抗原
第三 章 抗 原

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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。
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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。
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(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。
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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。
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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。
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(三)超抗原的种类
抗原

二、抗原-抗体反应的特异性
• • • • 抗原-抗体反应犹如锁和钥匙,高度特异性。 抗原-抗体反应犹如锁和钥匙,高度特异性。 有抗原决定簇所觉定。 有抗原决定簇所觉定。 空间位置很重要。 空间位置很重要。 抗原结构的旋光度
三、共同抗原表位与交叉反应
不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表 称为共同抗原表位 共同抗原表位。 位,称为共同抗原表位。
抗 原(Ag)
第一节 抗原的概念与分类
一、抗原(antigen,Ag)的概念 抗原(antigen,Ag) 凡能刺激机体免疫系统产生特异性免疫 应答,并能与相应的免疫应答产物( 应答,并能与相应的免疫应答产物(抗体或 效应性T淋巴细胞)在体内或体外发生特异性 效应性T淋巴细胞) 结合的物质称为全抗原与半抗原 完全抗原与
具有免疫原性,又有免疫反应性的抗原→ 具有免疫原性,又有免疫反应性的抗原→完全抗原
产生抗体或
刺激机体
效应T细胞 效应T
仅有免疫反应性的物质→半抗原(hapten) 仅有免疫反应性的物质→半抗原(hapten) (hapten
半抗原 + 载体 → 完全抗原
同种异型抗原: 2. 同种异型抗原:
• (1 ) 红细胞抗原(血型抗原): 20种以上 红细胞抗原(血型抗原) 20种以上 ABO血型系统 血型系统: ABO血型系统: 体内存在天然的血型抗体 Rh血型系统 Rh血型系统
Rh抗原— Rh抗原—恒河猴红细胞抗原 抗原
• (2) 白细胞抗原(HLA)-有核细胞 白细胞抗原(HLA) (HLA)-
溶血性链球菌表面成分, 溶血性链球菌表面成分,与人肾小球基底膜及心肌 组织具有共同抗原。 组织具有共同抗原。 大肠杆菌O14型脂多糖与人结肠黏膜有共同抗原。 大肠杆菌O14型脂多糖与人结肠黏膜有共同抗原。 O14型脂多糖与人结肠黏膜有共同抗原
免疫学:抗原

构象决定基(conformational determinant):
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(senquential determinant):
一段序列上相连续的氨基酸片段,又称 线形决定基(linear determinant)。
构象表位和线性表位
构象表位 线性表位
细胞,使之增殖、分化,产生抗体或致敏淋 巴细胞,并与之结合的物质。 )
2. 特 性
(1) 免疫原性(immunogenicity): 能刺激机体产生免疫应答的能力(产 生抗体或致敏T细胞)。
(2) 抗原性(antigenicity): 能与抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结 合的能力。
免疫反应性(immunoreactivity)或反应原性(reactogenicity)
是什么东西决定抗原特异性?
抗原表位的概念 抗原表位的类型 抗原表位的影响因素 表位-载体作用 共同抗原表位和交叉反应
1.抗原表位(抗原决定基)
epitope / antigenic determinant
•
概念: 抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团。
一种抗原决定基(表位)决定一种特异性,可刺激机体产生 一种相应的抗体。 a b A抗原 ----机体-----------抗体A :抗a、抗b
T细胞决定基
T细胞决定簇位于抗原分 子内部,必须由APC将抗原加工处理为 小分子多肽并与MHC分子结合,然后才 能被TCR所识别,为线性决定簇。
B细胞决定基
BCR能与未经APC加工 的抗原发生反应,其识别的靶结构主要 位于抗原分子表面的表位,为构象或线 性表位。
T细胞表位和B细胞表位
抗原

抗原基本性质
三、特异பைடு நூலகம்是指一种抗原只能与相应的抗体或效应 特异性是指一种抗原只能与相应的抗体或效应 T细胞发生特异性结合。 细胞发生特异性结合。 细胞发生特异性结合
抗原的特异性是由分子表面的特定化学基团所决定的,这 些化学基团称为抗原决定簇。抗原以抗原决定簇与相应淋 巴细胞的抗原受体结合而激活淋巴细胞引起免疫应答。换 言之,淋巴细胞表面的抗原识别受体通过识别抗原决定簇 而区分“自身”与“异己”。抗原也是以抗原决定簇与相 应抗体特异性结合而发生反应的。因此,抗原决定簇是免 因此, 因此 疫应答和免疫反应具有特异性的物质基础。 疫应答和免疫反应具有特异性的物质基础。
与人类有关的抗原
五、肿瘤抗原
由物理的、化学的因素或某些病毒诱发的实验动物肿瘤, 其细胞中或细胞表面均出现特异性抗原,称为肿瘤特异性 抗原。已证实在某些人类肿瘤中心存在着与病毒密切相关 的抗原。
谢谢!
