动物免疫学-抗原

1.免疫的概念；2.免疫学的概念；3.免疫的基本特性和基本功能；免疫（Immune)：免疫是指动物机体对自身和非自身的识别，并清除非自身的大分子物质，从而保持机体内、外环境平衡的一种生理学反应。免疫的基本特性：1.识别自身与非自身2.特异性3.免疫记忆免疫细胞：immunocyte,IC：参与免疫应答或与免疫应答有关的细胞。免疫活性细胞（Immunocompetentcell,ICC）：在免疫细胞中，具有特异性抗原受体，接受抗原刺激后能发生活化、增殖和分化，产生特异性免疫应答的细胞。包括T、B淋巴细胞，也称抗原特异性淋巴细胞。抗原递呈细胞（APC）：能捕获和处理抗原并能把抗原递呈给抗原特异性淋巴的一类免疫细胞。包括单核吞噬细胞、树突状细胞、成熟B细胞，也称辅佐细胞（A细胞）。抗原（Antigen）浆细胞粒细胞单核细胞巨噬细胞T细胞B细胞免疫球蛋白补体细胞因子一、抗原的概念1.抗原与抗原性(1)抗原的概念：凡能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞并能与之发生反应的物质称为抗原(antigen,Ag)。（2）抗原物质具有抗原性包括免疫原性与反应原性。免疫原性一、抗原的概念免疫原性（immunogenecity，抗原作用）：指能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞的特性。AgTBT浆细胞致敏T细胞抗体反应原性（antigenicity，抗原反应）：指抗原与相应的抗体或致敏淋巴细胞发生反应的特性。AgTBT浆细胞致敏T细胞抗原性麻疹疫苗麻疹病毒进入机体，与抗体结合卡介苗致敏淋巴细胞结核杆菌进入机体，与细胞结合进入机体麻疹抗体进入机体免疫应答猪瘟疫苗（抗原）→注入猪体内→发生免疫应答→产生抗猪瘟病毒抗体——免疫原性猪瘟疫苗+抗猪瘟病毒抗体→在体外、体内都可以发生反应（结合）——反应原性体外：发生沉淀反应；体内：中和反应猪瘟疫苗即具有免疫原性，又有反应原性。抗原性举例第2节抗原概念抗原的概念：凡能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞并能与之发生反应的物质称为抗原(antigen,Ag)。免疫原性一、抗原的概念2.完全抗原与半抗原抗原又分为完全抗原与不完全抗原。（1）完全抗原(completeantigen)：既具有免疫原性又有反应原性的物质称为完全抗原。（2）半抗原(hapten，又称不完全抗原incompleteantigen)：只具有反应原性而缺乏免疫原性的物质称为半抗原。多为小分子物质，如荚膜多糖、类脂、脂多糖。（3）载体（carrier）：赋予半抗原以免疫原性的蛋白质。半抗原+蛋白质完全抗原半抗原(无免疫原性)(有免疫原性)(二硝基苯)combinewithanti-dinitrobezene(抗二硝基苯)二、构成抗原的条件（影响抗原免疫原性的因素）1.异源性2.大分子3.分子结构4.物理状态5.完整性1.异源性，又称异物性。只有非自身物质进入机体才能具有免疫原性。微生物、异种组织、细胞及蛋白质均是良好的抗原。(1)异种物质：通常动物亲缘关系相距越远，种系差异越大，免疫原性越好。(2)同种异体物质：人类ABO血型系统，移植器官(3)自身抗原：正常情况下无免疫原性，下列情况则具免疫原性，①自身组织结构发生改变。②机体免疫识别功能紊乱。③隐蔽的自身抗原：终生与免疫系统隔绝的成分（眼晶状体蛋白，精子）。上述抗原可导致自身免疫病。一般说，动物在胚胎期，如人怀孕期3个月之内，大鼠和小鼠可延到新生期，免疫系统接触过的物质即为“自身”物质，胚胎成熟后，对这些物质不能识别。在胚胎期从未与免疫系统接触过的物质，虽然也是动物的正常组织成分，但胚胎成熟后，对这些物质能识别，尽管不是异物性物质,也能成为抗原。即自身抗原如：微生物抗原→人强免疫原鸭血清蛋白→鸡：弱免疫原兔：强免疫原（1）异种物质通常动物亲缘关系相距越远，种系差异越大，免疫原性越好。（2）同种异体物质最典型的例子如人类的ABO血型抗原。