第3章抗原.ppt

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1、居颂光居颂光 Main Theme for Medical ImmunologyMoleculesAntigenAntibodyComplementsCK/CD/CAM MHC T cell-mediated immunoresponses IntroductionB cell-mediated immunoresponses CellsCells of Innate ImmunityT cellB cellHypersensitivityAutoimmunityImmunoregulation Immunotolerance认真听仔细记认真听仔细记复习和预习复习和预习相关学科基础相关学科基础

2、提问和讨论提问和讨论 抗抗 原原 Antigen第三章第三章抗原（抗原（antigen，Ag）指能与指能与T淋巴细胞、淋巴细胞、B淋巴细胞的淋巴细胞的TCR或或BCR结合，促使其增殖、分化，产生抗体或结合，促使其增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合，进而发生免疫致敏淋巴细胞，并与之结合，进而发生免疫效应的物质。效应的物质。抗原的特性抗原的特性 1.免疫原性（免疫原性（immunogennicity）刺激机体产生免疫应答，包括产生抗体或刺激机体产生免疫应答，包括产生抗体或致敏淋巴细胞的能力致敏淋巴细胞的能力。2.2.抗原性（抗原性（antigenicityantigenicity）指与

3、抗体或致敏淋巴细胞在体内外发生指与抗体或致敏淋巴细胞在体内外发生特异性结合的能力特异性结合的能力抗原的特性抗原的特性 同时具有免疫原性和抗原性的物质称为同时具有免疫原性和抗原性的物质称为免免疫原疫原（immunogen），又称，又称完全抗原完全抗原，即通，即通常所说的常所说的抗原抗原。（蛋白质、细菌、病毒）（蛋白质、细菌、病毒）只具有与抗体结合的能力只具有与抗体结合的能力（即抗原性）即抗原性），而而单独不能单独不能诱导抗体产生诱导抗体产生（即免疫原性即免疫原性）的的物质称物质称半抗原半抗原(hapten）。（多糖、类脂、药物）（多糖、类脂、药物）能使半抗原变成完全抗原的物质称为能使半抗原变成完

4、全抗原的物质称为载体载体（carrier）。(大分子蛋白质、非抗原物质大分子蛋白质、非抗原物质)半抗原半抗原C C 不产生抗不产生抗C C抗体抗体 半抗原半抗原C C+载体载体D D产生抗产生抗C C抗体（抗体（E E）产生抗产生抗D D抗体（抗体（F F）C+E CE BTBBBT 抗原刺激是引起机体产生特异性免疫应抗原刺激是引起机体产生特异性免疫应答的先决条件答的先决条件 在某些情况下，抗原可引起免疫耐受或在某些情况下，抗原可引起免疫耐受或超敏反应，此时的抗原分别称为超敏反应，此时的抗原分别称为耐受原耐受原（tolerogen）或变应原或变应原(allergen)。抗原物质是否具有免疫原性

5、，一方面取抗原物质是否具有免疫原性，一方面取决于决于抗原本身的性质抗原本身的性质，另一方面取决于，另一方面取决于接受抗原刺激的接受抗原刺激的机体反应性机体反应性。抗原免疫原性的本质是抗原免疫原性的本质是异物性异物性。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、抗原的异物性一、抗原的异物性-指抗原物质与机体之间亲缘关系的远指抗原物质与机体之间亲缘关系的远近或接触的程度。近或接触的程度。某种物质，若其化学结构与宿主的自某种物质，若其化学结构与宿主的自身成分相异或机体的免疫细胞从未与它接身成分相异或机体的免疫细胞从未与它接触过，这种物质称为异物。触过，这种物质称为异物。异种物质、同种

6、异体物质、自身抗原异种物质、同种异体物质、自身抗原 异种蛋白质、各种微生物及其代谢产物异种蛋白质、各种微生物及其代谢产物 同种不同个体之间同种不同个体之间 改变的自身成分；某些隐蔽的自身成分改变的自身成分；某些隐蔽的自身成分的释放的释放根据亲缘性：根据亲缘性：特异性是指抗原刺激机体产生免疫应答特异性是指抗原刺激机体产生免疫应答及其与应答产物所显示的专一性。及其与应答产物所显示的专一性。抗原抗原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，也是免疫学诊断和免疫学防治的理论依也是免疫学诊断和免疫学防治的理论依据据二、抗原的特异性二、抗原的特异性 特定抗原刺激机体产生特定的抗体或致

