第2章 抗原
合集下载
第2章 抗原
Ser-228
Asp-41
His-72
蛋白质的三级结构是多肽链上的所有原子在 三维空间的分布。
大多数相对分子质量大 的蛋白质都由几条多肽 链组成为1个活性单位； “亚基” 四级结构：亚基的相互 关系，空间排布、亚基 间通过非共价键聚合而 成特定构象
决定抗原表位的因素：
亲水特性：抗原表位往往在亲水区 两亲性：T细胞表位出现在两亲性结构中 分子运动性：运动性高的区域 静态表面可及性：抗原表位趋向于蛋白质 的表面部位。 序列的多变性 肽链的两端 末端柔韧性大
他的功能是与免疫系统中淋巴细胞上的受体结合以及与
相应抗体分子结合。
蛋白质：3－8个氨基酸 多糖：3－6个呋喃环
抗原决定簇分类：
1.根据结构分为： （1）构象决定簇 ：由空间构象形成的决定簇，序 列上不连续。 （2）顺序决定簇：序列相连续的氨基酸肽片段构 成的决定簇。
抗原决定簇分类：
2.根据功能分为： （1）隐蔽性决定簇：存在于抗原内部的决定簇。 （2）功能性决定簇：能被B细胞识别，或与抗 体结合的决定簇。
第二章
抗 原
第一节 抗原的基本概念及类别
一、抗原
抗原（Antigen ）：是一类能诱导机体免疫系 统产生免疫应答，并与相应的抗体或T细胞受 体发生特异反应的物质。
T T 免疫效应细胞
Ag
B 浆细胞 抗体
抗原的两种特性：免疫原性和特异反应性 免疫原性:能刺激机体发生免疫应答，产生抗
体和致敏淋巴细胞的能力。 特异反应性:能与相应抗体或致敏淋巴细胞发 生特异性结合的能力。
抗原的免疫优势
尽管所有具有免疫原性的抗原都能诱发免疫应答，但不 同的免疫原分子同时注射宿主，诱发的免疫应答是有 差别的。 有的决定簇能诱发产生高浓度的抗体 －－免疫优势决定簇
《医学免疫学 》教学课件：第二章 抗原
二、抗原的特异性
抗原的特异性是指抗原刺激机体产生特异 性免疫应答及其与免疫应答产物（即相应 抗体和/或效应T细胞）相互作用的高度专一 性。
某一特定抗原只引起某种特定的免疫应答， 即产生针对该抗原的特异性抗体或效应T细胞。
破伤风类毒素(Ag) 机体 破伤风抗毒素(Ab)
白喉类毒素(Ag) 机体 白喉抗毒素(Ab)
国际命名机构将来自不同实验室的单克隆抗体所识别鉴定的同一分化抗原归为同一个分化是一类主要由细菌外毒素和某些病毒蛋白产物组成的抗原性物质此类抗原作用不受mhc限制无抗原特异性只需极低浓度即可激活多个淋巴细胞克隆产生极强免疫应答的抗原性物质
第二章 抗原
重点提示
基本概念 影响抗原免疫原性的因素 抗原的特异性 医学上重要的抗原物质
用右旋、左旋、消旋酒石酸三种异构体半抗原所做的实验证实，特殊 化学基团（表位）的立体构象出现微小差异也可使其免疫原性和抗原 性发生改变。
抗原表位的分类
按结构分为： 顺序表位（线性表位）:是一段序列相连续 的氨基酸片段，多位于抗原分子内部，少 数位于抗原分子表面。 构象表位:是序列上不相连的多肽或多糖， 由空间构象形成，位于抗原分子表面。
免疫原性(immunogenicity)：抗原能够刺激机体 产生抗体和/或效应T细胞的能力。
抗原性(antigenicity)：抗原能与免疫应答产物即 相应抗体和/或效应T细胞特异性结合的能力，又 称免疫反应性。
抗原一般具备免疫原性与抗原性两种特性。免疫 原性指能刺激诱导机体产生免疫应答的能力，抗 原性指能与免疫应答产物特异性结合的能力。抗 原性是一个化学概念，免疫原性是一个生物学概 念。
遗传因素 年龄、性别和健康状态
免疫方法
抗原剂量：剂量应适中，过低和过高均易诱导机 体产生免疫耐受。
第二章 抗原
溶血性链球菌 肾小球基底膜 溶血性链球菌 心肌 大肠杆菌O14型 结肠粘膜
共同抗原 急性肾小球肾炎 共同抗原 风湿病
共同抗原 溃疡性结肠炎
4、超抗原
金黄色葡萄球菌肠毒素 链球菌致热外毒素
HIV的囊膜糖蛋白gp120
二、同种异型抗原
ABO血型系统： A、B、AB、O四型
人类ABO（H）血型系统的分类
动物免疫血清
2．同种异型抗原 ( allogenic Ag )
在同一种属不同个体之间所存在的抗原 血型(红细胞)抗原、组织相容性抗原
3．自身抗原（autoantigen） – 修饰的自身抗原
– 隐蔽抗原
