第三节 抗原的种类
第3章 抗原
第三章抗原抗原（antigen, Ag）是指能与T细胞、B淋巴细胞的TCR或BCR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，进而发挥免疫效应的物质。
抗原一般具备两个重要特性：一是免疫原性（immunogenicity），即抗原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；二是抗原性（antigenicity），即抗原与其所诱导产生的抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的能力。
同时具有免疫原性和抗原性的物质称免疫原（immunogen），又称完全抗原（complete antigen），即通常所称的抗原；仅具备抗原性的物质，称为不完全抗原（incomplete antigen），又称半抗原（hapten）。
一般而言，具有免疫原性的物质均同时具备抗原性，即均属完全抗原。
半抗原若与大分子蛋白质或非抗原性的多聚赖氨酸等载体（carrier）交联或结合也可成为完全抗原。
例如：许多小分子化合物及药物属半抗原，其与血清蛋白结合可成为完全抗原, 并介导超敏反应（如青霉素过敏）。
能诱导变态反应的抗原又称为变应原（allergen）；可诱导机体产生免疫耐受的抗原又称为耐受原（tolerogen）。
第一节抗原的异物性与特异性抗原免疫原性的本质是异物性。
抗原特异性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据。
一、异物性异物性是抗原的重要性质。
异物即非己的物质。
一般来说，抗原与机体之间的亲缘关系越远，组织结构差异越大，异物性越强，其免疫原性就越强。
如鸡卵蛋白对鸭是弱抗原，对哺乳动物则是强抗原；灵长类（猴或猩猩）组织成分对人是弱抗原，而对啮齿动物则多为强抗原。
异物性不仅存在于不同种属之间，如各种病原体、动物蛋白制剂等对人是异物，为强抗原；也存在于同种异体之间，如同种异体移植物是异物，也有免疫原性；自身成份如发生改变，也可被机体视为异物；即使自身成分未发生改变，但在胚胎期未与免疫活性细胞充分接触，也具有免疫原性，如精子、脑组织、眼晶状体蛋白等在正常情况下被相应的屏障所隔离，并不与机体的免疫系统接触。
第三章 抗原
4
5
2.抗原的两个基本特性：
免疫原性
免疫反应性（抗原性）
6
完全抗原：
具有免疫原性和抗原性的物质。如蛋白质，细菌，病毒等。
半抗原：
只具有抗原性的物质。多为小分子物质，如多糖，类脂，某些药物，食品 中的非蛋白质性功能因子。
载体：
可使半抗原成为完全抗原的物质，如血清蛋白。
7
第一节 抗原的性质与分子结构基础
3.结构的复杂性
4.分子构象
5.易接近性
6.物理状态
16
宿主方面的因素
1.遗传因素
机体对抗原的应答是免疫应答基因（主要是MHC）控 制的。因个体遗传基因的不同，人群中对同一抗原 可有不同程度的应答。
2.年龄、性别与健康状态
17
抗原进入机体的方式
1.抗原进入的途径
2.剂量 3.次数 4.间隔时间 5.免疫佐剂的应用
一、异物性◇
1.抗原与机体亲缘关系越远，组织结构差异越大， 异物性越强，其免疫原性越强。 2.异物≠非己 隐蔽的自身抗原（精子，脑组织、眼晶状体蛋白）
8
二、特异性 1.抗原表位（抗原决定簇）☆
1）抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团； 2）是与TCR、BCR或抗体特异性结合的基本结构单位； 3）组成：5-15个aa残基或5-7个多糖残基或核苷酸
激活的B细胞 抗体类型 免疫记忆 B2 多种 有
体液免疫
B1 IgM 无
20
二、根据抗原与机体的亲缘关系分类☆
1.异嗜性抗原
2.异种抗原
3.同种异型抗原
4.自身抗原
5.独特型抗原（了解）
6.肿瘤抗原
21
异嗜性抗原：
是指一类与种属无关的存在于人，动物，植物和微生物之 间的共同抗原。
《医学免疫学》第三章 抗原
（四）基因工程疫苗
1．重组抗原疫苗（recombinant antigen vaccine）：是利用DNA重组技术制备的只含 保护性抗原的纯化疫苗。首先需选定有效免疫 原的基因片段，导入原核或真核细胞，通过扩 增表达目的基因的产物，提取并纯化所需的抗 原。重组抗原疫苗不含活的病原体和病毒核酸， 安全有效，成本低廉。目前获准使用的有乙型 肝炎基因工程疫苗（重组乙型肝炎病毒表面抗 原）、口蹄疫疫苗等。
2 种 类 ： 外 源 性 （ 肠 毒 素 staphylococcus enterotoxin,SE ） 内 源性（HIV），T超抗原与B超抗原
.