A型血红细胞AB型红细胞B型血红细胞O型血红细胞A型B型RBC有A抗原血液中有抗A抗体输血A抗原+抗A抗体有A抗原的RBC破裂正常情况下无免疫原性，下列情况则具免疫原性：•自身组织结构发生改变。•机体免疫识别功能紊乱。•隐蔽的自身抗原：终生与免疫系统隔绝的成分。(3)自身抗原：眼球血管角膜蛋白外伤角膜蛋白外流克隆选择学说认为：胚胎期免疫细胞与自己抗原接触，则免疫细胞破坏、排除或处于抑制状态（禁忌细胞系）；胚胎期从未接触过的抗原的淋巴细胞仍存在，此类抗原进入机体，可引起免疫应答。2.大分子免疫原性良好的物质分子量一般都在10000以上。分子量小于5000其免疫原性较弱。分子量在l000以下的物质为半抗原没有免疫原性，但与大分子蛋白质载体结合后可获得免疫原性。3.分子结构相同大小的分子如果化学组成、分子结构和空间构象不同，其免疫原性也有一定的差异。一般结构复杂免疫原性强。化学结构与组成：在大分子中，蛋白质的免疫原性最强，其次是复杂多糖，再次是核酸、类脂物质。通常情况下，大分子的结构越复杂，免疫原性越强4.物理性颗粒性抗原的免疫原性通常比可溶性抗原强。可溶性抗原分子聚合后或吸附在颗粒表面可增强其免疫原性。（佐剂）5.完整性所以抗原物质通常要通过非消化道途径以完整分子状态进入体内，才能保持抗原性。（一般疫苗不口服）其它因素1.宿主生物系统：①受体动物基因型：多糖抗原②受体动物的年龄、性别与健康状态2.免疫方法的影响：免疫抗原的剂量、接种途径、接种次数和佐剂选择等。皮内、皮下、（肌肉、腹腔和静脉）、口服三、抗原决定簇（antigenicdeterminant，AD）1.概念抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫活性的化学基团称为抗原决定簇或抗原决定基。由于抗原决定簇通常位于抗原分子表面，因而又称为抗原表位(epitope)。抗原决定簇＝抗原决定基＝抗原表位抗原决定簇决定抗原的特异性，即决定抗原与抗体发生特异性结合的能力（实际是抗原决定簇与抗体的结合）。Ag2.决定簇的种类大小与数量:（1）一个抗原分子可以有一种或多种不同的AD，一种AD决定着一种特异性，多种AD决定着多种特异性（2）一个决定簇的大小一般不超过3nm（3）蛋白质抗原的每个决定簇由5-7个氨基酸残基组成；多糖抗原由5-6个单糖残基组成；核酸抗原的决定簇由5-8个核苷酸残基组成。（1）多价抗原：含有多个抗原决定簇的抗原为多价抗原；（2）单价抗原：只有一个抗原决定簇的抗原称为单价抗原，如简单半抗原。（3）单特异性决定簇抗原：只有一种特异性决定簇的抗原。（4）多特异性决定簇抗原：含有两种以上不同特异性决定簇的抗原。天然抗原一般都是多价和多特异性决定簇抗原T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降解B/TB激活T细胞表位B细胞表位表位受体TCRBCRMHC分子必需无需表位性质主要是线性短肽天然多肽，多糖，脂多糖，有机化合物表位大小9—12个氨基酸（CD8＋T细胞）12—17个氨基酸（CD4＋T细胞）6－7个氨基酸或5－7个单糖、核苷酸表位类型线性表位构象表位、线性表位表位位置抗原分子任意部位抗原分子表面T细胞表位与B细胞表位的特性比较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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四、半抗原－载体现象小分子的半抗原不具有免疫原性，不能诱导机体产生免疫应答，但当与大分子物质（载体）连接后，就能诱导机体产生免疫应答，并能与相应的抗体结合，这种现象称为半抗原－载体现象。瘦肉精三聚氰胺药物半抗原+载体抗体BTh完全抗原BBBTh半抗原—载体效应示意图半抗原+蛋白质（载体）＝完全抗原五、抗原的交叉性Ag1Ag2两种不同抗原具有相同或相似的抗原决定簇,则称为共同抗原(commonantigen)抗体对具有相同或相似的抗原决定簇的不同抗原的反应,称为交叉反应(共同抗原又称交叉反应抗原)如果两种微生物有共同抗原，它们与相应抗体相互之间可以发生交叉反应伤寒杆菌肠炎杆菌人体人体抗体抗体交叉反应六、抗原的分类（一）抗原分类（1）按性质分完全抗原、半抗原等。