角膜蛋白、男子精液等发育过程中的 隔离成分。
二. 根据产生抗体时需否Th细胞参与分类
• 胸腺依赖抗原 ( thymus dependent antigen,TD-Ag )
大多数人
无应答
初次
青霉素 机体
降解
青霉烯酸 少数人 蛋白
再次
致敏状态
抗青霉 产生 青霉烯 素-IgE 酸蛋白
过敏性休克
(一)、异物性（免疫原性的本质）
• 异种物质: 病原微生物、异种蛋白、花粉、药物 种系关系相差越远，免疫原性越强 • 同种异体: 血型抗原、组织抗原 • 自身物质: 精子、眼晶体蛋白、脑组织
影响抗原诱导免疫应答的因素 一、异物性
抗原与机体之间种族关系越远，组织结构
差异越大，免疫原性越强。 异种物质、同种异体物质、自身物质
二、抗原的理化状态
1、化学性质
天然抗原多为大分子有机物。蛋白质、多糖 一般蛋白质是良好的抗原。多糖及多肽也具 有一定的免疫原性。
2、分子大小
一种物质是否具有抗原性，与其分子大小有关
兽医免疫学02.抗原
特异性是免疫应答中最重要的特点，是免疫学诊 断和防治的理论依据。
一．抗原特异性的物质基础――抗原决定簇
抗原决定簇（antigenic determinant, AD），又 称为表位（epitope），是存在与抗原表面的特殊化学有特异 性的物质基础。
抗原决定簇的大小相当于相应抗体的抗原结合部位。 一般蛋白质的抗原决定簇由5～6个氨基酸残基组成。抗 原的特异性是由这些氨基酸残基所决定。
第五节 医学上重要抗原
一．微生物及其代谢产物 如细菌、病毒等，还有其代谢产物如外毒素(类毒素)。
二．动物免疫血清 免疫血清，对本种动物具有治疗疾病的作用；对另一种
动物，则是异种蛋白，具有抗原性。 三．同种异体抗原
在同种动物的不同个体之间，由于遗传基因的不同，组 织器官中存在着不同的抗原成分，即同种异体抗原。 四．自身抗原
是指先于抗原或与抗原一起注入动物机体，可增强机体对 抗原的特异性免疫应答或改变免疫应答类型的一类物质。 二．佐剂的种类
一般可分为： ①无机佐剂，如氢氧化铝、明矾等； ②有机佐剂，如卡介苗、内毒素等； ③合成佐剂，如双链多聚核苷酸、胞苷酸等； ④油剂，如弗氏佐剂、植物油、矿物油等。
半抗原(incomplete antigen or hapten)：指指具有反 应原性而缺乏免疫原性的物质。
四．免疫原(immunogen)
指完全抗原，既能刺激机体产生免疫应答的物质。
第二节 构成抗原的条件
构成抗原的物质需具备三个条件，即异物性、一定 理化性状和完整性。 一．异物性(foreigness)
兽医免疫学
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章
绪论 抗原 免疫系统 抗体 非特异性免疫 特异性免疫 变态反应 免疫学实验技术 免疫学防治技术
一．抗原特异性的物质基础――抗原决定簇
抗原决定簇（antigenic determinant, AD），又 称为表位（epitope），是存在与抗原表面的特殊化学有特异 性的物质基础。
抗原决定簇的大小相当于相应抗体的抗原结合部位。 一般蛋白质的抗原决定簇由5～6个氨基酸残基组成。抗 原的特异性是由这些氨基酸残基所决定。
第五节 医学上重要抗原
一．微生物及其代谢产物 如细菌、病毒等，还有其代谢产物如外毒素(类毒素)。
二．动物免疫血清 免疫血清，对本种动物具有治疗疾病的作用；对另一种
动物，则是异种蛋白，具有抗原性。 三．同种异体抗原
在同种动物的不同个体之间，由于遗传基因的不同，组 织器官中存在着不同的抗原成分，即同种异体抗原。 四．自身抗原
是指先于抗原或与抗原一起注入动物机体，可增强机体对 抗原的特异性免疫应答或改变免疫应答类型的一类物质。 二．佐剂的种类
一般可分为： ①无机佐剂，如氢氧化铝、明矾等； ②有机佐剂，如卡介苗、内毒素等； ③合成佐剂，如双链多聚核苷酸、胞苷酸等； ④油剂，如弗氏佐剂、植物油、矿物油等。
半抗原(incomplete antigen or hapten)：指指具有反 应原性而缺乏免疫原性的物质。
四．免疫原(immunogen)
指完全抗原，既能刺激机体产生免疫应答的物质。
第二节 构成抗原的条件