7、敏淋巴细胞特定抗原刺激机体产生特定的抗体或致敏淋巴细胞（免疫原性的特异性免疫原性的特异性）；）；特定的抗体或致敏淋巴细胞只能与刺激它产生的抗特定的抗体或致敏淋巴细胞只能与刺激它产生的抗原结合（原结合（抗原性的特异性）抗原性的特异性）A B；B+A AB 抗原的特异性的结构基础是抗原分抗原的特异性的结构基础是抗原分子中的子中的抗原表位抗原表位抗原的特异性抗原的特异性 1.抗原表位的概念抗原表位的概念 指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，称指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，称表位表位（epitope），也称），也称抗原决定簇抗原决定簇（antigenic determinant）。）

8、。是与是与TCR/BCR或抗体特异结合的基本结构单位。或抗体特异结合的基本结构单位。z抗原决定基的大小与相应抗体的抗原结合抗原决定基的大小与相应抗体的抗原结合部位相当：部位相当：z一个多肽决定簇含一个多肽决定簇含5 51717个氨基酸残基；个氨基酸残基；z一个多糖决定簇含一个多糖决定簇含5 57 7个单糖；个单糖；z一个核酸半抗原决定簇含一个核酸半抗原决定簇含6 68 8个核苷酸个核苷酸。B and T Lymphocyte Antigen Receptors 通常一个抗原性物质含有一个或多个不通常一个抗原性物质含有一个或多个不同的抗原决定基，每种抗原决定基仅具同的抗原决定基，每种抗原决定基仅

9、具有一种抗原特异性。有一种抗原特异性。一个抗原决定基的特异性由组成它的所一个抗原决定基的特异性由组成它的所有残基共同决定。有残基共同决定。抗原的结合价（抗原的结合价（antigenic valence）指指一个抗原分子上一个抗原分子上能与抗体分子结合能与抗体分子结合的抗原决定基的数目的抗原决定基的数目 半抗原为一价，大分子的物质可以是半抗原为一价，大分子的物质可以是多价抗原多价抗原2.抗原表位的类型（抗原表位的类型（1）构象表位构象表位序序列上不相连的多列上不相连的多肽或多糖等物质，肽或多糖等物质，由空间构象形成由空间构象形成的决定基，又称的决定基，又称非线性表位。非线性表位。顺序表位顺序表位

10、一段序列连续的线性排列的短肽构成，又称线性一段序列连续的线性排列的短肽构成，又称线性表位。表位。2.抗原决定基的类型（抗原决定基的类型（2）T细胞表位细胞表位是由抗原提是由抗原提呈细胞加工提呈的抗原呈细胞加工提呈的抗原多肽，呈线性排列，多多肽，呈线性排列，多位于抗原分子内部；位于抗原分子内部；B细胞表位细胞表位为构象决定为构象决定基或顺序决定基，位于基或顺序决定基，位于抗原分子表面或转折处抗原分子表面或转折处。z在免疫应答中，分别被在免疫应答中，分别被T、B细胞识别的抗原决定基；细胞识别的抗原决定基；z3.影响抗原特异性的因素影响抗原特异性的因素 4.半抗原载体效应半抗原载体效应 在免疫应答中

11、，在免疫应答中，B细胞细胞识别半抗原识别半抗原，并递呈载，并递呈载体表位给体表位给Th细胞，细胞，Th细胞识别载体表位细胞识别载体表位，即，即以载体（以载体（T细胞决定基）细胞决定基）把特异把特异T-B细胞之间连细胞之间连接起来，从而辅助接起来，从而辅助B细细胞的活化。胞的活化。天然抗原表面常带有多种抗原决定基，天然抗原表面常带有多种抗原决定基，每种决定基都能刺激机体产生一种特每种决定基都能刺激机体产生一种特异性抗体，因此，复杂抗原能使机体异性抗体，因此，复杂抗原能使机体产生多种特异性抗体。产生多种特异性抗体。5.共同抗原表位和交叉反应共同抗原表位和交叉反应共同抗原共同抗原不同抗原具有的相同或