抗原(antigen)Ag
王国文
抗原定义
又称:免疫原(immunogen) 又称:免疫原 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(抗体或抗原受体) 在体内外发生特异性结合的物质。 抗原的基本特性有两种 一是诱导免疫应答的能力,也就是免疫原性 二是与免疫应答的产物发生反应,也就是抗原性 也称为反应原性。 通常是一种蛋白质, 通常是一种蛋白质,但多糖和核酸等也可作为抗 原。
抗原基本性质
一、异物性是指进入机体组织内的抗原物质,必须与该机 异物性是指进入机体组织内的抗原物质,
体组织细胞的成分不相同 1 、异种物质 如细菌、病毒、真菌等。异种动物血清、 植 物蛋白质(花粉、孢子等)。 2 、同种异体物质 如人类红细胞表面血型抗原( A 、 B 、O 、 Rh );组织相容性抗原等。 3 、改变与修饰的自身成份及隐蔽的自身成份的释放 。 主要在外伤、感染、电离辐射及药物等多种因素的作 用与影响下,使自身正常组织结构发生改变,以及隐 蔽的自身抗原(甲状腺球蛋白、眼晶状体蛋白、精子 等)释放人血。
抗原是什么

抗原是什么引言在生物学和免疫学领域,抗原是一个重要的概念。
它是指能够引起免疫系统产生免疫应答的物质。
抗原可以是各种生物分子,如蛋白质、糖类、核酸等,也可以是化学合成的物质。
本文将介绍抗原的定义、种类、免疫应答和应用等方面内容。
一、抗原的定义抗原(Antigen)一词源于希腊语,意为“产生抗体的”。
抗原最初是指能够诱导机体产生抗体的物质,后来发现,抗原不仅能够诱导机体产生抗体,还能够激活细胞免疫应答。
因此,现代对抗原的定义是指能够激发免疫系统产生免疫应答的物质。
抗原可以是内源性的,如细菌、病毒、自身组织等,也可以是外源性的,如食物、药物、化学物质等。
无论是内源性抗原还是外源性抗原,它们都具有一些共同的特征,即能够与免疫系统中的免疫细胞或抗体结合,激活免疫应答。
二、抗原的种类根据抗原来源的不同,抗原可以分为多种类型。
根据化学性质,抗原可以分为蛋白质抗原、多糖体抗原和脂质抗原等;根据免疫原性的强弱,抗原可以分为强免疫原性抗原和弱免疫原性抗原;根据敏感性和特异性,抗原可以分为常见抗原和特异抗原等。
三、免疫应答免疫系统通过抗原识别和抗原特异性应答来保护机体免受病原微生物和其他有害物质的侵害。
当抗原进入机体后,免疫系统会对其进行识别和应答。
抗原的识别主要依赖于免疫系统中的免疫细胞,如B细胞和T细胞。
B细胞通过表面上的抗体分子来识别和结合抗原,从而激活相关免疫应答。
T细胞则通过T细胞受体来与抗原结合,进而激活细胞免疫应答。
免疫应答通常包括两个阶段:免疫应答的识别阶段和应答阶段。
在识别阶段,免疫细胞通过表面上的特异受体与抗原结合,从而激活相应的免疫细胞。
在应答阶段,激活的免疫细胞会产生免疫效应分子,如抗体和细胞因子,来清除抗原或抑制其活性。
四、抗原的应用抗原不仅是免疫学研究的基础,还在临床诊断、疫苗研发和生物工程等领域得到广泛应用。
在临床诊断中,抗原通常被用作特异性检测的工具。
例如,免疫学检测方法,如酶联免疫吸附测定(ELISA)和免疫荧光染色法(IFA),常用于检测抗原或抗体的存在。
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
+
抗原的名词解释

抗原的名词解释抗原,即抗体生成物质,是指能够引起机体免疫反应的物质,可以是蛋白质、糖类、核酸或其它复合物。
在人体免疫系统中,抗原通过与免疫细胞表面特异性抗体或细胞受体结合,触发免疫反应。
引发免疫反应的抗原被称为免疫原,它可以是身体内产生的各种物质,如细菌、病毒、真菌、寄生虫等微生物,以及自身细胞中的异常蛋白质或抗体。