3 激活T细胞特点: （1）.强大刺激能力（10-9M）， 可激活
5-20%T ， 普 通 抗 原 激 活 1/100001/1000000T细胞 （2）.无需胞内抗原处理提呈 （3）１个SAg可选择性结合两个TCRVβ 外 侧 ， 两 个 MHCIIβ 外 侧 （ 非 多 肽 区 ） 形成交叉连接，使T细胞活化 （4）.非MHC限制性
antigen) 如病原微生物、肿瘤细胞 有抗原性无免疫原性--半抗原(hapten) 如药物 超 敏 反 应 --- 变 应 原 (allergen), 致 耐 受 --- 耐 受
原(tolerogen)
.
抗原→免疫系统↗抗体------免疫原性
↘
↘效应T
〉完全抗原
↘特异结合 ↙----------抗原性 --半抗原
体免+细免
有免疫记忆
简单 重复表位
不需Th 无MHC限制 主要产生IgM 体免 无免疫记忆
.
三． 根据与机体亲缘关系(classification based on relationship with host)： 1. 异种(Xenogenic antigen)：微生物
第三 章 抗 原
•29
2. 根据抗原加入和呈递分类
Ⅰ．外源性抗原（exogenous antigen）
凡自细胞外被单核巨噬细胞吞噬、捕获或与B细胞特 异性结合后，进入细胞内的抗原均为外源性抗原，包括所 有自体外进入的微生物、药物、疫苗和异种血清等，以及 自身细胞合成而又释放于细胞外的非己物质，如肿瘤相关 抗原、口蹄疫病毒的VIA抗原等。
•48
七、有丝分裂原
有丝分裂原是除前述的特异性抗原、超抗原外，另一类 活化淋巴细胞的物质。这种物质具有刺激一种或多种淋巴细 胞进行多克隆增殖分化的特点。所以是一种非特异性的多克 隆激活剂。
•11
（六）对抗原加工和递呈的易感性
具有免疫原性的物质须经非消化道途径进入体内 后，再被抗原递呈细胞（ APC ）加工后递呈给 免疫活性细胞，才能成为良好抗原，否则，很难 成为好的抗原物质。如像塑料大分子的惰性有机 聚合物，不能被APC降解；明胶分子能被机体极 快地降解。
•12
第二节 影响免疫原性的因素 二、宿主生物系统
微生物的多种抗原成分中，有1-2种 具有保护作用，称为保护性抗原，也 称功能抗原。如肠致病性大肠杆菌的菌 毛抗原、肠毒素抗原（ST、LT）等。
•41
六、超抗原
（一）超抗原的概念
某些抗原物质，只需极低浓度即可激活大量的T 细胞克隆，或激活大量的B细胞克隆、B细胞分泌大量 的免疫球蛋白，产生极强的应答效应，但又不全同有 丝分裂原的作用，这类抗原称为超抗原 （superantigen，SAg）。其中能激活大量T细胞克隆 的超抗原，又称T细胞超抗原；能激活大量B细胞克隆 的超抗原，又称B细胞超抗原。
•43
•44
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（三）超抗原的种类
第三章抗原
3、抗原表位的影响因素
抗原表位的性质、数目、位置和空间构象决定着抗原 表位的特异性。
4、表位—载体作用 T-B桥联？（B识别半Ag提呈载体给CD4+T…
5、共同抗原表位与交叉反应 定义？
第二节 影响抗原免疫应答的因素
1、抗原分子的理化性质：化学性质、分子量大小、结构 的复杂性、分子构象、易接近性、物理状态；
第三章 学习目标