构成抗原的物质需具备三个条件，即异物性、一定 理化性状和完整性。 一．异物性(foreigness)
兽医免疫学
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章
绪论 抗原 免疫系统 抗体 非特异性免疫 特异性免疫 变态反应 免疫学实验技术 免疫学防治技术
免疫学第二章 抗原
10
再次免疫应答的条件：体内同时存在半
抗原激活B记忆细胞（半抗原的特异性），
载体激活T记忆细胞。
主要决定于载体。
11
2．2 决定免疫原性的因素
2.2.1 化学分子组成
多数是蛋白质。
含大量芳香族氨基酸（酪氨酸、苯
丙氨酸），尤其是含酪氨酸的免疫原性
更强；有些弱抗原（例如胶原）连接了
酪氨酸残基可增强免疫原性。
一般，颗粒性的抗原（细菌、细 胞）用量少，可溶性的蛋白或多糖抗原 用量适当加大，并加佐剂。
26
2.2.7 机体方面的因素
（1）遗传因素：动物的不同种类、品系、个体 对同一种免疫原应答差别很大。
如应用合成的抗原二硝基苯-多聚-左旋-赖 氨酸（DNP-poly-L-L）在荷兰猪品系2（GP strain 2）可以引起应答，而对品系13（GP strain 13）则不能引起应答。
33
34
功能性决定簇： 与抗体结合、直接启动应答的抗原决定簇。 隐蔽决定簇： 位于蛋白的深层，当蛋白质结构改变或变性 才显示出来触发应答的抗原决定簇。 变性的自身抗原可导致自身免疫病（暴露了 隐蔽决定簇）。
35
36
载体决定簇和半抗原决定簇 完全抗原产生的抗体产生分别针对载体决 定簇和半抗原决定簇的抗体。
50
超抗原的生物学意义
参与某些病理过程 SAg（金葡菌毒素）刺激大量 T细胞激活，使巨噬细胞、肥大细胞产生多种细胞 因子或其他介质（TNF、IL-1、IL-2）引起疾病。 SAg与自身免疫应答 SAg的强大刺激可激活体内 自身反应性T细胞，诱发自身免疫性疾病（如类风 湿性关节炎）。 SAg与免疫抑制 T细胞因过度激活而被耗竭。 与抗肿瘤效应 CTL被大量激活而对肿瘤发挥杀伤 作用。
免疫学导论 第二章 抗原
A型血 红细胞
B型血 红细胞
O型血 红细胞
AB型 红细胞
根据红细胞表面有无特异性抗原（凝集原）A和B来划分的血液类 型系统。ABO血型系统是1900年奥地利兰茨泰纳发现和确定的人 类第一个血型系统。根据凝集原A、B的分布把血液分为A、B、 AB、O四型: 1)红细胞上只有凝集原A的为A型血，其血清中有抗B凝集素； 2)红细胞上只有凝集原B的为B型血，其血清中有抗A的凝集素； 3)红细胞上A、B两种凝集原都有的为AB型血，其血清中无抗A、 抗B凝集素； 4)红细胞上A、B两种凝集原皆无者为O型，其血清中抗A、抗B凝 集素皆有。 具有凝集原A的红细胞可被抗A凝集素凝集；抗B凝集素可使含凝 集原B的红细胞发生凝集。
第二章 抗原
Antigen
什么是抗原？（化学物质） 抗原有哪些特性？ 抗原有哪些类别？
【目的要求】
【目的要求】 1.掌握:抗原概念及其特性： 2.熟悉：半抗原、抗原表位、超抗原等 概念，及成为抗原的条件。 3.了解:抗原组学及在疫苗研究中的重 要作用
教学内容
第一节 第二节 第三节 第四节 抗原的基本概念和类别 影响免疫原性的因素 抗原的特异性和抗原决定簇 抗原组学
2、超抗原的种类
1）外源性超抗原：主要为微生物毒素，如：
金黄色葡萄球菌肠毒素A－E，A族链球菌M蛋
白，致热外毒素A-C，关节炎支原体丝裂原，小肠
结肠类耶氏菌膜蛋白等。
2）内源性超抗原：主要为逆转录病毒产物。如：
病毒DNA与宿主DNA整合，表达的病毒蛋白质 产物。
2 、超抗原的作用机制、特点：（超抗原与普通 （超抗原与普通抗原的不同） 抗原的不同）
（1）超抗原不需抗原递呈细胞（APC）加工处理。
（2）可直接与抗原递呈细胞的MHC-Ⅱ类分子结合，结合部位
第二章 抗原作业1
