第二章 抗原
《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
免疫学第二章 抗原
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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。
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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。
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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。
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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）。
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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。
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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。
第2章-抗原
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（二）佐剂的作用机理
1．改变抗原的物理性状，延缓其降解和排除 延长抗原 在体内的滞留时间以更有效地刺激免疫系统。
2．刺激单核－巨噬细胞系统，增强其对抗原的处理和递 呈能力。
3．刺激淋巴细胞的增殖与分化。
（三）佐剂的应用
1．增强特异性免疫应答 可用于预防接种及动物的抗血清制备。
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第三节 抗原的种类及其医学意义
1. 根据对T细胞的依赖性分类
◆ 胸腺依赖抗原（TD抗原）：亦称T细胞依赖抗原 ◆ 胸腺非依赖抗原（TI抗原）：亦称T细胞非依赖抗原
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TI-1抗原: 具多克隆激活作用，成熟与不成熟的B细 胞均可对其发生反应，主要代表为细菌脂多糖。
TI-2抗原: 表面为多个重复表位，但只能刺激成熟的 B细胞，该类抗原包括肺炎荚膜多糖、聚合鞭毛 素等。
物抗原、变应原或过敏原、耐受原等 (4) 根据理化性质：颗粒性抗原与可溶性抗原，蛋白抗原、
多糖抗原及多肽抗原等
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第四节 其它非特异性免疫刺激剂 (nonspecific immunostimulator)
一、佐剂(adjuvant)
将其预先或与抗原一起注射给机体可增强免疫应答或 改变应答类型的物质。
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1. 抗原异质性与共同表位
抗原异质性(heterogeneity)即抗原物质的非均一性, 同一分子 表面可存在不同的表位。
共同表位 (common epitope) : 即不同的抗原上存在
的相同或相似的抗原决定基.
2. 交叉反应的意义
(1) 诱发自身免疫病：异嗜性抗原 (2) 诊断：排除交叉反应；利用交叉反应 (3) 治疗：终止免疫耐受
一、抗原的理化性质
第二章抗原
1. 分子大小: 以蛋白质为例：
强抗原： MW > 10KD； 弱抗原: MW : MW介于5KD----10KD之间 5KD----10KD 无抗原性: MW<5KD --分子量越大，结构越稳定，越不易清除。
2. 化学组成与结构的复杂性：
组成复杂性： 多数蛋白--20种aa------强抗原 多糖-----最多5种单糖---弱抗原 核酸----仅4种核苷酸----弱抗原 结构复杂性：杂多糖抗原性＞均多糖； 分支多糖抗原性＞直链多糖
麻疹疫苗 进入机体 麻疹抗体
免 疫 应 答
麻疹病毒
进入机体
与抗体结合
进入机体 卡介苗 致敏淋巴细胞
进入机体 结核杆菌
与细胞结合
二、抗原的基本特性
免疫原 性
能刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞， 能刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞， 并能与相应的抗体或致敏淋巴细胞结合的 物质。 物质。
免疫反应 性
