1张红欣张红欣免免 疫疫 教教 研研 室室 电话：电话：622215162221512vv 抗原的抗原的概念概念（重点）（重点）v 抗原的抗原的异物性异物性与与特异性（重点）特异性（重点）v 影响抗原诱导免疫应答的影响抗原诱导免疫应答的因素（重点）因素（重点）v 抗原的抗原的种种类类（重点）（重点）v 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂 主要内容主要内容3背景知识背景知识淋巴细胞淋巴细胞B淋巴细胞淋巴细胞T淋巴细胞淋巴细胞浆细胞浆细胞致敏致敏T淋巴细胞淋巴细胞生成抗体，生成抗体，介导体液免介导体液免疫疫辅助体液免辅助体液免疫，介导细疫，介导细胞免疫胞免疫41.1.抗原（抗原（Antigen,AgAntigen,Ag） 能与能与T T细胞的细胞的TCRTCR或或B B细胞的细胞的BCRBCR结合，结合，促进其增殖、分化，产生抗体或致敏淋促进其增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合，进而发挥免疫效巴细胞，并与之结合，进而发挥免疫效应的物质。应的物质。抗原的概念抗原的概念TCR: T cell antigen-receptorT细胞受体细胞受体BCR: B cell antigen-receptorB细胞受体细胞受体52.2.抗原的特性抗原的特性 能与免疫应答产物，即抗体或致敏淋巴细胞发生特异结合的能力免疫原性免疫原性（ImmunogenicityImmunogenicity）刺激机体产生免疫应答，诱导产生抗体或致敏淋巴细胞的能力抗原性（抗原性（AntigenicityAntigenicity）6抗原抗原B细胞细胞T细胞细胞抗体抗体致敏致敏T细胞细胞免疫原性免疫原性抗原性抗原性7 抗原性抗原性 免疫原性免疫原性完全抗原或免疫原完全抗原或免疫原 + + + （immunogen）不完全抗原或半抗原不完全抗原或半抗原 + -+ -（hapten） 3. 3. 完全抗原与半抗原：完全抗原与半抗原：引申两个名词引申两个名词免疫耐受（负性应答）免疫耐受（负性应答） 宿主在此后的一段时间里对该抗原处于无反应状态宿主在此后的一段时间里对该抗原处于无反应状态4.4.按免疫反应的不同，抗原又有许多名称按免疫反应的不同，抗原又有许多名称 1) 1) 免疫原免疫原正常免疫应答（正性应答）正常免疫应答（正性应答） 宿主此后的一段时间里对该抗原处于应答状态宿主此后的一段时间里对该抗原处于应答状态2) 2) 变应原（过敏原）变应原（过敏原）超敏反应超敏反应抗原特异性免疫应答伴有较强的炎症反应或损伤抗原特异性免疫应答伴有较强的炎症反应或损伤3) 3) 耐受原耐受原9第一节、抗原的异物性和特异性第一节、抗原的异物性和特异性 异物性的程度取决于其与机体的亲缘关系。异物性的程度取决于其与机体的亲缘关系。 一、异物性（一、异物性（foreignnessforeignness）：指化学结构与机体正常的自身成分不同指化学结构与机体正常的自身成分不同或机体免疫细胞从未接触过的物质。或机体免疫细胞从未接触过的物质。抗原的免疫原性的本质就是异物性。抗原的免疫原性的本质就是异物性。免疫应答的本质就是识别和排斥异物。免疫应答的本质就是识别和排斥异物。10异物性物质包括异物性物质包括1.1.异种物质：非人类来源的抗原异种物质：非人类来源的抗原 如：病原微生物、动物血清、植物蛋白等如：病原微生物、动物血清、植物蛋白等2. 2. 同种异体物质：存在于同一种属不同个体同种异体物质：存在于同一种属不同个体之间的抗原之间的抗原 如：人类如：人类RBCRBC血型抗原、组织相容性抗原血型抗原、组织相容性抗原3. 3. 