掌握： 抗原相关概念（抗原、免疫原性、抗原性、完全抗 原、半抗原、载体、异物性、特异性、表位、T细胞表位、 B细胞表位、共同抗原、交叉反应、TD抗原、TI抗原、 异嗜性抗原、异种抗原、同种异型抗原、自身抗原、独 特型抗原、内源性抗原、外源性抗原、超抗原、佐剂、 丝裂原）；影响抗原免疫应答的因素；TD和TI抗原的比 较；佐剂的作用机制 熟悉： 抗原表位的种类及其影响因素；内源性抗原和外源 性抗原的比较；超抗原作用的机制；佐剂的种类及作用 机制。 了解： 丝裂原的作用特点。
2、宿主方面的因素：遗传因素、年龄性别与健康中抗体组成
伤寒沙门菌
机体
+
乙型副伤寒沙 门菌
机体
+
细菌共同抗原与交叉反应
第三节 抗原的种类
各种分类法、各种类概念？
第四节 非特异性免疫刺激剂
一、超抗原（ SAg ）
SAg所诱导的T细胞应答，其效应并非针对SAg本身，而是通过分泌 大量的CK而参与某些病理生理过程的发生与发展。 SAg实际为一种多克隆激活剂！
兰德斯坦纳与ABO血型系统
1818年英国的生理学家兼妇产科学家詹姆士· 博龙戴尔医生，有一天接收 了一位难产孕妇。分娩时发生了大出血，如果不及时给她输血，她就必死无 疑。詹姆士在征得孕妇丈夫的同意后，果断作出决定为孕妇输血。詹姆士将 一名健壮男子的血输给了那位失血过多的产妇，终于使她得救了。同年12月 22日，詹姆士医生在伦敦医学年会上作了人与人之间输血成功的第一例报告。 但随后的多次实验证明并非每个受血者都能获得救治，有的却出现不良反应、 甚至导致死亡。这个问题一直让许多科学家思考。一天，奥地利医生卡尔· 兰 德斯坦纳终于想到：会不会是输入的血液与受血者体内的血液发生了病理变 化，而导致受血者死亡？1900年他用22位同事的正常血液交叉混合，发现某 些血浆能使另一些人的红细胞发生凝集，但有的不会发生凝集。于是得出了 实验结果：血型有A、B、O三种。1902年，兰德斯坦纳的两名学生把实验范 围扩大，发现除了A、B、O三种血型外还存在着另一种较为稀少的类型，后 来称为AB型。到1927年经国际会议公认，采用兰德斯坦纳原定的字母命名， 至此ABO血型系统正式确立。兰德斯坦纳也因此在1930年获得诺贝尔医学及 生理奖。
抗原
蛋白多肽、多糖、脂多糖、 核酸等
四、半抗原-载体效应
天然蛋白抗原同时存在T和B细胞表位，因此其单独
即可激活T细胞和B细胞。 而半抗原由于免疫原性低，须与蛋白载体偶联才可诱
导抗半抗原的抗体产生。其机制为：B细胞特异性识 别半抗原，蛋白载体含有T细胞表位，被抗原提呈细 胞提呈并活化T细胞，辅助B细胞活化并产生抗体。
5、独特型抗原（idiotypic antigen)
1、异嗜性抗原，又称Forssman抗原：是指存在于人、动 物及微生物等不同种属之间的共同抗原,又称Forssman 抗。
溶血性链球菌表面成分 人肾小球基底膜 、心肌组织
心肌炎
肾小球肾炎
大肠杆菌O14型脂多糖
结肠粘膜
溃疡性结肠炎
2、异种抗原：来自另一物种的抗原。 微生物及其产物
人类同种异型：血型（红细胞）抗原
人主要组织相容性抗原（HLA）
4、自身抗原：能引起免疫应答的自身组织 成分称为自身抗原。
在正常情况下,自身耐受。
但:
5、独特型抗原
TCR、BCR或Ig的V区所具有的独特的氨 基酸顺序和空间构型，可诱导自体产 生相应的特异性抗体，这些独特的氨 基酸序列所组成的抗原表位称为独特 型(idiotype, Id)。 Id所诱生的抗体（即抗抗体，或称Ab2）称抗独特型 抗体（AId）。
只具有免疫反应性而无免疫原性的物质.
