免疫学抗原

免疫学抗原学习要点•掌握抗原相关的概念和抗原的两大特性。•掌握表位的概念；掌握B细胞表位，T细胞表位的概念和特点；熟悉交叉反应的概念、机制和意义。•掌握胸腺依赖性抗原和胸腺非依赖性抗原，了解抗原的其他分类方法。•了解其他非特异性免疫刺激剂的种类和作用机制，熟悉超抗原的概念。抗原的定义抗原antigen,Ag：能够与T细胞、B细胞的抗原受体即TCR或者BCR结合，促进其增殖分化，产生抗体或致敏性淋巴细胞，并与之结合，进而发挥免疫效应的物质。抗原的特性免疫原性immunogenicity;抗原性：antigenicity引言一是免疫原性（immunogenicity），即能刺激机体产生免疫应答，诱生抗体或致敏淋巴细胞的能力。二是抗原性（antigenicity），指抗原与其诱生的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合的能力。TB致敏T浆细胞免疫原性抗原性结合抗原的免疫原性和抗原性引言完全抗原(completeantigen)：同时具有免疫原性和抗原性的物质，又称为免疫原(immunogen)，是通常所说的抗原。不完全抗原(incompleteantigen)：只有抗原性的物质，又称为半抗原(hapten)。使半抗原变成完全抗原的物质称载体（carrier）。引言抗体（—）+抗体（+）ABHaptenHaptencarrier抗原的不同命名•免疫原immunogen：•变应原allergen：（过敏原）变应原是能够诱发机体产生变态反应的抗原。•耐受原tolerogen：可诱导机体产生免疫耐受的抗原。引言第一节抗原的异物性与特异性一、异物性•异物性是抗原的重要本质特性，即“非己”特性。•亲缘关系越远，组织结构差异越大；•不仅存在于物种间，也存在于同种异体间；•改变的自身成分；•免疫隔离的自身成分。影响抗原异物性的因素•亲缘关系人RBC猴抗体+鸡RBC猴抗体++++影响抗原异物性的因素•改变的自身成分•隐蔽的自身成分正常组织细胞肿瘤细胞或变性自身抗原突变或性质改变胚胎期被隔离隐蔽性抗原被识别损伤导致释放脑组织眼晶体蛋白精子等等意义？？？•同种异体成分ABO血型抗原Rh抗原HLA抗原交感性眼炎的发病机制第一节抗原的异物性与特异性二、特异性•抗原特异性指抗原能刺激机体产生免疫应答并与免疫应答产物发生专一结合的特性。---特定抗原只能刺激产生特异性抗体或致敏淋巴细胞---仅能与该抗体或致敏淋巴细胞结合AgBCR/TCR/Ig•特异性是适应性免疫应答最重要的特点。•保证在不损伤自身情况下，有针对性地清除病原体/异物。–T,B淋巴细胞产生的免疫应答均有特异性。•是免疫学诊断与防治的理论依据–抗原检测抗体；抗体检测抗原–疫苗接种防治传染病抗原特异性的意义抗原特异性由什么决定？第一节抗原的异物性与特异性二、特异性决定抗原特异性的物质基础？AgBCR/TCR/Ig二、特异性1、抗原表位的概念----抗原表位（epitope）：抗原分子中决定抗原特异性的基本结构或化学基团，也称为抗原决定基（antigenicdeterminant)抗原与TCR、BCR、抗体特异性结合的基本结构单位通常由5-17个氨基酸残基或5-7个多糖残基组成生理意义：决定抗原特异性半抗原相当于一个抗原表位每个抗原表位诱生一种特异性抗体一个天然抗原分子上可能有数个抗原表位一个表位：一种抗原特异性T、B识别——表位而非抗原抗原，表位和抗体Epitope3Epitope1Epitope2抗原特异性Ab3Ab2Ab1抗原表位抗原结合价（antigenicvalence）：抗原分子上能与抗体分子结合的抗原表位的总数。抗原结合价：四价抗原表位抗原表位免疫血清是单克隆抗体还是多克隆抗体？按结构特点按识别细胞线性表位构象表位T细胞表位B细胞表位连续性、线性排列空间上形成特定构象被T细胞识别被B细胞表位2、抗原表位的类型按结构特点线性表位：由连续性线性排列的短肽组成。构象表位：短肽或多糖残基在空间上形成构象。