自身抗原：自身抗原：改变的自身抗原：肿瘤蛋白改变的自身抗原：肿瘤蛋白 隐蔽的自身成分隐蔽的自身成分 如：精子、脑组织、眼晶状如：精子、脑组织、眼晶状体蛋白体蛋白11二、特异性（二、特异性（specificityspecificity） 抗原的特异性既表现在免疫原性上，也表现抗原的特异性既表现在免疫原性上，也表现在免疫反应性（抗原性）上。在免疫反应性（抗原性）上。钥匙钥匙锁锁抗原抗原抗体抗体/ /致敏淋巴细胞致敏淋巴细胞免疫学诊断和治疗的基础免疫学诊断和治疗的基础指物质之间的相互吻合性或针对性、专一性指物质之间的相互吻合性或针对性、专一性 121 1抗原表位（抗原表位（epitopeepitope）： 表位（抗原决定簇）表位（抗原决定簇） antigen antigen antigen概念：是指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学概念：是指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，是基团，是TCRTCR和和BCRBCR及抗体特异性结合的基本单位。及抗体特异性结合的基本单位。 13抗原结合价（抗原结合价（Antigenic valenceAntigenic valence）：）：是指能与抗体分子结合的功能性表位的总是指能与抗体分子结合的功能性表位的总数。数。半抗原半抗原单价单价天然抗原天然抗原多价多价142.2.表位的分类（按结构）表位的分类（按结构） 顺序表位顺序表位(sequential determinant )，又称线性表，又称线性表位位连续性线性排列的短肽，如蛋白质一级结构连续性线性排列的短肽，如蛋白质一级结构构象表位构象表位(conformational determinant )，又称非，又称非线性表位线性表位短肽或多糖残基在空间上形成的特定的构象，如蛋短肽或多糖残基在空间上形成的特定的构象，如蛋白质：二、三、四级结构白质：二、三、四级结构15163.3.表位的分类（按识别的细胞）表位的分类（按识别的细胞）B B细胞表位细胞表位 能被能被B B细胞抗原识别受体（细胞抗原识别受体（BCRBCR）结合的表位，）结合的表位，多在抗原分子的表面或转折处，可直接被多在抗原分子的表面或转折处，可直接被B B细胞细胞识别。识别。 T T细胞表位细胞表位 能被能被T T细胞抗原识别受体（细胞抗原识别受体（TCRTCR）结合的表位。）结合的表位。多为顺序表位，需经抗原提呈细胞（多为顺序表位，需经抗原提呈细胞（APC)APC)加工处加工处理，并与理，并与MHCMHC分子结合后，分子结合后，T T细胞才能识别。细胞才能识别。B B细胞表位细胞表位18T T细胞表位细胞表位表位表位蓝色：抗原提呈细胞（蓝色：抗原提呈细胞（APCAPC）；红色：）；红色：T T细胞细胞MHCMHC分子分子19T T细胞表位和细胞表位和B B细胞表位的区别细胞表位的区别 T cell T cell 表位表位 B cellB cell表位表位识别受体：识别受体： TCR BCR TCR BCR 抗原性质：抗原性质： 主要是线性短肽主要是线性短肽 天然多肽、多糖、脂多糖、天然多肽、多糖、脂多糖、 有机化合物有机化合物APCAPC参与参与 需需APCAPC加工成肽段加工成肽段 不需不需APCAPC加工加工, , 是天然构象是天然构象表位类型表位类型 线性表位线性表位 线性表位或构象表位线性表位或构象表位表位位置表位位置 抗原分子任意位置抗原分子任意位置 抗原分子表面抗原分子表面表位大小表位大小 8 8到到1717个个aaaa 5 5到到1717个个aaaa、5-75-7个单糖或个单糖或 核苷酸残基核苷酸残基203 