载体(carrier)：与半抗原结合而赋予其免疫原性的物
质。
T
免疫原性 lmmunogenicity
+
T
免疫反应性 immunoreactivity
同时具备以上两种特性者
只具有免疫反应性而无免疫原性者
半抗原
＋
医学免疫学：抗原
B细胞表位-----能被B细胞抗原识别受体结合的表位，多在
抗原分子的表面或转折处，可直接被B细胞识别。一般存 在于抗原分子表面或转折处，呈三级结构。
-13-
表3-1 T细胞表位和B细胞表位的特性比较
T细胞表位
B细胞表位
表面受体 TCR
BCR
完全抗原---即免疫原, 同时具备免疫原
性和反应原性的抗原。 如大多数蛋白质。
不完全抗原---即半抗原（hapten)，只
具有反应原性的抗原。 如青霉素等药物。
-4-
载体蛋白----carrier， 具有免疫原性的蛋白质。如鸡卵清蛋 白、牛血清白蛋白。
半抗原+载体蛋白=完全抗原
-5-
载体(Carrier，C) ：大分子，Pro.等 半抗原(Hapten，H)： H1、H2、H3 …… 完全抗原(Ag) = C + nH
抗原抗体反应的特异性
1.含有不同化学基团的复合抗原只能与相 应抗体特异性结合。 2. 同种化学基团由于连接位置不同所获得 抗体也只能与相应抗原发生强结合反应。 3. 同种化学基团的空间构象不同特异性 亦不同。
-15-
3、抗原表位决定抗原的特异性：
含有不同化学基团的合成抗原
NH2
抗血清
苯胺
+
对氨基苯甲酸 —
第三节 影响抗原免疫应答的因素
一、抗原的理化性质 1. 分子大小: 以蛋白质为例：
强抗原： MW > 10KD； 弱抗原: MW介于5KD----10KD之间 无抗原性: MW<5KD --分子量越大，结构越稳定，越不易清除。
-20-
2. 化学性质：
医学免疫学-第三章 抗原
第一节 抗原的性质与分子结构基础
一. 抗原的基本特性:
免疫原性
（Immuogenicity)：抗原 刺激机体产生免疫应答， 诱生抗体或致敏淋巴细胞 的能力。
免疫反应性
（immunoreactivity）：抗 原与其诱生的抗体或致敏 感淋巴细胞特异性结合的 能力。
T immunoreactivity
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，即某一种特定抗原只 能刺激机体产生特异性的抗体或致敏淋巴细胞，且仅能与 该抗体或对该抗原应答的致敏淋巴细胞特异性结合。
特异性是免疫应答最重要的特点。 T,下，有针对性地清除病原体/异物
胸腺依赖性抗原（TD-Ag）
B细胞 A
无应答
B细胞
T细胞 B
浆细胞
2．胸腺非依赖性Ag（thymus independent
antigen TI-Ag）：此类Ag刺激机体产生抗体时， 不需要T细胞辅助,又称T细胞非依赖抗原。
TI-Ag
B细胞
浆细胞
TI－Ag可分为TI-1和TI-2抗原。
内源性抗原（endogenous antigen）：在抗原提呈细胞内 合成的抗原
如：病毒抗原，肿瘤抗原 抗原肽-MHCI类分子 主要 被CD8+ T细胞识别
外源性抗原（exogenous antigen）
来自抗原提呈细胞外的抗原，如APC通过各种方式吞噬 的各种病原体 抗原肽-MHCII 由CD4+ T识别
2．化学性质：天然的抗原多是大分子的有机物。
蛋白质是良好免疫原。
糖蛋白、脂蛋白和多糖类、脂多糖都有免疫原性，但脂类 和哺乳动物的细胞核成分如DNA、组蛋白是难以诱导免 疫应答。
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第三节抗原的种类
（一）根据抗原与机体的亲缘关系分类
1.异嗜性抗原（heterophilic antigen）
2.异种抗原（xenogenic antigen）
3.同种异型抗原（allogenic antigen）
4.自身抗原（autoantigen）
5.独特型抗原（idiotypic antigen）
（二）根据产生抗体时是否依赖T细胞分类
1.胸腺依赖性抗原（thymus dependent antigen，TD-Ag）
2.胸腺非依赖性抗原（thymus independent antigen，TI-Ag）
TD-Ag和TI-Ag的比较
TD-Ag TI-Ag
重复B细胞表位
组成B细胞和T细胞表
位
T细胞辅助必需无需
免疫应答类型体液免疫和细胞
体液免疫
免疫
抗体类型多种IgM
免疫记忆有无
（三）根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类
1.内源性抗原（endogenous antigen）
2.外源性抗原（exogenous antigen）
（四）根据抗原的产生方式分类
1.天然抗原
2.人工抗原
（五）其它分类
根据其物理性状的不同，分为颗粒性抗原和可溶性抗原；
根据抗原的化学性质，可分为蛋白质抗原、多糖抗原及多肽抗原等；
根据抗原诱导免疫应答的作用，可分为移植抗原、肿瘤抗原、变应原及耐受原等。