2、抗原表位的类型1线性表位构象表位2NH2COOH32、抗原表位的类型2、抗原表位的类型根据被不同免疫细胞识别，分为：•T细胞表位为线性表位，可位于抗原的任意位置。•B细胞表位既可以是线性表位，也可是构象表位，位于抗原表面。2、抗原表位的类型抗原肽-MHC天然抗原•功能性决定基：位于抗原分子的表面，易被相应的BCR或抗体特异性结合发生免疫反应的抗原决定基。从诱发免疫应答上分：•隐蔽性决定基：位于抗原分子内部，不能与BCR或抗体特异性结合的决定基。2、抗原表位的类型T细胞表位B细胞表位受体MHC性质大小类型位置TCR必需主要为线性多肽8～12个氨基酸(CD8＋T)12～20个氨基酸(CD4＋T)线性表位抗原分子的任何部位BCR无需天然多肽、多糖、LPS等5～7个氨基酸、5～7个单糖或5～7个核苷酸线性或构象表位抗原分子表面二、特异性3、影响抗原特异性的因素表位的性质、数目、位置和空间构象决定着抗原表位的特异性。二、特异性4、表位-载体作用•半抗原只有和载体偶联后才能活化Th细胞，诱导出抗半抗原的抗体。–如青霉素与血清蛋白偶联后变成完全抗原•在免疫应答中，B细胞识别半抗原，Th细胞识别载体。BT半抗原载体DNP半抗原OVA载体半抗原与载体----DNP+OVA卵白蛋白二硝基氟苯半抗原与载体----DNP+OVA•半抗原DNP本身没有诱导免疫应答的能力。•将DNP与OVA偶联后免疫小鼠，所得到的抗体Ab2能够与DNP特异地结合。AbAbDNPOVADNPNO青霉素孢子侵入同组织蛋白成分结合成完全抗原使机体产生抗青霉素的抗体机体再次接触青霉素发生严重的过敏反应青霉素+载体----过敏二、特异性5、共同抗原表位和交叉反应共同抗原表位：不同抗原间含有的相同或相似表位交叉反应：抗体或致敏淋巴细胞与具有相同或相似表位的不同抗原的反应SameEpitopebetweenantigens抗原之间存在的共同抗原表位共同抗原表位和交叉反应Ag1Ag2共同抗原表位和交叉反应Ag1Ag2CowpoxvaccineSmallpoxvirusBmcell牛痘天花第二节影响抗原诱导免疫应答的因素一、抗原分子的理化性质二、宿主方面的因素三、抗原进入的方式第二节影响抗原诱导免疫应答的因素一、抗原分子的理化性质化学性质：蛋白质＞多糖＞脂类和DNA分子量大小：＞10KDa结构的复杂性：芳香族氨基酸＞直链氨基酸分子构象：空间构象丢失易接近性：被淋巴细胞受体所接近的程度物理状态：多聚体＞单体；颗粒抗原＞可溶性抗原免疫原性+++±+++酪氨酸谷氨酸多聚赖氨酸多聚丙氨酸易接近性：被淋巴细胞受体所接近的程度一、抗原分子的理化性质第二节影响抗原诱导免疫应答的因素二、宿主方面的因素•遗传因素：主要受MHC的控制•年龄、性别与健康状态–青壮年动物比幼年和老年动物免疫应答强–新生动物或幼儿对多糖抗原不应答。–雌性比雄性动物抗体生成高。第二节影响抗原诱导免疫应答的因素三、抗原进入的方式剂量：合适的剂量引起有效免疫应答途径：皮内皮下或肌肉腹腔静脉口服注射的间隔时间免疫的次数：间隔得当免疫佐剂：弗氏佐剂等第三节抗原的种类一、根据诱生抗体时是否需要Th细胞参与分类二、根据抗原与机体的亲缘关系分类三、根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类四、其他分类第三节抗原的种类一、根据诱生抗体时是否需要Th细胞参与分类1、胸腺依赖性抗原（thymusdependentantigen，TD-Ag）种类较多，多为蛋白质类抗原，刺激机体产生的体液免疫必需要Th细胞的参与，刺激机体产生IgG，引起细胞免疫和免疫记忆。第三节抗原的种类一、根据诱生抗体时是否需要Th细胞参与分类2、胸腺非依赖性抗原（thymusindependentantigen，TI-Ag）此类抗原种类较少，刺激机体产生体液免疫不需要T细胞的协助。刺激B细胞产生IgM，不能引起细胞免疫和免疫记忆。•TI-1抗原：成熟B细胞或不成熟B细胞均可应答多克隆激活剂，如LPS•TI-2抗原：仅成熟B细胞应答，不成熟的B细胞对其不应答。