3、抗原表位决定抗原的特异性：、抗原表位决定抗原的特异性： NH2NH2NH2NH2COOHSO3HAsO3H2苯胺苯胺对对氨基苯甲酸氨基苯甲酸抗抗血清血清对对氨基苯磺酸氨基苯磺酸对对氨基苯砷酸氨基苯砷酸+不同化学基团对抗原特异性的影响不同化学基团对抗原特异性的影响含有不同化学基团的合成抗原含有不同化学基团的合成抗原21NH2NH2NH2NH2COOH苯苯 胺胺邻位氨基苯甲酸邻位氨基苯甲酸抗抗血清血清间位氨基苯磺酸间位氨基苯磺酸对对位氨基苯砷酸位氨基苯砷酸+COOHCOOH化学基团的位置对抗原特异性的影响化学基团的位置对抗原特异性的影响 实验抗原实验抗原 224 4、表位（半抗原）、表位（半抗原）- -载体效应载体效应抗原种类抗原种类 免疫原性免疫原性 反应原性反应原性载体抗原载体抗原 + + +半抗原半抗原 - +- +半抗原半抗原- -载体载体 + + +23表位（半抗原）表位（半抗原）-载体效应载体效应半抗原半抗原-载体载体半抗原半抗原载体载体无抗体无抗体半抗原抗体半抗原抗体和载体抗体和载体抗体载体抗体载体抗体24表位（半抗原）表位（半抗原）- -载体效应机制载体效应机制在免疫应答中，在免疫应答中，B B细胞识别半抗原，并提呈细胞识别半抗原，并提呈载体的抗原表位给载体的抗原表位给T T细胞，并以此将细胞，并以此将T T、B B细细胞连接起来，胞连接起来，T T细胞才能激活细胞才能激活B B细胞，细胞，B B细胞细胞再生成抗体。再生成抗体。天然抗原常同时具有天然抗原常同时具有T T细胞表位和细胞表位和B B细胞表细胞表位，可同时活化位，可同时活化T T细胞和细胞和B B细胞。细胞。25半抗原半抗原-载体效应中载体效应中T-B细胞协同细胞协同半抗原半抗原- -载体载体载体表位载体表位26载体载体- -半抗原概念的重要性：半抗原概念的重要性： 解释低分子量化合物与体内载体蛋白质解释低分子量化合物与体内载体蛋白质分子结合诱发超敏性反应产生的药物过敏分子结合诱发超敏性反应产生的药物过敏症。如：青霉素症。如：青霉素275 5、共同抗原与交叉反应、共同抗原与交叉反应共同抗原表位共同抗原表位: : common antigen common antigen 不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位，不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位，称共同抗原表位。称共同抗原表位。交叉反应：交叉反应： cross-reactioncross-reaction 抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似抗原抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似抗原表位的不同抗原的反应，称交叉反应。表位的不同抗原的反应，称交叉反应。第二节、影响抗原诱导免疫应答的因素第二节、影响抗原诱导免疫应答的因素 一、抗原的理化性质一、抗原的理化性质 1. 1. 化学性质：化学性质： 多数蛋白质多数蛋白质-20-20种氨基酸种氨基酸-强抗原强抗原 多糖多糖-最多最多5 5种单糖种单糖-弱抗原弱抗原 核酸核酸-仅仅4 4种核苷酸种核苷酸-弱抗原弱抗原292. 2. 分子大小分子大小: : 强抗原：强抗原： MW 100KDMW 100KD； 弱抗原或无抗原性弱抗原或无抗原性: MW10KD: MW 蛋白质单体蛋白质单体 颗粒性抗原颗粒性抗原 可溶性抗原可溶性抗原31 1.1.宿主的遗传性：宿主的遗传性： 控制个体免疫应答质和量的关键基因是主控制个体免疫应答质和量的关键基因是主要组织相容性复合体（要组织相容性复合体（MHCMHC）。）。 T T细胞表位需要与细胞表位需要与MHCMHC形成复合物才能与形成复合物才能与TCRTCR结合。