理论要点之免疫学:抗原

重点:

概念

抗原的性能

抗原的分类

超抗原的特点

佐剂的特点和作用

医学上重要的抗原

一、基本概念

(一)抗原和抗原的特性:

1.抗原Ag:是一类能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答,并能与相应免疫应答产物即抗体或致敏淋巴细胞在体内或体外发生特异性结合的物质,也称免疫原。

2.抗原的性能

1)免疫原性:是指能够刺激机体免疫系统产生免疫应答,即产生抗体或致敏淋巴细胞的性能。

2)反应原性:免疫反应性或抗原性: 是指能够与相应免疫应答产物发生特异性结合的性能。

3.影响抗原免疫原性的因素:

1)抗原分子的理化特性

2)宿主方面的因素

3)抗原量及进入途径等因素

4.抗原的异物性

异物性是免疫原的核心

1)非己物质

一般来说,抗原与机体的亲缘关系越远,组织结构差异越大,抗原性越强。

2)自身成分

一些与免疫系统在解剖位置上处于隔绝的组织器官、或在出生后个体发育过程中产生的某些自身成分也具有免疫原性。

(二)抗原的特异性与抗原决定簇

1.抗原决定簇:是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团,它是TCR/BCR及抗体特异结合的基本单位,又称表位(epitope)。

表位的性质、数目及空间构象决定着抗原的特异性。

2.抗原决定簇结构

构象决定基:序列上不相连续的多肽或多糖在空间构象上形成的决定基。

顺序决定基 :一段序列上相连续的氨基酸片段。

3.功能性抗原决定簇的分类

功能性抗原决定基:位于分子表面.易被BCR或抗体结合的抗原决定簇。其中起关键作用的个别化学基团称免疫优势基团。

隐蔽性抗原决定基:位于分子内部的、不能被BCR或抗体结合的抗原决定簇。

(三)T细胞表位和B细胞表位

在免疫应答中TCR和BCR所识别的抗原表位不同,分别称为T细胞表位和B细胞表位。

胸腺依赖抗原分子中,必有T细胞表位和B细胞表位。

(四)抗原结合价

抗原结合价:

指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总数。

多数天然抗原为多价抗原。

肺炎球菌荚膜多糖水解产物只有一个抗原决定簇,为单价抗原。

(五)共同抗原和交叉反应

共同抗原:带有相同或相似的抗原决定簇抗原。

交叉反应(cross-reaction) :抗体对具有相同或相似决定簇的不同抗原的共同反应,称为交叉反应。

二、抗原的分类

(一)完全抗原和半抗原

1.完全抗原:

凡具有免疫原性和免疫反应性的物质。

2.半抗原( 不完全抗原):

只具有免疫反应性而无免疫原性的小分子物质。与载体结合后可获得免疫原性。

3.半抗原-载体效应

载体效应:半抗原与蛋白质载体偶联后可诱导出抗半抗原抗体。

(二)根据产生抗体是否需Th细胞参与

1.胸腺依赖性抗原 TD-Ag

2.胸腺非依赖性抗原 TI-Ag

(三)根据抗原与机体的亲缘关系分类

1.异种抗原:来自另一物种的抗原物质

2.同种异型抗原:同一物种不同基因个体间(血型系统)

3.自身抗原:隐蔽抗原暴露。改变的自身物质

4.独特型抗原:TCR、BCR、Ig的V区所具有独特结构

(四)异嗜性抗原

是一类与种属无关的,存在于不同种系生物(如人、动物及微生物)之间的共同抗原。

例:A族溶血性链球菌的细胞膜与人的肾脏和心肌具有共同抗原,感染后可因交叉反应而引起肾小球肾炎或心肌炎。

三、超抗原 SAg

(一)概 念

某些抗原物质,只需要极低浓度(1~10ng/ml)即可激活2%~20%某些亚型的T细胞克隆,产生极强的免疫应答,这类抗原称为超抗原SAg(superantigen,)。

(二)激活T细胞的机制:

SAg表达于APC细胞后,其一端可直接与TCR的某些Vβ区结合,以完整的蛋白形式激活T细胞,另一端和APC细胞表面的MHC-II类分子非多肽区结合,故T细胞的识别不受MHC分子的限制。

(三)超抗原的作用特点

1.超抗原不需在APC内处理无特异性

2.不受MHC分子的限制

3.TCR Vβ特异性

4.刺激T细胞释放大量细胞因子,产生严重后果

四、分类

1.根据来源:

1)外源性:如金黄色葡萄球菌肠毒素A~E

2)内源性:病毒产物或体内合成的。

2.根据刺激淋巴细胞的种类:

1)T细胞超抗原

2)B细胞超抗原

五、佐剂(adjuvant)

(一)概 念:

属非特异免疫增强剂,与抗原一起或预先注入机体后,可增强机体对抗原的免疫应答能力。

(二)佐剂的种类:

生物性的:卡介苗;短小棒状杆菌;脂多糖和细胞因子

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;双链多聚腺苷酸:尿苷酸;

其他:脂质体;CpG寡核苷酸;弗氏佐剂等

(三)主要作用机制:

1.改变抗原物理性状,增强抗原在体内停留时间

2.增强APC的功能

3.刺激淋巴细胞的增殖分化

(四)佐剂的用途

1.增强特异性免疫应答,用于预防接种和动物抗血清制备

2.作为非特异性免疫增强剂,用于抗肿瘤和慢性感染的辅助治疗

医学上的重要抗原:

微生物及其代谢产物

同种异体抗原

异嗜性抗原

自身抗原

动物免疫血清

肿瘤抗原

复习题

1.名词解释:抗原、半抗原、异嗜性抗原、交叉反应

2.TD抗原和TI抗原作用机制有何不同

3.简述超抗原的作用特点

4.简述佐剂的作用