（2）按来源分异种抗原：与免疫动物不同种属的抗原，如微生物抗原，异种动物红细胞，异种动物蛋白。同种抗原：与免疫动物同种属不同个体的抗原，能刺激同种而基因型不同的个体产生免疫应答，如血型抗原、同种移植物抗原。自身抗原动物的自身组织细胞、蛋白质在特定条件下形成的抗原，对自身免疫系统具有抗原性。异嗜性抗原指与种属特异性无关，存在于人、动物、植物及微生物之间性质相同的抗原(交叉抗原)。实际意义：1.与产生人血型抗体有关大肠杆菌O86B血型物质肺炎球菌14型A血型物质共同抗原共同抗原2.与疾病有关系：溶血性链球菌肾小球基底膜溶血性链球菌心肌大肠杆菌O14型肠粘膜共同抗原急性肾小球肾炎共同抗原风湿病共同抗原溃疡性结肠炎（二）微生物抗原1.按保护性分：保护性抗原；非保护性抗原。2.按微生物分：细菌抗原细菌的抗原结构比较复杂，每个菌的每种结构都由若干抗原组成，因此细菌是多种抗原成分的复合体。有菌体抗原、荚膜抗原、鞭毛抗原和菌毛抗原等。菌体抗原：又称O抗原，是革兰氏阴性菌细胞壁抗原，其化学本质为脂多糖的多糖侧链。鞭毛抗原：又称H抗原。鞭毛抗原主要决定于鞭毛丝。荚膜抗原：又称K抗原。荚膜是细菌主要的表面抗原，成分为多糖或多肽。菌毛抗原：菌毛由菌毛素组成，有很强的抗原性。毒素抗原：外毒素的成分为糖蛋白或蛋白质，具有很强的抗原性，能刺激机体产生抗体(即抗毒素)。2.病毒抗原：各种病毒都有相应的抗原结构。如囊膜抗原、衣壳抗原、可溶性抗原和核蛋白抗原。囊膜抗原（V抗原）有囊膜病毒，抗原特异性主要是囊膜上的纤突所决定的。如流感病毒HA和NA，是流感病毒亚型分类基础。衣壳抗原（VC抗原）无囊膜病毒，其抗原特异性决定于病毒颗粒表面的衣壳蛋白。如口蹄疫病毒的衣壳蛋白VP1、VP2、VP3、VP4等属此类抗原。可溶性抗原（S抗原)。核蛋白抗原(NP抗原)。（三）毒素抗原外毒素：有些细菌在生长繁殖过程中，向菌体外分泌的有毒物质。类毒素：外毒素经0.3%—0.4%甲醛处理后，失去毒性，但仍保留抗原性，成为类毒素。抗毒素：外毒素和类毒素刺激抗体产生的抗体。该抗体能中和外毒素，阻止外毒素与敏感细胞结合，避免机体中毒。例白喉抗毒素。（四）其它微生物抗原：（五）保护性抗原（六）超抗原（一）细菌性抗原伤寒杆菌链球菌痢疾杆菌G-菌胞壁G＋菌胞壁（二）病毒性抗原衣壳：蛋白包膜：糖蛋白腺病毒流感病毒口蹄疫病毒狂犬病病毒真菌白色念珠菌(1,000Xoil)疟原虫（三）其他病原微生物七、抗原的特异性和类属性特异性(specificity)：指抗原刺激机体产生免疫应答及其与应答产物发生反应所显示的专一性。抗原的特异性表现在两个方面：①免疫原性的特异性――抗原只能刺激免疫系统产生针对该抗原的抗体和致敏淋巴细胞；②反应原性的特异性――抗原只能与相应的抗体和/或致敏淋巴细胞结合或反应。特异性是免疫应答最根本的特点，也是免疫学诊断和防治的理论基础。而免疫应答的特异性是由抗原的特异性所决定的，进一步说，是由抗原分子上的抗原决定基(表位)所决定的。类属性（commonantigen,groupantigen）:有些抗原决定基为某属、种、型、株所共有，称为共同抗原或类属抗原，存在于抗原中的共同性即为类属性。1.抗原；2.免疫原性；3.反应原性；4.构成抗原的条件；5.抗原决定簇；本章要点6.异嗜性抗原；本章要点抗原的概念(1)抗原的概念：凡能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞并能与之发生反应的物质称为抗原(antigen,Ag)。（2）抗原物质具有抗原性包括免疫原性与反应原性。免疫原性免疫原性（immunogenecity，抗原作用）：指能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞的特性。反应原性（antigenicity，抗原反应）：指抗原与相应的抗体或致敏淋巴细胞发生反应的特性。构成抗原的条件（影响抗原免疫原性的因素）1.异源性2.大分子