作业第二章抗原一、名词解释：1、抗原决定簇：2、TD-Ag3、TI-Ag4、异嗜性抗原5、交叉反应6、B细胞表位7、T细胞表位8、佐剂9、超抗原10、半抗原11、抗原12、类毒素二、问答题：1、简述T细胞表位和B细胞主要特点2、试述抗原的基本特性，完全抗原与半抗原的区别3、抗原的免疫原性强弱是由哪些因素决定的4、TD-Ag与TI-Ag引起的免疫应答有何特点5、超抗原和常规抗原有何区别三、单选择题1、下列哪种物质没有免疫原性（）A、异嗜性抗原B、抗体C、补体D、半抗体E、细菌多糖2、类毒素的性质（）A、有免疫原性，有毒性B、无免疫原性，无毒性C、有免疫原性，无毒性D、有毒性，无免疫原性E、有过敏原性，有毒性3、交叉反应是由于二种不同的抗原分子中具有（）A、构象决定簇B、不同的抗原决定簇C、功能性决定簇D、共同抗原决定簇E、连续性决定簇4、存在不同种属之间的共同抗原称为（）A、异种抗原B、交叉抗原C、超抗原D、异嗜性抗原E、类属抗原5、仅有反应原性而元免疫原性的物质是（）A、超抗原B、半抗原C、完全抗原D、异嗜性抗原E、类属抗原6、免疫原性最强的物质是（）A、蛋白质B、脂质C、多糖D、核酸E、脂多糖7、接种牛痘疫苗后产生对天花的抵抗性，这反应了（）A、抗原的特异性力B、抗原的交叉反应C、病毒的超感染D、先天免疫E、主动免疫8、属于自身抗原的是（）A、ABO血型抗原B、肺炎球菌荚膜多糖C、类脂D、眼晶体蛋白E、破伤风类毒素9、抗原的特异性取决于（）A、抗原的大小B、抗原的物理性状C、抗原结构的复杂性D、抗原的种类E抗原表面的特殊化学基团四、多选题：1、佐剂的生物学作用（）A、增强抗原的免疫原性B、改变产生抗体的类型C、诱导免疫耐受D、增强巨噬细胞的吞噬作用E、增强抗体效价2、抗原的免疫性与何相关（）A、抗原的大小B、抗原的异己性程度C、抗原的化学组成D、抗原的分子构象E、抗原的进入机体的途径3、T细胞表位和B细胞表位的特点分别是（）A、T细胞表位只位于抗原分子表面B、B细胞恶语中伤别的表位往往是天然的C、T细胞表位有构象表位和线性表位两种类型D、B细胞表位有构象表位和线性表位两种类型E、T细胞表位需MHC分子递呈。
第2章抗体与抗原
三、抗原决定簇
1. 概念 抗原分子并非所有的基团都作用一致，决定其免疫活性 的只是其中的一小部分抗原区域。抗原分子表面具有特殊立体 构 型 和 免 疫 活 性 的 化 学 基 团 称 为 抗 原 决 定 簇 (antigenic determinant)或抗原决定基。由于抗原决定簇通常位于抗原分子 表面，因而又称为抗原表位(epitope) 。抗原决定簇决定抗原的 特异性。
免疫原性(immunogenicity) （抗原作用）指能刺激机体 产生抗体和致敏淋巴细胞的特性。
反应原性(reactinogenicity) （抗原反应）指抗原与相应 的抗体或致敏淋巴细胞发生反应的特性，此特性又称 为免疫反应性(immunoreactivity)。
2. 完全抗原与半抗原
抗原又分为完全抗原与不完全抗原。 既具有免疫原性又有反应原性的物质称为完全抗原
自身抗原 动物自身的组织通常情况下不具有免疫原性。
2. 大分子 抗原的免疫原性与其分子大小有直接关系。免疫原性良好的物质分 子量一般都在10000以上 ，在一定条件下，分子量越大，免疫原性越强。分 子量小于5000其免疫原性较弱。分子量在l 000以下的物质为半抗原，没有免 疫原性。但与蛋白质载体结合后可获得免疫原性。
3. 分子结构 相同大小的分子如果化学组成、分子结构和空间构象不同，其免 疫原性也有一定的差异。一般讲，分子结构和空间构型越复杂，免疫原性越 好。芳香环结构比直链结构强。
4. 物理性 颗粒性抗原的免疫原性通常比可溶性抗原强。可溶性抗原分子聚 合后或吸附在颗粒表面可增强其免疫原性。例如将甲状腺蛋白与聚丙烯酰 胺颗粒结合后免疫家兔可使IgM的效价提高20倍。免疫原性弱的蛋白质如 果吸附在氢氧化铝胶、脂质体等大分子颗粒上可增强其免疫原性。 5. 完整性 所以抗原物质通常要通过非消化道途径以完整分子状态进入体 内，才能保持抗原性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
The Antigen that is Known
一、异种抗原
1．病原微生物及其代谢产物：
① 细菌、病毒等，都是由多种抗原组成的复合体
细菌
菌体抗原 荚膜抗原 鞭毛抗原
菌毛抗原 芽胞抗原
• 共同决定簇 • 决定簇相似
抗原A
抗原B
抗原C
拥有共同抗原在自然界是很常见的!
