之之一一至至百百万万分分之之一一的的T细胞）。细胞）。作作用用特特点点为为：无无须须抗抗原原加加工工与与递递呈呈,可可直直接接与与MHC-MHC-类类分分子子结结合合；形形成成TCR TCR V-V-超超抗抗原原-MHC-MHC-类类分分子子复复合合物物，而而非非普普通通抗抗原原的的TCR-TCR-抗抗原原肽肽-MHC-MHC-类类分分子子复复合合物物；尽尽管管超超抗抗原原发发挥挥作作用用有有赖赖于于

19、与与MHCMHC分分子子结结合合，但但其其作作用用无无MHCMHC限限制制性性；所所诱诱导导的的T T细细胞胞应应答答，其其效效应应并并非非针针对对超超抗抗原原自自身身，而而是是通通过过分分泌泌大大量量细细胞胞因子而参与某些病理生理过程的发生与发展。因子而参与某些病理生理过程的发生与发展。本讲稿第三十二页，共四十一页本讲稿第三十三页，共四十一页本讲稿第三十四页，共四十一页补充内容：超抗原激活补充内容：超抗原激活T细胞的特点细胞的特点强大的刺激能力强大的刺激能力无须抗原处理无须抗原处理与与T细胞相互作用无细胞相互作用无MHC限制性限制性选择性结合选择性结合TCR链链V区区超抗原不仅可激活超抗原不

20、仅可激活T细胞，而且可能诱导细胞，而且可能诱导T细胞的耐受细胞的耐受超抗原的免疫识别位点分为两类：超抗原的免疫识别位点分为两类：MHC结合位和结合位和TCRV区结合的区结合的T细胞表位细胞表位本讲稿第三十五页，共四十一页二、佐二、佐 剂剂 某些物质某些物质预先或与抗原同时注入体内，可预先或与抗原同时注入体内，可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答的类增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型，此类物质被称为型，此类物质被称为佐剂（佐剂（adjuvant）（一）（一）佐剂的种类佐剂的种类1化化合合物物包包括括氢氢氧氧化化铝铝、明明矾矾、矿矿物物油油及及吐吐温温80、弗弗氏氏不不完完全全佐

21、佐剂剂（羊羊毛毛脂脂与与石石蜡蜡油油的的混混合合物物），以以及及人人工工合合成成的的多多聚聚肌肌苷苷酸酸：胞胞苷苷酸酸(poly I:C)、脂脂质质体等。体等。本讲稿第三十六页，共四十一页u2生物制剂生物制剂u（1）经经处处理理或或改改造造的的细细菌菌及及其其代代谢谢产产物物，如如卡卡介介苗苗、短短小小棒棒状状杆杆菌菌、百百日日咳咳杆杆菌菌，以以及及霍霍乱乱毒毒素素B亚亚单单位位(CTB)、革兰阴性菌细胞壁成分脂多糖（、革兰阴性菌细胞壁成分脂多糖（LPS）等；）等；u（2）细胞因子及热休克蛋白等。）细胞因子及热休克蛋白等。u3.新型佐剂：新型佐剂：脂质体、免疫刺激剂、脂质体、免疫刺激剂、CpG

22、-ODN本讲稿第三十七页，共四十一页（二二）佐佐剂剂的的作作用用机机制制：改改变变抗抗原原的的物物理理性性状状，延延缓缓抗抗原原降降解解和和排排除除，从从而而更更有有效效地地刺刺激激免免疫疫系系统统；刺刺激激单单核核/巨巨噬噬细细胞胞系系统统，增增强强其其处处理理和和递递呈呈抗抗原原的的能能力力；刺激淋巴细胞增殖与分化。刺激淋巴细胞增殖与分化。（三）佐剂的应用：（三）佐剂的应用：增强特异性免疫应答，用于预增强特异性免疫应答，用于预防接种及制备动物抗血清；防接种及制备动物抗血清；作为非特异性免疫增强作为非特异性免疫增强剂，用于抗肿瘤与抗感染的辅助治疗。剂，用于抗肿瘤与抗感染的辅助治疗。本讲稿第三

23、十八页，共四十一页第四节第四节非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂三、丝裂原（三、丝裂原（mitogen）亦亦称称有有丝丝分分裂裂原原，可可致致细细胞胞发发生生有有丝丝分分裂裂，进进而而增增殖殖。体体外外实实验验中中，特特定定丝丝裂裂原原可可使使静静止止的的淋淋巴巴细细胞胞体体积积增增大大、胞胞浆浆增增多多、DNA合合成成增增加加，出出现现淋淋巴巴母母细细胞胞化化即即淋淋巴巴细细胞胞转转化化（lymphocyte transformation）和和有有丝丝分裂。分裂。T T、B B淋巴细胞表面表达多种丝裂原受体淋巴细胞表面表达多种丝裂原受体 本讲稿第三十九页，共四十一页补充内容：补充内容：抗原

24、在临床实践中的应用抗原在临床实践中的应用1.疾病的诊断与辅助诊断疾病的诊断与辅助诊断应用抗已知传染因子的抗体检测相应应用抗已知传染因子的抗体检测相应抗原，或应用已知抗原检测体内相应抗体，已成为临床上进行诊断或抗原，或应用已知抗原检测体内相应抗体，已成为临床上进行诊断或辅助诊断的重要手段。辅助诊断的重要手段。2疾病的治疗疾病的治疗研制研制治疗性疫苗，如用于肿瘤生物治疗的肿治疗性疫苗，如用于肿瘤生物治疗的肿瘤疫苗；瘤疫苗；应用应用经处理的抗原进行减敏反应，以治疗某些经处理的抗原进行减敏反应，以治疗某些I型超敏型超敏反应性疾病；反应性疾病；动物实验证明，口服抗原（如髓磷脂碱性蛋白）动物实验证明，口服

25、抗原（如髓磷脂碱性蛋白）可治疗脱髓鞘疾病。可治疗脱髓鞘疾病。3疾病的预防疾病的预防应用经灭活或减毒的病原微生物及其产物制备疫应用经灭活或减毒的病原微生物及其产物制备疫苗，接种机体后诱导特异性免疫应答，可用于预防传染性疾病。苗，接种机体后诱导特异性免疫应答，可用于预防传染性疾病。4医学研究医学研究为阐明某些疾病的发病机制，有赖于深入分析特定蛋为阐明某些疾病的发病机制，有赖于深入分析特定蛋白质的抗原性、组织分布、所诱导免疫应答的特点等。白质的抗原性、组织分布、所诱导免疫应答的特点等。本讲稿第四十页，共四十一页本章小结本章小结1、掌握抗原、半抗原、免疫原性、掌握抗原、半抗原、免疫原性、免疫反应性的概念免疫反应性的概念2、掌握交叉反应、异嗜性抗原及抗原决定簇、掌握交叉反应、异嗜性抗原及抗原决定簇3、掌握影响抗原诱导免疫原性的因素、掌握影响抗原诱导免疫原性的因素4、掌握抗原的种类及其医学意义、掌握抗原的种类及其医学意义5、熟悉丝裂原、超抗原及佐剂的概念、熟悉丝裂原、超抗原及佐剂的概念本讲稿第四十一页，共四十一页