此外,外来物质如过敏原、异种器官移植、药物、化学物质等也可作为免疫原。
无论抗原是外源性还是内源性,只要它能够被免疫系统识别并引发免疫反应,就可以被称为抗原。
抗原与机体的免疫系统之间的相互作用被称为免疫响应。
当抗原进入体内后,它会被免疫系统中的特定免疫细胞(如B细胞和T细胞)识别。
在这个过程中,抗原与细胞受体结合,触发信号传导通路,启动免疫细胞的活化和增殖。
活化的B 细胞开始产生特异性抗体,而活化的T细胞则通过多种机制来调节和增强免疫反应。
这些抗体和T细胞一起,协同作用来摧毁或中和抗原。
抗原分为两种主要类型:T细胞抗原和B细胞抗原。
T细胞抗原是指被T细胞受体识别的抗原,其一般为蛋白质,首先通过被抗原提呈细胞内的抗原加工和呈递机制,将蛋白质加工成抗原肽段,并与主要组织相容性复合体(MHC)分子结合,以此来与T细胞受体结合。
这种结合激活T细胞,引发免疫反应。
而B细胞抗原则指被B细胞受体识别的抗原,主要为糖类和蛋白质。
当B细胞受体与抗原结合后,B细胞会开始分化并产生抗体,从而参与免疫应答。
随着科技的发展,人们对抗原的研究也取得了重大突破。
现在可以通过分离、纯化、重组技术和生物工程技术来生产和合成抗原,从而用于免疫学实验、临床诊断和疫苗研制等方面。
抗原的特异性和其与免疫系统的相互作用使得更好地理解和利用抗原成为免疫学研究的重要课题。
总结起来,抗原作为引发机体免疫反应的物质,涵盖了多种不同类型的物质。
抗原通过与免疫细胞特异性结合,触发免疫反应的启动和调节。
对抗原的深入研究可以帮助我们更好地理解免疫系统的机制,并为疫苗设计、药物研发等提供理论基础,有助于促进人类健康和疾病治疗的进步。
抗原

是指能够刺激机体免疫系统产生免疫应答的性能。
抗原性(antigenicity) 或免疫反应性(immunoreactivity)
是指能够与相应免疫应答产物发生特异性结合的性能。
完全抗原(complete antigen): 具有免疫原性和免疫反应性的物质。
半抗原(hapten)不完全抗原(incomplete antigen): 只具有免疫反应性而无免疫原性的物质。
结合的抗原决定基。 免疫优势基团:抗原决定基中起关键作用的个别化学基团。
隐蔽性抗原决定基:位于分子内部的、不能被BCR或抗体
结合的抗原决定基。
指能与抗体分子结合的功能性抗原决 定基的数目。
共同抗原和交叉抗原
共同抗原(commmon antigen):两种不同抗原之 间可有相同或相似的抗原决定基。 交叉反应(cross-reaction):抗体对具有相同或相似 决定基的不同抗原的反应,称为交叉反应。
半抗原-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。
载体效应:在免疫应答中,B细胞识别半抗原,并提呈 载体表位给CD4+T细胞, CD4+T细胞识别载体表位后, 即以载体表位将T、B连接起来,T细胞才能激活 B细胞, 这种效应称为载体效应。
B cell
载体 半抗原
B cell
B cell
APC
超抗原
MHCⅡ类分子 抗原肽
TCR
V
V
T细胞
超抗原的作用特点
1、超抗原不需在APC内处理 2、非MHC分子的限制 3、TCRVβ特异性 4、刺激T细胞释放大量细胞因子
超抗原分类
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(如HSP) 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