类属抗原 group antigen
存在于同一属或近缘种属的共同抗原。
异嗜性抗原 存在于远缘不同种属中的共同抗原。 heterophile antigen
首先由Forssman发现（1911年），故也称为Forssman抗原
偶联，形成载体-半抗原结合物。
包括：
人工合成抗原 用化学方法将1种或多种氨基酸聚合而成 基因重组抗原 利用分子生物学技术将编码抗原的基因,
克隆至适当载体DNA中，然后导入受体 细胞中使之表达，获得的融合蛋白具有 免疫原性，经纯化后可作为抗原。
六、超抗原（super antigen）
1989年，瑞典科学家White提出的现代免疫学名词； 一类由细菌、病毒、寄生虫产生的对淋巴细胞有强大 刺激功能的蛋白质；对T细胞的激活能力是普通抗原的 2000-50000倍。
肝、脾、肾 肝、脾、肾 等组织乳剂 分离
血清
绵羊的红细胞
豚鼠
交叉反应
Crossreaction
一种抗体对具有共同抗原决定簇的两种 不同抗原都能结合，产生免疫反应，称为 交叉反应。
交叉反应可用于临床诊断
如：立克次体感染时，可用变形杆菌抗原代 替立克次体，检测体内相应的抗体（即 外斐反应）。
第六节 抗原的类型
经口途径
也具有免疫原性
如某些细菌、病毒等微生物抗原
六、宿主遗传性
同种动物不同品系或不同个体对同种抗原 产生的免疫应答强度不完全相同。
个体差异性
研究证明
与遗传相关！
由免疫应答基因决定
七、免疫佐剂
能非特异性增强抗原免疫原性的一类物质.
也可称为原佐剂、佐剂
通常与抗原以适宜的比例混合后注入动物体内
二、外源性抗原与内源性抗原
1. 外源性抗原
自细胞外，通过APC捕获或与B细胞特异性结合后， 进入细胞内的抗原。
2. 内源性抗原
在自身细胞内合成的新抗原， 如： • 细胞内寄生的微生物及其代谢产物 • 肿瘤细胞内的肿瘤抗原 • 等等
三、胸腺依赖抗原与胸腺非依赖抗原
实验证明:
由抗原激发的免疫应答是多细胞相互作用的结果， 即由APC、T细胞和B细胞共同参与予完成的。
普通抗原 激活 超 抗 原
对应T细胞
多种T细胞
1、超抗原特点
① 无严格抗原特异性; 既能与APC的MHCⅡ类分子结合， 也能与TCR结合; • 主要激活CD4+Th细胞!
②
③ 只需极低浓度即可激活多克隆T细胞，产生很强的免疫应答 （1-10ng/ml）
2、超抗原的种类
3、超抗原的生物学意义
第七节 常见的抗原物质
佐剂作用机制
① 增加抗原的体积，易被APC摄取;
② 延长抗原在体内的存留期，增加与免疫细 胞接触的机遇; ③ 诱发抗原注射部位局部炎症，利于刺激免 疫细胞的增殖。
第三节 抗原决定簇
Antigenic Determinant
先回顾一段历史
奥地利免疫化学家 Karl Landsteiner（1868-1943）
一、完全抗原与不完全抗原
能刺激机体产生免疫应答 免疫原性
1.完全抗原
能在体内或体外与相应抗体或致敏淋巴细胞反应 反应原性
①复合半抗原 不能单独刺激机体产生免疫应答, 但可与相应的抗体发生可见反应. 2.不完全抗原
②简单半抗原 不能单独刺激机体产生免疫应答, 也不能与相应的抗体发生可见反应, 但可阻止其抗体与完全抗原结合.
进一步提出抗原决定簇的概念
（antigenic determinant）
将抗原分子表面能与其抗体结合的部位 称为抗原决定簇。
也称为表位（epitope）
一、抗原决定簇的现代概念
指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学 基团；是免疫细胞识别的靶结构；也是免疫 反应具有特异性的物质基础。
二、抗原决定簇的分类
按构成分
顺序决定簇
构象决定簇
序列相连续的氨基酸肽片段构成
由空间构象形成，序列上不连续
按功能分
功能性决定簇 存在于抗原表面的决定簇 隐蔽性决定簇 存在于抗原内部的决定簇 能被TCR所识别 位于抗原分子任意部位
T细胞决定簇 按识别细胞分
B细胞决定簇
能被抗体和BCR识别 主要位于抗原分子表面
三、抗原结合价
蛋白质 糖蛋白 脂蛋白 多 糖 脂多糖 激素(如胰岛素) 核 酸
多具有免疫原性
多无免疫原性
2. 分子大小
① 抗原的免疫原性与其分子大小有关：
通常情况下，免疫原性强的物质，分子量都较大
≥10ku
强免疫原性 弱免疫原性 多无免疫原性
分子量
﹤10ku ﹤ 4ku
② 也有大分子量物质呈弱免疫原性的例子：
