四川大学 医学免疫学课件 2 抗原

一 抗原决定基
决定抗原特异性的物质基础是抗 原决定基(antigenic determinant) 能被抗体,BCR或TCR识别的,决 ,BCR TCR , 定抗原特异性的特殊化学基团,因 其通常存在于抗原分子表面,又称 表位(epitope).
不同化学组成和构象的肽链可形 成特异性各异的表位. 表位是抗原分子中能被抗体,BCR ,BCR 或TCR识别的最小靶结构,其性质, 数目,空间构象决定抗原的特异性.
第二节 抗原的特异性
抗原的特异性是指抗原刺激机体产生免 抗原的特异性是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；即某一特定抗原只能刺激机 的专一性； 体产生特异性的抗体或致敏淋巴细胞, 体产生特异性的抗体或致敏淋巴细胞,且 仅能与该抗体或致敏淋巴细胞发生特异 性结合. 性结合.
worm virus bacteria fungi
Microorganisms (bacteria, virus, fungi), parasite, worms Substances(proteins, sugar, lipid and nucleic acid )
第一节 抗原的基本特性
免疫原性: 免疫原性:抗原能刺激机体产生 免疫应答, 免疫应答,诱导产生抗体或致敏 淋巴细胞的能力. 淋巴细胞的能力. 抗原性 (免疫反应性):抗原能与 免疫反应性):抗原能与 其所诱生的抗体或致敏淋巴细 胞特异性结合的能力. 胞特异性结合的能力.
MHCⅡ类分子结合 肽结合凹槽 部位
T 细胞
超抗原
TCRVβ 超抗原 抗原肽
MHC-IIα
APC
超抗原激活T 超抗原激活T细胞的特点
强大的刺激能力 无需抗原处理 与T细胞相互作用无MHC限制性 选择性结合TCR V β区 超抗原不仅可激活T细胞，而且可能诱导 T细胞的耐受 超抗原的免疫识别位点分为两类：MHC 结合位和TCRVβ区结合的T细胞表位
第四节 抗原的分类
根据抗原诱导抗体产生是否需要Th细胞的辅助 根据抗原诱导抗体产生是否需要Th细胞的辅助 分类 胸腺依赖性抗原（thymus dependent antigen, 胸腺依赖性抗原（ TD-Ag） TD-Ag） 胸腺非依赖性抗原（thymus independent 胸腺非依赖性抗原（ antigen, TI-Ag） TI-Ag） TITI-1抗疫原) 完全抗原(抗原或免疫原) 半抗原（hapten） 不完全抗原) 半抗原（hapten）(不完全抗原) 半抗原+蛋白质载体= 半抗原+蛋白质载体=完全抗原 变应原 诱导机体产生超敏反应的抗原。 诱导机体产生超敏反应的抗原。 耐受原 诱导机体产生免疫耐受的抗原。 诱导机体产生免疫耐受的抗原。
+ + + -
+ + +
+ + + -
+ -
超抗原（superantigen，SAg） 超抗原（superantigen，SAg） 在极低剂量水平就能活化大量 2%~20%） 细胞或B细胞， （2%~20%）T细胞或B细胞，并诱导 强烈免疫反应的特殊抗原。 强烈免疫反应的特殊抗原。
Superantigens
线性表位和构象表位 线性表位和构象 表位和构
(二)根据抗原决定基结合对象分类 T细胞表位:主要是线性表位,必须先被 APC摄取加工提呈,与MHC结合形成复合 物表达于APC表面才能被TCR识别. B细胞表位:主要存在于天然抗原表面,构 象表位为主.可直接刺激B细胞,不需要 APC的处理和提呈,由BCR识别.
根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分 类 外源性抗原 APC从外部摄取的蛋白质抗原。 APC从外部摄取的蛋白质抗原。 从外部摄取的蛋白质抗原 内源性抗原 在APC内合成的抗原，如病毒蛋白、 APC内合成的抗原 如病毒蛋白、 内合成的抗原， 肿瘤抗原等。 肿瘤抗原等。
第五节 非特异性免疫刺激剂
佐剂 指与抗原同时或预先注入机体后， 指与抗原同时或预先注入机体后，能增强该抗 原的免疫原性或改变免疫应答类型的物质。 原的免疫原性或改变免疫应答类型的物质。 作用机制: 作用机制:延长抗原滞留时间；增强免疫细胞 激活所需要的协同刺激信号；促进吞噬细胞对 抗原的加工处理形成局部炎症；刺激淋巴细胞 的非特异性增殖等。
(二)理化性质 1.化学性质：蛋白质的免疫原性强于其 1.化学性质： 化学性质 他。 2.分子质量：分子质量多大于1×104。 2.分子质量：分子质量多大于1 分子质量 3.结构复杂性: 3.结构复杂性 结构复杂性:
4.分子构象: 4.分子构象 分子构象:
5.易接近性：抗原表位能 被淋巴细胞 5.易接近性： 易接近性 抗原受体所接近的程度。 抗原受体所接近的程度。易接近性越 好,免疫原性相对越强。 免疫原性相对越强。
Conventional Antigen Superantigen
Monoclonal/Oligoclonal response 1:104 - 1:105
Polyclonal response 1:4 - 1:10
表2-6 超抗原与传统抗原的比较 超抗原 化学性质 T细胞反应频率 APC存在 抗原提呈 MHC限制性 TCR结合部位 传统抗原 蛋白质、多糖等 1/106～1/104 需要 有 有 TCRα、β链的 CDR3 细菌外毒素、逆转录病 毒蛋白等 2%～20% 需要 无 无 TCRβ链的CDR3外侧 非多态区（α螺旋）外 侧
6.物理性状：颗粒性，聚合性强于可溶 6.物理性状：颗粒性， 物理性状 性，单体抗原。 单体抗原。
二 宿主因素
(一)遗传因素:MHC是控制免疫应答的关键 遗传因素:MHC是控制免疫应答的关键 因素 (二)年龄、性别与健康状态 年龄、
三 免疫方式
1.抗原剂量 1.抗原剂量 2.进入机体的途径 2.进入机体的途径 皮内>皮下>肌内>腹腔> 皮内>皮下>肌内>腹腔>静脉 3.免疫佐剂 3.免疫佐剂
表位类型 表位位置
根据B细胞表位在抗原分子中所处的部位, 又分为 功能性表位:位于抗原分子表面,易与BCR 或抗体结合,免疫优势表位. 隐蔽性表位:位于抗原分子内部,不能与 BCR或抗体结合,可暴露于表面,成为功能 性表位.