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6.载体(Carrier)
与半抗原结合后使之具有免疫原性的物质 7.抗原决定簇(antigenic determinant)
存在于抗原分子表面的能够决定抗原特异性的特殊化学基团,又称表位 (epitope)。
8.抗原结合价(antigenic valence) 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的总数 9.耐受原(Tolerogen)、变应原(allergen)
刺激免疫统发生特异性免疫应答的能力
3.反应原性(Reactogencity, Antigenicity 抗原性) 与相应的免疫应答产物发生特异性结合的能力
4.完全抗原(Complete antigen, Immunogen 免疫原)
具备上述两种特性的物质
5.半抗原(Hapten) 只有反应原性而无免疫原性
必需 主要为变性多肽 8~12个氨基酸(CD8+T) 12~20个氨基酸(CD4+T) B细胞抗原表位 BCR 无需 多为天然的多肽、多糖、 LPS等 5~7个氨基酸、5~7个 单糖或 5~7个核苷酸
受体 MHC 性质
大小
类型
线性
构象或线性
位置
抗原分子的任何部位
抗原分子表面
三、影响抗原免疫应答的因素
抗原的氨基酸残基位置和间距与免疫原性的关系
化学基团的位置对抗原特异性的影响
2)共同抗原表位(common epitope)
两种不同抗原所具有的相同或相似的抗原决定簇称为或共有决定簇
交叉反应(cross reaction )
抗体对具有相同或相似表位的不同抗原的反应
牛血清蛋白与其它种属清蛋白的交叉反应
同种异型抗原(allogenic antigen) 同一种属不同个体间存在的抗原性物质
自身抗原(autoantigen)
同一个体中自身组织细胞在某些因素如感染、外伤、药物等的影响下,获 得了抗原性,诱发对自身组织细胞的免疫应答,这类组织和细胞及其成分 称为自身抗原。
独特型抗原(idiaotype antigen) TCR、BCR或Ig V区所具有的独特的氨基酸序列和空间构型结构,可诱导 抗独特型抗体的产生。
新生鼠、婴儿
异嗜性抗原、异种抗原、同种异型抗原、自身抗原和独特型抗原
异嗜性抗原(heterophile antigen)
存在于不同种系生物间的共同抗原
Forssma首先发现在豚鼠脏器和绵羊红细胞之间存在共同抗原, 又称Forssman抗原
异种抗原(xenogenic antigen) 来自另一物种的抗原性物质
理化状态:物理状态
抗原的剂量
1
2 3
大及小剂量-耐受/适中剂量-应答
低带区耐受与高带区耐受 佐剂
抗原注射的途径
耐受性:静脉注射>腹腔注射>皮下及肌肉注射
抗原在体内持续的时间
抗原之间的竞争性抑制
结构相似抗原
四、抗原的分类 完全抗原和半抗原
完全抗原(complete antigen):既有免疫原性又有反应原性的抗原 半抗原(hapten):只有反应原性而无免疫原性的抗原
六、超抗原(superantigen, SAg)
1、概念:只需极低浓度(1~10ng/ml)即可激活2%~20%的某些亚型
的T细胞克隆,产生极强的免疫应答。
2、种类:外源性超抗原和内源性超抗原。前者如金黄色葡萄球菌肠毒素 A~E,后者如小鼠乳腺肿瘤病毒蛋白。 3、与普通抗原的区别: 1)极低浓度,极强应答 2)不受MHC的限制 3)不具备抗原识别的特异性,不需APC的加工和递呈 4)引起诸多细胞因子的释放,导致严重病理性后果
3、作用机制
1)改变抗原物理性状,增加抗原在体内停留时间;2)刺激抗原提呈细胞,增加对 抗原的处理和提呈能力;3)刺激淋巴细胞增殖分化,增强和扩大免疫应答的能力。