如：明胶分子量可达100ku，但容易在体内降解为低分子 物质，所以免疫原性弱。
主要决定于
自身的特性
宿主因素
一、异源性
1. 在免疫功能正常条件下：
机体免疫系统
非己抗原 免疫应答
自己抗原 不应答 免疫耐受
2. 而且：
来源与宿主
种系关系越远 免疫原性越强
种系关系越近
免疫原性越弱
举例：
微生物抗原 马血清蛋白 鸭血清蛋白 免疫原性强
免疫原性弱 免疫原性强
二、化学组成与分子大小
1. 化学组成:
“非己” 抗原
与机体种系发生关系愈远，其遗传性差异越大， 其免疫原性也愈强。
1、“自己”抗原
正常自身组织成分及体液组分处于免疫耐受状态，不能激发 免疫应答，但如打破自身耐受，则可引起自身免疫应答 ① 隐蔽性自身抗原 • 正常情况下，由于组织屏障，不能进入血流，因此不能 与免疫细胞接触，也不能激发免疫应答； • 脑组织、眼晶状体蛋白及精子等； • 一旦因外伤或手术等原因，可使此种抗原进入血流时， 则可引起自身免疫应答。 ② 修饰性自身抗原 • 感染的病原微生物或某些化学药物，可与自身组织蛋白 结合，改变其分子结构而形成的自身抗原； • 也能引起免疫应答。
Types of Antigen
性质 来源
抗原
T细胞依赖
完全抗原 不完全抗原 内源性抗原 外源性抗原 胸腺依赖抗原 胸腺非依赖抗原 自己
复合半抗原 简单半抗原
TD TI
天然抗原
正常自身组织成分及体液成分 隐蔽的自身组织成分 修饰的自身组织成分
非己
人工抗原
异种抗原(微生物、异种动植物蛋白分子) 异型抗原(血型抗原、移植抗原、Ig等) 异嗜性抗原 人工结合抗原(偶氮蛋白、硝基苯蛋白等） 人工合成抗原(合成多肽、共聚多肽、同聚多肽等) 基因工程抗原(基因工程疫苗等）
半抗原
结合
载体蛋白
Karl Landsteiner
无抗体产生
抗体产生
提出2个问题：
1. 为什么单独应用半抗原不能产生抗体？ 2. 载体在抗体产生中发挥什么作用？
为了回答上述问题，有的学者应用
牛血清蛋白（BSA） 二硝基苯（DNP） 卵白蛋白（OA）
结合
BSA-DNP OA-DNP
结合
BSA-DNP
因此，上述抗原概念已不能概括其函义。
一、抗原的概念
凡能诱导机体发生免疫应答，并能与
相应的抗体或效应淋巴细胞发生特异性
反应的物质，均称为抗原。
二、抗原的特性
1. 免疫原性
诱导机体发生免疫应答的特性
2. 反应原性
与免疫应答产物发生特异反应的特性
二、抗原的特性
1. 免疫原性
抗原性
2. 反应原性
3. 抗原的特异性
三、分子结构的复杂性
1. 在蛋白质分子中
含有大量芳香族氨基酸， 尤其是含有酪氨酸的蛋白质
以非芳香族氨基酸为主的蛋白质
免疫原性强 免疫原性弱
2. 在多糖抗原中
环状 直链
免疫原性强 免疫原性弱
四、物理状态与可降解性
1. 物理状态
某些分子量较小的抗原
影响很大
分子聚集 or 吸附在颗粒表面 增强免疫原性
免疫原性蛋白质为载体(carrier, C) 如 牛血清白蛋白(BSA) 卵清蛋白(OA) 等
Landsteiner
用不同的半抗原分别与同一种载体偶联制备 了不同的半抗原载体结合物，然后免疫动物
结果表明： 不同的半抗原只能与其相应的抗体结合。
上述实验表明：
抗原与抗体的特异结合 与抗原分子表面的化学基团相关
于20世纪20年代进行了一个有名的试验
低分子化合物
无免疫原性， 单独免疫动物不能产生抗体
低分子化合物
偶联
蛋白质
偶联蛋白 免疫动物
蛋白质
则能产生抗体， 并能单独与其抗体结合。
半抗原与载体概念的提出
无免疫原性低分子化合物为半抗原(hapten, H) 如 二硝基苯酚(DNP) 等低分子化分物。 三硝基苯酚
半抗原 - 载体现象。
证明了
载体不是单纯起运载半抗原的作用，
而是具有载体特异性。
因此提出
一个完全抗原分子， 必须具有载体决定簇和半抗原决定簇。
Mitchison等在70年代 阐明了载体效应的细胞学基础
B细胞 T细胞
半抗原反应细胞
载体反应细胞
载体的作用非常重要
它可解释为什么低分子量化合物与载体蛋白质分子 结合后能够诱发免疫应答的机制！
初次免疫
BSA-DNP
BSA-DNP
一、异种抗原
1．病原微生物及其代谢产物：
① 细菌、病毒等，都是由多种抗原组成的复合体
细菌
菌体抗原 荚膜抗原 鞭毛抗原
菌毛抗原 芽胞抗原
• 共同决定簇 • 决定簇相似
抗原A
抗原B
抗原C
拥有共同抗原在自然界是很常见的!
