免疫学抗原(新)

医学免疫学主要内容一、抗原的概念和特性二、决定抗原免疫原性的条件三、抗原的特异性四、抗原的种类及其意义五、几种重要的抗原及佐剂一、抗原的概念和特性抗原(antigen-Ag)一类能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答，并能与相应的应答产物在体内外发生特异性结合的物质。可被T、B淋巴细胞识别，并启动特异性免疫应答的物质。其它概念：免疫原（immunogen）：免疫原性完全抗原（completeAg）：两种特性半抗原（hapten）：免疫反应性耐受原（tolerogen）：免疫耐受变应原（allergen）：Ⅰ型超敏反应抗原刺激机体免疫应答的过程抗原的特性免疫原性(immunogenicity)刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力。抗原性(反应原性)(antigenicity)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。完全抗原同时具有免疫原性和抗原性的物质半抗原(hapten)仅具有抗原性而无免疫原性的物质载体(carrier)与半抗原结合而赋予其免疫原性的物质半抗原与载体主要内容一、抗原的概念和特性二、决定抗原免疫原性的条件三、抗原的特异性四、抗原的种类及其意义五、其他非特异性免疫刺激剂抗原的异物性机体非自身物质的特性胚胎期未与淋巴细胞接触过的物质*异种物质*同种异体物质*自身抗原决定抗原免疫原性的条件一定的理化性状*抗原的种类*分子量大小（一般在10kDa以上）*一定的化学组成和结构*分子构象和易接近性*一定的物理性状抗原进入机体的途径皮内注射皮下注射肌肉注射腹腔注射静脉注射机体遗传因素机体的免疫应答能力受遗传控制（Ir基因)理化性状分子大小:稳定,存留时间长特殊化学功能基因(表位)多化学组成：Pr多糖/核酸(hapten)类脂芳香族氨基酸直链氨基酸物理性状：聚合状态单体状态颗粒性抗原可溶性抗原分子构象和易接近性氨基酸残基在侧链的位置不同，其免疫原性不同主要内容一、抗原的概念和特性二、决定抗原免疫原性的条件三、抗原的特异性四、抗原的种类及其意义五、几种重要的抗原及佐剂抗原的特异性抗原诱导机体产生应答及与应答产物发生反应所显示的专一性。决定抗原特异性的基本结构或化学基团。又称表位(epitope)。*是抗原与TCR/BCR及抗体特异性结合的基本单位。抗原抗原决定簇（基）(antigenicdeterminant,AD)*抗原特异性的分子基础抗原决定基的大小：相当于抗体的抗原结合部位蛋白质决定簇：5—6个氨基酸残基多糖决定簇：5—7个单糖残基核酸决定簇：6—8个核苷酸抗原结合价(antigenvalence)：一个抗原分子上能与相应抗体分子结合的表位数目epitopesvalence=2=2抗原结合价(antigenvalence)：一个抗原分子上能与相应抗体分子结合的表位数目epitopesvalence=6=4抗原决定簇对抗原特异性的影响Landsteiner抗原决定基的化学性质、数目、空间构型决定抗原的特异性，影响免疫原性的强弱抗原决定簇的分类构象决定簇与顺序决定簇T细胞决定基簇与B细胞决定簇功能性决定簇与隐蔽性决定簇载体决定簇与半抗原决定簇抗原决定簇的类型及性质构像表位和线性表位顺序决定簇和构象决定簇顺序决定簇（线性决定簇）：一段序列相连的氨基酸片段形成多在抗原分子内主要由T识别，B也可识别构象决定簇：序列上不相连，由天然构象形成位于分子外部由B识别降解B激活B/TT细胞表位和B细胞表位T细胞表位：TCR识别必须经降解加工处理后才能被T细胞识别线性决定簇B细胞表位：BCR识别或抗体识别并结合直接识别构象决定簇或线性决定簇T细胞决定基和B细胞决定基B细胞决定基Bepitope天然的，有三级结构，呈一定的空间构型，位于抗原分子的表面或转折处，由折叠的肽链使不同位置的氨基酸相邻成为有一定空间构型的决定基，也就是氨基酸可以呈连续和不连续排列，一般由5-7个AA残基或者数个单糖或者数个核苷酸组成，直接与B细胞或抗体结合，无需加工处理，也无需与MHC分子结合T细胞决定基Tepitope需加工变性后显示出来，由8-20个氨基酸残基组成，氨基酸彼此相邻，呈线性排列，可埋藏于抗原分子的内部或位于分子表面，需经APC加工处理为小分子的多肽片段，再与自身MHC分子结合成复合物后，表达于细胞膜上（B细胞决定基不一定在膜上），才能与TCR结合抗原的T细胞表位和B细胞表位功能决定簇和隐蔽决定簇功能性抗原决定簇：位于表面的、易被淋巴细胞识别的、可启动免疫应答的决定簇免疫优势集团隐蔽性抗原决定簇：为于分子内部的，不能引起免疫应答的决定簇免疫优势集团免疫显位immunodominantsite,抗原决定基中起关键性作用的肽段。常出现于运动性强的部位，有多个α螺旋组成，其疏水端与MHC头部的抗原结合沟结合，亲水端暴露在外，供T细胞表面的TCR结合抗原异质性（heterogeneity）抗原物质的非均一性。