• 掌握抗原的概念及其基本特性 • 掌握半抗原、免疫原和表位的定义 • 掌握影响抗原免疫应答的因素 • 掌握TD-Ag和TI-Ag的概念与区别
二、抗原的基本特性
1、异物性(Foreignness)
自体不存在、改变的自我、胚胎期免疫系统未接触 决定抗原的免疫原性
2、特异性(Specificity)
1)由抗原表位的种类、性质、数目和空间构型所决定
化学基团性质对抗原表位反应特异性的影响
化学基团位置对抗原表位反应特异性的影响
化学基团(COOH)位置对半抗原反应特异性的影响
清蛋白来源 交叉反应% (BSA) 清蛋白来源 交叉反应 %(BSA)
人 猪 羊 马 地鼠
15 32 75 13 13
豚鼠 狗 小鼠 大鼠 猫
5 13 10 17 25
3)抗原表位 。
抗原分子的基本结构和功能单位 构象/顺序、非线性/线性、功能性/隐蔽性表位
T细胞抗原表位和B细胞抗原表位的区别
T细胞抗原表位 TCR
• 掌握T、B细胞抗原表位的差异以及与TD抗原的关系
• 熟悉交叉反应和异嗜性抗原及其在临床的意义 • 了解抗原的分类 • 了解超抗原的概念及其分类
胸腺依赖性抗原和胸腺非依赖性抗原
胸腺依赖性抗原(Thymus dependent antigen,TD-Ag) 需要T细胞辅助和APC参与才能激活B细胞产生抗体的抗原 TD-Ag能引起体液及细胞免疫应答
产生多种类别抗体
诱导免疫记忆
胸腺非依赖性抗原(Thymus independent antigen,TI-Ag)
1、抗原的理化特性 化学性质、分子量、结构复杂性、降解性、分子构象、易接近性、 物理状态 2、宿主因素:遗传、年龄、性别、健康状态 3、免疫方法:剂量、途径、次数、佐剂
抗原的理化性质 免疫原性:异原性、结构复杂度和分子量大小
蛋白质抗原 应答类型 抗体类型 亲和力 免疫记忆 免疫耐受的诱导 细胞免疫、体液免疫 IgM、IgG和IgA等 高亲和力 形成 不易 多糖和脂类抗原 体液免疫 IgM和少量IgG 低亲和力 不形成 易
七、有丝分裂原(Mitogens)
可使一群淋巴细胞的所有克隆均激活的物质
主要有:ConA、PHA、PWM、LPS等
八、佐剂(adjuvant)
1、概念
增强机体对抗原免疫应答或改变免疫应答类型的非特异性免疫增强剂
2、种类
生物性:如卡介苗 无机化合物性:如氢氧化铝 人工合成类:如胞苷酸,脂质体 免疫刺激复合物 CpG等是新型的佐剂 常用的佐剂有弗氏完全佐剂(CFA)和弗氏不完全佐剂(IFA)
抗
原
一、抗原的异物性与特异性
二、影响抗原免疫应答的因素
三、抗原的分类 四、非特异性免疫刺激剂
一、抗原和与抗原相关的几个基本概念
1.抗原(Antigen) 与TCR或BCR结合,促使T或B细胞增殖、分化,产生抗体或致敏淋巴 细胞,并与T/B结合发挥效应的物质 2.免疫原性(Immunogenicity)
表位与独特位
五、抗原与抗体结合特性
1、key –to-lock式的空间构型拓补 2、非共价键结合,依赖氢键、静电力、范德华力及疏水性吸引 3、可逆的 温度、等电点、离子强度和抗原抗体的比例可改变它们的结合 4、亲和力(Affinity)与亲合力(Avidity) 5、抗原可与其他抗体发生交叉反应
无需T细胞辅助直接刺激B细胞产生抗体的抗原
只诱导体液免疫应答,产生IgM类抗体 无免疫记忆
分为TI-1和TI-2 Ag
TD抗原 化学性质 蛋白质
TI-1抗原 脂多糖
TI-2抗原 多糖,葡聚糖
抗原表位
T、B表位
重复B表位
大量重复B表位
活化B细胞克隆
B2为主 应答
成熟和未成熟B1、 成熟B1 B2 应答 不应答