二 半抗原-载体效应 半抗原完全抗原同时含有T细胞表位和B细胞表 位,能分别活化T细胞和B细胞. 半抗原必须与蛋白质载体耦联成半抗原载体复合物,成为完全抗原后才能诱导免 疫应答,产生抗半抗原抗体.
丝裂原 与淋巴细胞表面丝裂原受体结合, 与淋巴细胞表面丝裂原受体结合,刺激静 止性淋巴细胞转化为淋巴母细胞,DNA合 止性淋巴细胞转化为淋巴母细胞,DNA合 成增加, 有丝分裂. 成增加,出现 有丝分裂.
丝裂原（mitogen） 丝裂原（mitogen）
丝裂原 丝裂原受体
可致细胞发生有丝分裂， 可致细胞发生有丝分裂，进而增殖 的抗原， 的抗原，亦称有丝分裂原 。
特点: 1.该效应的产生需要半抗原特异性的B细 胞与载体蛋白特异性的Th细胞的参与. Th . 2.半抗原与载体必须耦联或才能刺激抗半 抗原抗体的产生. 3.B细胞与Th细胞的相互作用符合MHC II 类分子限制性. B细胞即是APC,又是体液免疫应答的效 应细胞.
半抗原半抗原-载体效应
组别 甲组 乙组 丙组 初次免疫 二硝基苯酚-牛 丙种球蛋白 二硝基苯酚-牛 丙种球蛋白 二硝基苯酚-牛 丙种球蛋白 再次免疫 二硝基苯酚-牛 丙种球蛋白 二硝基苯酚-其 它载体 牛丙种球蛋白 抗DNP抗体 +++ ± -
根据抗原与机体的亲缘关系分类 异种抗原 同种异型抗原 自身抗原
异嗜性抗原：指一类与种属无关, 异嗜性抗原：指一类与种属无关,广泛 存在于不同种属之间的共同抗原。 存在于不同种属之间的共同抗原。 独特型抗原:TCR, 独特型抗原:TCR, BCR, Ig的V区具有 Ig的 的独特的氨基酸序列和空间构象, 的独特的氨基酸序列和空间构象,可诱 导产生相应抗体,简称独特型. 导产生相应抗体,简称独特型.
结论：载体不仅起运载半抗原的作用， 并且具载体特异性。
三 抗原结合价
抗原抗体发生特异性反应时,一个抗原分 子上能与抗体分子特异性结合的抗原决 定基的总数称为该抗原的抗原结合价. 半抗原只有一个B细胞表位，只能结合一 个特异性抗体分子,为一价抗原.
绝大多数的天然抗原是多价的
epitopes = 6 valence = 4
第二讲 抗原
主要内容
抗原的基本特性 抗原特异性 决定抗原免疫原性的因素 抗原的分类 非特异性免疫刺激剂
抗原（antigen，Ag） 抗原（antigen，Ag）是指能刺激机
体免疫系统产生免疫应答, 体免疫系统产生免疫应答, 并能与免疫应 答产物在体内外发生特异性结合的物质； 答产物在体内外发生特异性结合的物质； 即能与T细胞的TCR及 细胞的BCR结合 即能与T细胞的TCR及B细胞的BCR结合, 结合, 促使淋巴细胞增殖分化, 促使淋巴细胞增殖分化,产生抗体或致敏 淋巴细胞,并与之结合, 淋巴细胞,并与之结合,发挥免疫效应的物
四 共同抗原表位与交叉反应
两种抗原分子中带有的相同或相似的抗 原表位,称为共同抗原表位. 抗体与具有相同或相似表位的不同抗原 的反应称为交叉反应.
第三节 决定抗原免疫原性的因 素
一、抗原自身的因素
(一)异物性 凡是在胚胎期未与淋巴细胞接触过的物质, 凡是在胚胎期未与淋巴细胞接触过的物质,自身 成分发生改变,都会被机体免疫系统视为异物. 成分发生改变,都会被机体免疫系统视为异物. 抗原与机体间的种系亲缘关系越远, 抗原与机体间的种系亲缘关系越远,组织结构差 异越大,异物性越强,其免疫原性就越强. 异越大,异物性越强,其免疫原性就越强.
丝裂原 PHA、ConA、PWM、LPS PHA、ConA、PWM、
Mitogen
Human