抗原可由不同分子组成一个分子可有多个表位*存在于不同抗原物质上的相同或相似的表位称为共同表位*交叉抗原（共同抗原）：带有共同表位的抗原共同抗原（交叉抗原）（crossantigen）抗原的交叉反应（crossreaction）由共同表位刺激机体产生的抗体可以和两种以上的抗原结合发生反应。主要内容一、抗原的概念和特性二、决定抗原免疫原性的条件三、抗原的特异性与交叉反应性四、抗原的种类及其意义五、几种重要的抗原及佐剂根据产生抗体是否需要Th细胞辅助分类*胸腺依赖性抗原（thymusdependentantigen,TD-Ag）：由B细胞表位（半抗原）和T细胞表位（载体）组成，绝大多数蛋白质抗原属此类*胸腺非依赖性抗原（thymusindependentantigen,TI-Ag）：由多个重复B细胞表位组成，可分为TI-1Ag和TI-2Ag抗原的种类胸腺依赖性抗原（TD-Ag）需有T细胞辅助决定簇种类多、排列无规律可引起体液免疫和细胞免疫可产生IgM、IgG型抗体（以IgG为主）有免疫记忆胸腺非依赖性抗原（TI-Ag）不需有T细胞辅助决定簇数目多、排列有规律仅产生IgM型抗体不能引起细胞免疫无免疫记忆根据抗原与机体亲缘关系分类*异种抗原（xenoantigen）*同种异型抗原（allogeneicAg）：如ABO血型抗原*自身抗原（autoantigen）*异嗜性抗原（heterophilicantigen）一类与种属无关，存在于人、动物及微生物之间的共同抗原，又称Forssman抗原异种抗原(xenoantigen)（1）病原微生物及其代谢产物：外毒素-(Ag)-动物-免疫血清(抗毒素)类毒素(toxiod)-(Ag)甲醛脱毒后的外毒素其抗原性不变（2）免疫血清:两重性（3）异嗜性抗原：存在于不同种系动物间共同抗原—病理损伤、协助诊断异嗜性抗原溶血性链球菌多糖抗原—心肌、心瓣膜、肾小球基底膜抗原大肠杆菌脂多糖—人结肠粘膜肺炎支原体—链球菌MG株立克次体—变形杆菌同种异型抗原（1）红细胞抗原(血型抗原):20种以上ABO血型系统:体内存在天然的血型抗体Rh血型系统:Rh抗原—恒河猴红细胞抗原体内无天然的Rh抗体新生儿溶血症（2）白细胞抗原(HLA)-有核细胞自身抗原正常:隐蔽的（眼的晶体蛋白）异常:修饰的、病毒、药物、辐射禁忌株复活-自身免疫病肿瘤抗原肿瘤特异性抗原(TSA)肿瘤相关抗原(TAA):AFP其他分类方法*完全抗原和半抗原*天然抗原、人工抗原和基因工程抗原*外源性抗原指非APC自身所产生的抗原*内源性抗原指免疫效应细胞的靶细胞自身所产生的抗原主要内容一、抗原的概念和特性二、决定抗原免疫原性的条件三、抗原的特异性与交叉反应性四、抗原的种类及其意义五、几种重要的抗原及佐剂（一）超抗原(superantigen,SAg)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1:5-1:20概念：某些抗原物质，只需极低浓度（1-10ng/ml）即可激活大量的T细胞克隆，产生极强的应答反应一类由细菌外毒素和逆转录病毒蛋白构成的抗原，能与多数T细胞结合并为T细胞活化提供信号，极微量蛋白可活化多克隆T细胞，产生很强的刺激效果，故称为超抗原。*无须抗原加工与递呈*形成TCRVβ-超抗原-MHC-Ⅱ类分子复合物，*无MHC限制性SAg的生物学意义＊毒性作用及诱导炎症反应＊自身免疫病＊免疫抑制SAg与T细胞结合的特点超抗原的类型T细胞超抗原B细胞超抗原：非常规Ig结合能力的蛋白质如：SPATCRαβ型内源性超抗原：狂犬病毒、EBV、CMV、HIV（gp120）、MLS（小鼠次要淋巴细胞刺激抗原）外源性超抗原：G+外毒素：葡萄球菌肠毒素SE、毒性休克综合症毒素、M蛋白TCRγδ型热休克蛋白分枝杆菌抗原某些肿瘤细胞株的表面分子超抗原的生物学意义免疫激活作用免疫抑制作用诱导免疫耐受有利于免疫自稳：胸腺细胞发育过程中，超抗原可能参与阳性选择过程丝裂原（mitogen）可致细胞发生有丝分裂，进而增殖的抗原，亦称有丝分裂原。丝裂原受体丝裂原佐剂某些物质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型，此类物质被称为佐剂（adjuvant）化合物：明矾、弗氏不完全佐剂生物制剂：卡介苗、霍乱毒素B亚单位(CTB)、细胞因子及热休克蛋白等佐剂的作用机制免疫佐剂immunoadjuvant是同抗原一起或预先注射到机体，能增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的物质佐剂的种类无机佐剂有机佐剂合成佐剂油剂佐剂的作用机制改变抗原物理性状，增强抗原在体内的潴留时间刺激单核—巨嗜细胞的吞噬能力，增强其对抗原的处理和呈递能力刺激淋巴细胞的增殖和分化，增强和扩大免疫应答的能力免疫生物学作用增强免疫原性，使微弱抗原有效的免疫原提高初次应答和再次应答的抗体滴度改变抗体类型，IgMIgG引起或增强迟发型超敏反应佐剂的应用科研：提高动物免疫效果预防接种：提高疫苗的免疫效果非特异性免疫增强剂，肿瘤或慢性感染的辅助治疗