复旦上海医学院免疫学课件--2.抗原

一、抗原的异物性与特异性二、影响抗原免疫应答的因素三、抗原的分类四、非特异性免疫刺激剂抗原一、抗原和与抗原相关的几个基本概念1．抗原(Antigen)与TCR或BCR结合，促使T或B细胞增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与T/B结合发挥效应的物质2．免疫原性(Immunogenicity)刺激免疫系统发生特异性免疫应答的能力3．反应原性(Reactogencity,Antigenicity抗原性)与相应的免疫应答产物发生特异性结合的能力4．完全抗原(Completeantigen,Immunogen免疫原)具备上述两种特性的物质5．半抗原(Hapten)只有反应原性而无免疫原性6．载体(Carrier)与半抗原结合后使之具有免疫原性的物质7．抗原决定簇(antigenicdeterminant)存在于抗原分子表面的能够决定抗原特异性的特殊化学基团，又称表位(epitope)。8．抗原结合价(antigenicvalence)一个抗原分子上能与相应抗体发生特异性结合的抗原决定簇的总数9．耐受原(Tolerogen)、变应原(allergen)二、抗原的基本特性1、异物性(Foreignness)自体不存在、改变的自我、胚胎期免疫系统未接触决定抗原的免疫原性2、特异性（Specificity）1)由抗原表位的种类、性质、数目和空间构型所决定化学基团性质对抗原表位反应特异性的影响化学基团位置对抗原表位反应特异性的影响化学基团（COOH）位置对半抗原反应特异性的影响抗原的氨基酸残基位置和间距与免疫原性的关系化学基团的位置对抗原特异性的影响2)共同抗原表位(commonepitope)两种不同抗原所具有的相同或相似的抗原决定簇称为或共有决定簇交叉反应(crossreaction)抗体对具有相同或相似表位的不同抗原的反应牛血清蛋白与其它种属清蛋白的交叉反应人猪羊马地鼠1532751313豚鼠狗小鼠大鼠猫513101725清蛋白来源交叉反应%（BSA）清蛋白来源交叉反应%（BSA）3)抗原表位抗原分子的基本结构和功能单位构象/顺序、非线性/线性、功能性/隐蔽性表位。T细胞抗原表位和B细胞抗原表位的区别T细胞抗原表位B细胞抗原表位受体MHC性质大小类型位置TCR必需主要为变性多肽8～12个氨基酸（CD8＋T）12～20个氨基酸（CD4＋T）线性抗原分子的任何部位BCR无需多为天然的多肽、多糖、LPS等5～7个氨基酸、5～7个单糖或5～7个核苷酸构象或线性抗原分子表面三、影响抗原免疫应答的因素1、抗原的理化特性化学性质、分子量、结构复杂性、降解性、分子构象、易接近性、物理状态2、宿主因素：遗传、年龄、性别、健康状态3、免疫方法：剂量、途径、次数、佐剂抗原的理化性质蛋白质抗原多糖和脂类抗原应答类型细胞免疫、体液免疫体液免疫抗体类型IgM、IgG和IgA等IgM和少量IgG亲和力高亲和力低亲和力免疫记忆形成不形成免疫耐受的诱导不易易免疫原性：异原性、结构复杂度和分子量大小理化状态：物理状态抗原的剂量1大及小剂量－耐受/适中剂量－应答2低带区耐受与高带区耐受3佐剂抗原注射的途径耐受性：静脉注射腹腔注射皮下及肌肉注射抗原在体内持续的时间抗原之间的竞争性抑制结构相似抗原四、抗原的分类完全抗原和半抗原完全抗原(completeantigen)：既有免疫原性又有反应原性的抗原半抗原(hapten)：只有反应原性而无免疫原性的抗原胸腺依赖性抗原和胸腺非依赖性抗原胸腺依赖性抗原(Thymusdependentantigen,TD-Ag)需要T细胞辅助和APC参与才能激活B细胞产生抗体的抗原TD-Ag能引起体液及细胞免疫应答产生多种类别抗体诱导免疫记忆胸腺非依赖性抗原(Thymusindependentantigen,TI-Ag)无需T细胞辅助直接刺激B细胞产生抗体的抗原只诱导体液免疫应答，产生IgM类抗体无免疫记忆分为TI-1和TI-2AgTD抗原TI-1抗原TI－2抗原化学性质蛋白质脂多糖多糖，葡聚糖抗原表位T、B表位重复B表位大量重复B表位活化B细胞克隆B2为主成熟和未成熟B1、B2成熟B1新生鼠、婴儿应答应答不应答异嗜性抗原、异种抗原、同种异型抗原、自身抗原和独特型抗原异嗜性抗原(heterophileantigen)存在于不同种系生物间的共同抗原Forssma首先发现在豚鼠脏器和绵羊红细胞之间存在共同抗原，又称Forssman抗原异种抗原（xenogenicantigen）来自另一物种的抗原性物质同种异型抗原（allogenicantigen）同一种属不同个体间存在的抗原性物质自身抗原（autoantigen）同一个体中自身组织细胞在某些因素如感染、外伤、药物等的影响下，获得了抗原性，诱发对自身组织细胞的免疫应答，这类组织和细胞及其成分称为自身抗原。独特型抗原(idiaotypeantigen)TCR、BCR或IgV区所具有的独特的氨基酸序列和空间构型结构，可诱导抗独特型抗体的产生。表位与独特位五、抗原与抗体结合特性1、key–to-lock式的空间构型拓补2、非共价键结合，依赖氢键、静电力、范德华力及疏水性吸引3、可逆的温度、等电点、离子强度和抗原抗体的比例可改变它们的结合4、亲和力（Affinity）与亲合力（Avidity）5、抗原可与其他抗体发生交叉反应六、超抗原（superantigen,SAg）1、概念：只需极低浓度（1～10ng/ml）即可激活2％～20％的某些亚型的T细胞克隆，产生极强的免疫应答。2、种类：外源性超抗原和内源性超抗原。前者如金黄色葡萄球菌肠毒素A～E，后者如小鼠乳腺肿瘤病毒蛋白。3、与普通抗原的区别：1）极低浓度，极强应答2）不受MHC的限制3）不具备抗原识别的特异性，不需APC的加工和递呈4）引起诸多细胞因子的释放，导致严重病理性后果七、有丝分裂原(Mitogens)可使一群淋巴细胞的所有克隆均激活的物质主要有：ConA、PHA、PWM、LPS等八、佐剂（adjuvant）1、概念增强机体对抗原免疫应答或改变免疫应答类型的非特异性免疫增强剂2、种类生物性：如卡介苗无机化合物性：如氢氧化铝人工合成类：如胞苷酸，脂质体免疫刺激复合物CpG等是新型的佐剂常用的佐剂有弗氏完全佐剂（CFA）和弗氏不完全佐剂（IFA）3、作用机制1）改变抗原物理性状，增加抗原在体内停留时间；2）刺激抗原提呈细胞，增加对抗原的处理和提呈能力；3）刺激淋巴细胞增殖分化，增强和扩大免疫应答的能力。•掌握抗原的概念及其基本特性•掌握半抗原、免疫原和表位的定义•掌握影响抗原免疫应答的因素•掌握TD-Ag和TI-Ag的概念与区别•掌握T、B细胞抗原表位的差异以及与TD抗原的关系•熟悉交叉反应和异嗜性抗原及其在临床的意义•了解抗原的分类•了解超抗原的概念及其分类