如肺炎球菌荚膜多糖，聚合鞭毛素第三节抗原的种类一、根据诱生抗体时是否需要Th细胞参与分类2、胸腺非依赖性抗原（thymusindependentantigen，TI-Ag）婴幼儿为什么易患肺炎？TD抗原和TI抗原的特性比较胸腺依赖性抗原TD-Ag胸腺非依赖性抗原TI-Ag组成B、T细胞表位B细胞表位抗体类型IgG等多种IgM应答类型体液和细胞免疫体液免疫T细胞辅助必需无需免疫记忆有无第三节抗原的种类二、根据抗原与机体的亲缘关系分类异嗜性抗原（heterophilicantigen）异种抗原（xenogenicantigen）同种异型抗原（allogenicantigen）自身抗原（autoantigen）独特型抗原（idotypicantigen）J.Forssman研究发现用豚鼠多种脏器制成的悬液免疫家兔，所得抗体除能与豚鼠的相应脏器抗原反应外，还可凝集绵羊红细胞。豚鼠绵羊多器官混合抽提液二、根据抗原与机体的亲缘关系分类异嗜性抗原（heterophilicantigen）：Forssman抗原，存在于人、动物和微生物之间的共同抗原。第三节抗原的种类二、根据抗原与机体的亲缘关系分类异嗜性抗原（heterophilicantigen）：Forssman抗原，存在于人、动物和微生物之间的共同抗原。立克次体变形杆菌(OX19)共同抗原临床诊断凝集反应（Weil-Felix反应）肺炎支原体MG株链球菌共同抗原临床诊断（血清学诊断）Weloveit!第三节抗原的种类二、根据抗原与机体的亲缘关系分类异嗜性抗原（heterophilicantigen）：Forssman抗原，存在于人、动物和微生物之间的共同抗原。溶血性链球菌肾小球基底膜心肌细胞大肠杆菌O14型结肠粘膜急性肾小球肾炎风湿性心肌炎共同抗原溃疡性结肠炎共同抗原Wedon’tloveit!第三节抗原的种类二、根据抗原与机体的亲缘关系分类异种抗原（xenogenicantigen）来自于另一物种的抗原。如临床上治疗用的马血清抗白喉免疫血清免疫血清的双重性toxoidtoxinHorseserumantitoxinantibodyantigenallergy同种异型抗原：同一种属不同个体间存在的抗原，如人类的ABO血型抗原和Rh抗原。二、根据抗原与机体的亲缘关系分类由Rh血型导致的新生儿溶血健康新生儿生产后72h内Rh抗体被动免疫胎儿红细胞进入母体即被破坏（不能诱导母亲抗Rh免疫反应）新生儿溶血的预防Rh–再孕Rh+Rh–初孕健康新生儿Rh+二、根据抗原与机体的亲缘关系分类自身抗原（autoantigen）来自于机体自身的抗原。如脑组织、精子和眼晶体蛋白第三节抗原的种类独特型抗原（idiotypicantigen）详见第十六章。三、根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类第三节抗原的种类内源性抗原（endogenousantigen）在抗原提呈细胞内新合成的抗原，如病毒感染细胞合成的病毒蛋白，肿瘤细胞合成的肿瘤抗原等。外源性抗原（exogenousantigen）来自于抗原提呈细胞外的、由其俘获的抗原，如胞外细菌等。第三节抗原的种类内源性抗原和外源性抗原第四节非特异性免疫刺激剂一、超抗原•1989年White提出超抗原的概念。他发现某些细菌或病毒的产物可以使很高比例的T细胞激活，他将这类抗原称为超抗原（superantigen,SAg）。•一般的抗原只能激活外周血中0.0001~0.001%的T细胞，而超抗原可使2~20%的T细胞激活。超抗原与普通抗原的比较普通抗原单克隆T细胞应答1:104-1:105超抗原多克隆T细胞应答1:4-1:20超抗原TCR普通抗原MHCT细胞抗原提呈细胞，APC超抗原作用特点1.超抗原不需APC处理2.非MHC分子的限制3.TCRVβ特异性4.刺激T细胞释放大量细胞因子一、超抗原超抗原和普通抗原的比较化学性质普通蛋白质、多糖等外毒素、病