类属抗原 group antigen
存在于同一属或近缘种属的共同抗原。
异嗜性抗原 存在于远缘不同种属中的共同抗原。 heterophile antigen
首先由Forssman发现（1911年），故也称为Forssman抗原
偶联，形成载体-半抗原结合物。
包括：
人工合成抗原 用化学方法将1种或多种氨基酸聚合而成 基因重组抗原 利用分子生物学技术将编码抗原的基因,
克隆至适当载体DNA中，然后导入受体 细胞中使之表达，获得的融合蛋白具有 免疫原性，经纯化后可作为抗原。
六、超抗原（super antigen）
1989年，瑞典科学家White提出的现代免疫学名词； 一类由细菌、病毒、寄生虫产生的对淋巴细胞有强大 刺激功能的蛋白质；对T细胞的激活能力是普通抗原的 2000-50000倍。
肝、脾、肾 肝、脾、肾 等组织乳剂 分离
血清
绵羊的红细胞
豚鼠
交叉反应
Crossreaction
一种抗体对具有共同抗原决定簇的两种 不同抗原都能结合，产生免疫反应，称为 交叉反应。
交叉反应可用于临床诊断
如：立克次体感染时，可用变形杆菌抗原代 替立克次体，检测体内相应的抗体（即 外斐反应）。
第六节 抗原的类型
经口途径
也具有免疫原性
如某些细菌、病毒等微生物抗原
六、宿主遗传性
同种动物不同品系或不同个体对同种抗原 产生的免疫应答强度不完全相同。
个体差异性
研究证明
与遗传相关！
由免疫应答基因决定
七、免疫佐剂
能非特异性增强抗原免疫原性的一类物质.
也可称为原佐剂、佐剂
通常与抗原以适宜的比例混合后注入动物体内
二、外源性抗原与内源性抗原
1. 外源性抗原
自细胞外，通过APC捕获或与B细胞特异性结合后， 进入细胞内的抗原。
2. 内源性抗原
在自身细胞内合成的新抗原， 如： • 细胞内寄生的微生物及其代谢产物 • 肿瘤细胞内的肿瘤抗原 • 等等
三、胸腺依赖抗原与胸腺非依赖抗原
实验证明:
由抗原激发的免疫应答是多细胞相互作用的结果， 即由APC、T细胞和B细胞共同参与予完成的。
普通抗原 激活 超 抗 原
对应T细胞
多种T细胞
1、超抗原特点
① 无严格抗原特异性; 既能与APC的MHCⅡ类分子结合， 也能与TCR结合; • 主要激活CD4+Th细胞!
②
③ 只需极低浓度即可激活多克隆T细胞，产生很强的免疫应答 （1-10ng/ml）
2、超抗原的种类
3、超抗原的生物学意义
第七节 常见的抗原物质
佐剂作用机制
① 增加抗原的体积，易被APC摄取;
② 延长抗原在体内的存留期，增加与免疫细 胞接触的机遇; ③ 诱发抗原注射部位局部炎症，利于刺激免 疫细胞的增殖。
第三节 抗原决定簇
Antigenic Determinant
先回顾一段历史
奥地利免疫化学家 Karl Landsteiner（1868-1943）
一、完全抗原与不完全抗原
能刺激机体产生免疫应答 免疫原性
1.完全抗原
能在体内或体外与相应抗体或致敏淋巴细胞反应 反应原性
①复合半抗原 不能单独刺激机体产生免疫应答, 但可与相应的抗体发生可见反应. 2.不完全抗原
②简单半抗原 不能单独刺激机体产生免疫应答, 也不能与相应的抗体发生可见反应, 但可阻止其抗体与完全抗原结合.