12、相似的抗原不同抗原具有的相同或相似的抗原决定基，称为共同抗原决定基，称为共同抗原(common antigen）如甲抗原有如甲抗原有A、B、C和和D决定基，乙抗原有决定基，乙抗原有D、E和和F决定基。决定基。D则称为共同抗原。则称为共同抗原。交叉反应交叉反应抗体与不同抗原上抗体与不同抗原上相同或相似相同或相似抗原抗原决定基之间的反应（决定基之间的反应（cross-reaction）如抗甲抗原如抗甲抗原D决定基的抗体也可与乙抗原决定基的抗体也可与乙抗原D决定决定基反应。基反应。Responses are usually multiclonalAntigen(Ag)the molecule an

13、antibody(Ab)binds to usually a foreign substance each antigen has different sites that antibodies can bind to,so that one antigen can be bound by several different antibodies Responses are usually multiclonalAntibody aAntibody bAntibody dAntibody cAgCross-reactive response Occasionally,a similar or

14、identical antigenic determinant is found in association with widely different molecules or cells.This is termed cross-reactivity.Antigen AAntigen BAntibody aAntibody bAntibody dAntibody cAntibody b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 1.1.抗原分子的理化特性抗原分子的理化特性 2.2.宿主方面的因素宿主方面的因素 3.3.抗原进入机体方式的影响抗原进入机体方式的影响

15、1.1.抗原分子的理化特性抗原分子的理化特性a.a.化学性质：化学性质：蛋白质是良好的抗原，蛋白质是良好的抗原，多糖类、脂多糖等次之，多糖类、脂多糖等次之，DNA则难则难以诱导免疫应答以诱导免疫应答。a.分子量：分子量：10 kD以上以上-免疫原；免疫原；100kD以上以上-强抗原；强抗原；小于小于10kD-弱或无抗原性弱或无抗原性分子量越大，其表面的抗原决定基越多；分子量越大，其表面的抗原决定基越多；大分子胶体物质的化学结构稳定，不易被大分子胶体物质的化学结构稳定，不易被破坏和清除。破坏和清除。c.结构的复杂性：结构的复杂性：抗原物质的抗原性与分抗原物质的抗原性与分子结构的复杂性成正相关；如

16、明胶为直链子结构的复杂性成正相关；如明胶为直链氨基酸结构，虽分子量为氨基酸结构，虽分子量为100kD,但免疫原但免疫原性很弱性很弱d.分子构象与易接近性：分子构象与易接近性：分子构象：分子构象：抗原分抗原分子中一些特殊化学子中一些特殊化学基团的三维结构基团的三维结构易接近性：易接近性：抗原分抗原分子的特殊化学基团子的特殊化学基团与淋巴细胞表面相与淋巴细胞表面相应的抗原受体相互应的抗原受体相互接触的难易程度接触的难易程度e.物理状态：物理状态：聚合状态的抗原性强于单聚合状态的抗原性强于单体状态；颗粒性抗原强于可溶性抗原体状态；颗粒性抗原强于可溶性抗原（1）遗传因素）遗传因素：因个体遗传基因（主要：因个体遗传基因（主要为为MHC）的不同，不同个体对同一抗原的不同，不同个体对同一抗原可产生不同强度的免疫应答；可产生不同强度的免疫应答；（2）年龄、性别与健康状态）年龄、性别与健康状态：青壮年比：青壮年比幼年和老年的免疫能力强。动物实验证幼年和老年的免疫能力强。动物实验证实雌性动物易生成抗体。实雌性动物易生成抗体。2、宿主方面的因素、宿主方面的因素3、抗原进入机体方式的影响、抗原进入机体方式的影