结合。 2. 2. 年龄、性别与健康状况年龄、性别与健康状况二、宿主方面的因素二、宿主方面的因素321 1、剂量（、剂量（DoseDose）：）： 太高和太低均可诱导免疫耐受。太高和太低均可诱导免疫耐受。 2 2、途径、途径(Route)(Route)： （免疫原性）皮内注射皮下注射腹腔（免疫原性）皮内注射皮下注射腹腔注射和静脉注射口服注射和静脉注射口服 口服易诱导免疫耐受口服易诱导免疫耐受3 3、间隔时间和次数、间隔时间和次数4 4、免疫佐剂（、免疫佐剂（AdjuvantAdjuvant）：免疫增强剂）：免疫增强剂三、抗原进入机体的方式三、抗原进入机体的方式一、根据产生抗体是否一、根据产生抗体是否ThTh细胞参与细胞参与胸腺依赖抗原胸腺依赖抗原(Thymus-dependent Antigen,TD(Thymus-dependent Antigen,TDAg)Ag)需要需要T T细胞辅助才能刺激细胞辅助才能刺激B B细胞产生抗体的抗原。细胞产生抗体的抗原。如多数蛋白抗原。如多数蛋白抗原。胸腺非依赖抗原胸腺非依赖抗原（Thymus independent antigen,TIThymus independent antigen,TIAgAg）不需要不需要T T细胞辅助，直接刺激细胞辅助，直接刺激B B细胞产生抗体的抗细胞产生抗体的抗原，如多糖。原，如多糖。TI-1Ag: TI-1Ag: 使未成熟的和成熟的使未成熟的和成熟的B B细胞应答细胞应答TI-2AgTI-2Ag：使成熟的使成熟的B B细胞应答细胞应答第三节第三节 抗原的分类抗原的分类34TD-Ag TD-Ag 与与TI-AgTI-Ag的区别的区别 TD-Ag TI-AgTD-Ag TI-Ag表位组成表位组成 B B和和T T细胞表位细胞表位 重复重复B B细胞表位细胞表位T T细胞辅助细胞辅助 必需必需 不需不需产生抗体产生抗体 多种多种 IgMIgM免疫记忆免疫记忆 可产生可产生 不产生不产生免疫应答免疫应答 体液和细胞免疫体液和细胞免疫 体液免疫体液免疫 二、根据抗原与机体的亲缘关系分类二、根据抗原与机体的亲缘关系分类1 1、异种抗原（、异种抗原（xenogenicxenogenic Ag) Ag)：不同种属：不同种属2 2、同种异型抗原（同种异型抗原（allogenicallogenic Ag) Ag)：同一种：同一种属不同个体属不同个体3 3、自身抗原（自身抗原（autoantigenautoantigen) )：隔离抗原和：隔离抗原和改变的抗原改变的抗原4 4、异嗜性抗原（异嗜性抗原（heterophilicheterophilic antigen) antigen)： 与种属无关、存在于人、动物及微生物与种属无关、存在于人、动物及微生物之间的共同抗原。高度保守。之间的共同抗原。高度保守。5 5、独特型抗原：、独特型抗原：TCRTCR、BCRBCR和抗体的抗原识和抗体的抗原识别区的多肽片断别区的多肽片断36按抗原的合成部位划分按抗原的合成部位划分内源性抗原（内源性抗原（endogenous antigen）：）： 抗原提呈细胞（抗原提呈细胞（APC）内合成，与）内合成，与MHC I类分子形成复合物，与类分子形成复合物，与CD8+T细胞结合。细胞结合。外源性抗原（外源性抗原（exogenous antigen）：）： 抗原提呈细胞（抗原提呈细胞（APC）外摄取，与）外摄取，与MHC II类分子形成复合物，与类分子形成复合物，与CD4+T细胞结合。细胞结合。