进一步提出抗原决定簇的概念
（antigenic determinant）
将抗原分子表面能与其抗体结合的部位 称为抗原决定簇。
也称为表位（epitope）
一、抗原决定簇的现代概念
指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学 基团；是免疫细胞识别的靶结构；也是免疫 反应具有特异性的物质基础。
二、抗原决定簇的分类
按构成分
顺序决定簇
构象决定簇
序列相连续的氨基酸肽片段构成
由空间构象形成，序列上不连续
按功能分
功能性决定簇 存在于抗原表面的决定簇 隐蔽性决定簇 存在于抗原内部的决定簇 能被TCR所识别 位于抗原分子任意部位
T细胞决定簇 按识别细胞分
B细胞决定簇
能被抗体和BCR识别 主要位于抗原分子表面
三、抗原结合价
蛋白质 糖蛋白 脂蛋白 多 糖 脂多糖 激素(如胰岛素) 核 酸
多具有免疫原性
多无免疫原性
2. 分子大小
① 抗原的免疫原性与其分子大小有关：
通常情况下，免疫原性强的物质，分子量都较大
≥10ku
强免疫原性 弱免疫原性 多无免疫原性
分子量
﹤10ku ﹤ 4ku
② 也有大分子量物质呈弱免疫原性的例子：
如：明胶分子量可达100ku，但容易在体内降解为低分子 物质，所以免疫原性弱。
主要决定于
自身的特性
宿主因素
一、异源性
1. 在免疫功能正常条件下：
机体免疫系统
非己抗原 免疫应答
自己抗原 不应答 免疫耐受
2. 而且：
来源与宿主
种系关系越远 免疫原性越强
种系关系越近
免疫原性越弱
举例：
微生物抗原 马血清蛋白 鸭血清蛋白 免疫原性强
免疫原性弱 免疫原性强
二、化学组成与分子大小
1. 化学组成:
“非己” 抗原
与机体种系发生关系愈远，其遗传性差异越大， 其免疫原性也愈强。
1、“自己”抗原
正常自身组织成分及体液组分处于免疫耐受状态，不能激发 免疫应答，但如打破自身耐受，则可引起自身免疫应答 ① 隐蔽性自身抗原 • 正常情况下，由于组织屏障，不能进入血流，因此不能 与免疫细胞接触，也不能激发免疫应答； • 脑组织、眼晶状体蛋白及精子等； • 一旦因外伤或手术等原因，可使此种抗原进入血流时， 则可引起自身免疫应答。 ② 修饰性自身抗原 • 感染的病原微生物或某些化学药物，可与自身组织蛋白 结合，改变其分子结构而形成的自身抗原； • 也能引起免疫应答。
Types of Antigen
性质 来源
抗原
T细胞依赖
完全抗原 不完全抗原 内源性抗原 外源性抗原 胸腺依赖抗原 胸腺非依赖抗原 自己
复合半抗原 简单半抗原
TD TI
天然抗原
正常自身组织成分及体液成分 隐蔽的自身组织成分 修饰的自身组织成分
非己
人工抗原
异种抗原(微生物、异种动植物蛋白分子) 异型抗原(血型抗原、移植抗原、Ig等) 异嗜性抗原 人工结合抗原(偶氮蛋白、硝基苯蛋白等） 人工合成抗原(合成多肽、共聚多肽、同聚多肽等) 基因工程抗原(基因工程疫苗等）
半抗原
结合
载体蛋白
Karl Landsteiner
无抗体产生
抗体产生
提出2个问题：
1. 为什么单独应用半抗原不能产生抗体？ 2. 载体在抗体产生中发挥什么作用？
为了回答上述问题，有的学者应用
牛血清蛋白（BSA） 二硝基苯（DNP） 卵白蛋白（OA）
结合
BSA-DNP OA-DNP
结合
BSA-DNP
因此，上述抗原概念已不能概括其函义。
一、抗原的概念
凡能诱导机体发生免疫应答，并能与
相应的抗体或效应淋巴细胞发生特异性
反应的物质，均称为抗原。
二、抗原的特性
1. 免疫原性
诱导机体发生免疫应答的特性
2. 反应原性
与免疫应答产物发生特异反应的特性
二、抗原的特性
1. 免疫原性
抗原性
2. 反应原性
3. 抗原的特异性
三、分子结构的复杂性
1. 在蛋白质分子中
含有大量芳香族氨基酸， 尤其是含有酪氨酸的蛋白质
以非芳香族氨基酸为主的蛋白质
免疫原性强 免疫原性弱
2. 在多糖抗原中
环状 直链
免疫原性强 免疫原性弱
四、物理状态与可降解性
1. 物理状态
某些分子量较小的抗原
影响很大
分子聚集 or 吸附在颗粒表面 增强免疫原性
免疫原性蛋白质为载体(carrier, C) 如 牛血清白蛋白(BSA) 卵清蛋白(OA) 等
Landsteiner
用不同的半抗原分别与同一种载体偶联制备 了不同的半抗原载体结合物，然后免疫动物
结果表明： 不同的半抗原只能与其相应的抗体结合。
上述实验表明：
抗原与抗体的特异结合 与抗原分子表面的化学基团相关
于20世纪20年代进行了一个有名的试验
低分子化合物
无免疫原性， 单独免疫动物不能产生抗体
低分子化合物
偶联
蛋白质
偶联蛋白 免疫动物
蛋白质
则能产生抗体， 并能单独与其抗体结合。
半抗原与载体概念的提出
无免疫原性低分子化合物为半抗原(hapten, H) 如 二硝基苯酚(DNP) 等低分子化分物。 三硝基苯酚
半抗原 - 载体现象。
证明了
载体不是单纯起运载半抗原的作用，
而是具有载体特异性。
因此提出
一个完全抗原分子， 必须具有载体决定簇和半抗原决定簇。
Mitchison等在70年代 阐明了载体效应的细胞学基础
B细胞 T细胞
半抗原反应细胞
载体反应细胞
载体的作用非常重要
它可解释为什么低分子量化合物与载体蛋白质分子 结合后能够诱发免疫应答的机制！
初次免疫
BSA-DNP
BSA-DNP