37表位表位蓝色：抗原提呈细胞（蓝色：抗原提呈细胞（APCAPC）；红色：）；红色：T T细胞细胞MHCMHC分子分子38人工抗原人工抗原（artificial antigen）自身抗原（自身抗原（auto-, self-）等等等等其它分类其它分类天然抗原天然抗原 （Natural antigen）外来抗原（外来抗原（foreign）39一、超抗原（一、超抗原（supper supper antigen,SAgantigen,SAg）第四节第四节 非特异性免疫刺激剂非特异性免疫刺激剂 是指某些抗原，只要极低浓度即可激活220的T细胞克隆，产生极强的免疫应答。 诱导的免疫应答并非针对超抗原本身，而是通过分泌大量细胞因子参与病理生理过程。 多克隆激活剂，不具有特异性。40 TCRVb普通抗原普通抗原MHC II分子分子T 细胞细胞抗原提呈细胞（抗原提呈细胞（APC）超抗原超抗原超抗原与普通抗原的区别：超抗原与普通抗原的区别：MHCMHC结合部位、结合部位、TCRTCR结合部结合部位、位、MHCMHC限制性、应答特点、反应细胞、限制性、应答特点、反应细胞、T T细胞反应频细胞反应频率率41 是是非特异非特异的免疫的免疫增强剂增强剂。预先或与。预先或与抗原同时注入体内能够非特异地增强抗原同时注入体内能够非特异地增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫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。应答类型的物质佐剂。二、佐剂（二、佐剂（AdjuvantAdjuvant）42 生物性的：卡介苗；短小棒状杆菌；脂多糖生物性的：卡介苗；短小棒状杆菌；脂多糖 （LPS) LPS) 和细胞因子和细胞因子 无机化合物：氢氧化铝；明矾等无机化合物：氢氧化铝；明矾等 人工合成：如双链多聚肌苷酸；胞苷酸；人工合成：如双链多聚肌苷酸；胞苷酸； 双链多聚腺苷酸双链多聚腺苷酸: :尿苷尿苷( (PolyI:CPolyI:C) )； 弗氏完全佐剂：弗氏完全佐剂：目前最常用于动物实验的佐目前最常用于动物实验的佐 剂，加强体液免疫和细胞免疫剂，加强体液免疫和细胞免疫 弗氏不完全佐剂：弗氏不完全佐剂：加强体液免疫加强体液免疫 新型佐剂：脂质体；新型佐剂：脂质体；CpGCpG寡核苷酸；寡核苷酸；佐剂的种类：佐剂的种类：43改变抗原物理性状，延缓抗原降解和排除，改变抗原物理性状，延缓抗原降解和排除，延长抗原在体内滞留时间。延长抗原在体内滞留时间。刺激单核刺激单核- -巨噬细胞系统，增强其对抗原的处巨噬细胞系统，增强其对抗原的处理和提呈能力。理和提呈能力。刺激淋巴细胞的增殖分化，从而增强和扩大刺激淋巴细胞的增殖分化，从而增强和扩大免疫应答的能力。免疫应答的能力。佐剂作用的机制佐剂作用的机制44佐剂的应用佐剂的应用1. 1. 增强特异性免疫应答，用于预防接种增强特异性免疫应答，用于预防接种及制备动物抗血清及制备动物抗血清2. 2. 作为非特异性免疫增强剂，用于肿瘤作为非特异性免疫增强剂，用于肿瘤与抗感染与抗肿瘤的辅助治疗与抗感染与抗肿瘤的辅助治疗45三、丝裂原（三、丝裂原（mitogenmitogen）一）概念一）概念 可与淋巴细胞表面的相应的受体结合，刺可与淋巴细胞表面的相应的受体结合，刺激静止的淋巴细胞转化为淋巴母细胞和有丝分激静止的淋巴细胞转化为淋巴母细胞和有丝分裂，激活一类淋巴细胞的全部克隆。裂，激活一类淋巴细胞的全部克隆。 非特异性的淋巴细胞多克隆激活剂。非特异性的淋巴细胞多克隆激活剂。二）分类二）分类对对T T细胞：刀豆蛋白细胞：刀豆蛋白A A、植物血凝素、商陆丝裂原、植物血凝素、商陆丝裂原对对B B细胞：细胞：LPSLPS、葡萄球菌蛋白、葡萄球菌蛋白A A 46小结小结抗原的定义、特点抗原的定义、特点抗原表位及分类抗原表位及分类共同抗原和交叉反应共同抗原和交叉反应决定抗原免疫原性的因素决定抗原免疫原性的因素抗原的分类抗原的分类免疫佐剂免疫佐剂