免疫原性：抗原分子刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力。 免疫原性：抗原分子刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力。 反应原性：抗原分子与相应的抗体或致敏淋巴细胞结合的能力。 反应原性：抗原分子与相应的抗体或致敏淋巴细胞结合的能力。
溃疡性结肠炎
表
人类ABO血型系统 人类ABO血型系统 ABO
表型
基因型
红细胞表面抗原
血清中的天然血型抗体
A B AB O
I AI A、I Ai I BI B、I Bi I AI B ii
A B A 、B 无A 和B
抗B 抗A 无抗A和抗B 无抗A和抗B 抗A 、 抗B
四、自身抗原
1、隐蔽性自身抗原-----解剖位置特殊, 、 -----解剖位置特殊 解剖位置特殊,
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第二章抗原
一、填空题
1．人类的同种异型抗原主要有HLA抗原、ABO抗原、Ig的同种异型、Rh抗原。
2．具有抗原性而无免疫原性的物质称为半抗原。
3．T细胞决定基为免疫原性多肽片段,为连续性决定基,必须经APC加工处理为小分子肽,然后与自己的MHC-II类分子结合后,才可被T细胞(TCR)识别。
4．B细胞决定基存在于天然抗原分子表面,又称为构象决定簇,•不须加工处理即可被B细胞(BCR)所识别。
5．刺激机体产生抗体需要T细胞辅助的抗原称之为胸腺依赖性抗原，绝大多数蛋白质抗原及细胞抗原属于此类抗原。
6．刺激机体产生抗体无需要T细胞辅助的抗原称之为胸腺非依赖性抗原，少数多糖、脂多糖物质属于此类抗原。
二、选择题
[A型题]
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.半抗原
E.细菌多糖
2. 同一种属不同个体所具有的抗原称为
A.异种抗原
B.同种异型抗原
C.独特型抗原
D.Forssman抗原
E.合成抗原
3. 引起同胞兄弟之间移植排斥反应的抗原属于
A.异种抗原
B.同种异型抗原
C.自身抗原
D.异嗜性抗原
E.感染的微生物抗原
4. TD-Ag得名,是因为
A.在胸腺中产生
B.相应抗体在胸腺中产生
C.对此抗原不产生体液免
D.只引起迟发型变态反应
E.相应的抗体产生需T细胞辅助
5. 决定抗原特异性的分子基础是
A.抗原决定基
B.抗原的大小
C.抗原的电荷性质
D.载体的性质
E.抗原的物理性状
6.下列哪种物质不是TD-Ag
A.血清蛋白
B.细菌外毒素
C.类毒素
D.细菌脂多糖
E.IgM
7. 用牛血清白蛋白-二硝基苯-卵清蛋白(BSA-DNP-OA)免疫过的动物,•注射下列哪种物质,产生抗DNP抗体的量最
少?
A.牛血清白蛋白-二硝基苯
B.二硝基苯-卵清蛋白
C.牛血清白蛋白-二硝基苯-卵清蛋白
D.鸡丙种球蛋白-二硝基苯
E.鸡丙种球蛋白-苯胺
8. 免疫原性最强的物质是
A.蛋白质
B.类脂
C.多糖
D.核酸
E.脂肪
9. 与蛋白质载体结合后才具有免疫原性的物质是
A.完全抗原
B.TD抗原
C.TI抗原
D.半抗原
E.超抗原
10. 存在于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
11. 动物来源的破伤风抗毒素对人而言是
A.半抗原
B.抗体
C.抗原
D.既是抗原又是抗体
E.超抗原
12. 仅有反应原性而无免疫原性的物质是
A.超抗原
B.半抗原
C.完全抗原
D.异嗜性抗原
E.类属抗原
13. 接种牛痘疫苗后机体产生了对天花病毒的免疫力,反映了这二种抗原分子的
A.特异性
B.交叉反应性
C.分子大
D.异种性
E.化学结构复杂
14. 超抗原
A.可以多克隆激活某些T细胞或B细胞
B.需经抗原提呈细胞加工处理
C.与自身免疫病无关
D.有严格的MHC限制性
E.只能活化一个相应的T细胞克隆
[X型题]
1. TD-Ag引起免疫应答的特点是
A.需Th辅助
B.引起体液免疫应答
C.引起再次应答
D.有记忆细胞
E.引起细胞免疫应答
2. TI-Ag引起免疫应答的特点是
A.引起细胞免疫应答
B.不引起再次应答
C.有记忆细胞
D.只产生IgM
E.需Th细胞辅助
3. 半抗原-载体效应是
A.Th识别载体决定基
B.Tc识别半抗原决定基
C.B细胞识别半抗原决定基
D.B细胞识别载体决定基
E.Th识别半抗原决定基
4. 抗原抗体发生交叉反应的原因是
A.颗粒性抗原间有相同的分子
B.可溶性抗原间有相同的决定基
C.可溶性抗原间有相似的决定基
D.抗原分子量大
E.抗原分子含有芳香族氨基酸
5.使自身成分变为自身抗原的因素,可能有:
A.大面积烧伤
B.大面积冻伤
C.电离辐射
D.药物
E.感染
6.隐蔽抗原包括:
A.神经髓鞘蛋白
B.眼葡萄膜色素蛋白
C.甲状腺球蛋白
D.精子
E.卵子
7.与抗原免疫原性有关的因素包括:
A.抗原的分子大小
B.抗原的化学组成
C.抗原的分子构象
D.抗原的异物性
E.抗原进入机体的途径
8.来源于马血清的破伤风的抗毒素对人而言是:
A.抗原
B.半抗原
C.抗体
D.异嗜性抗原
E.抗原抗体复合物
四、问答题
1.试述决定抗原物质免疫原性的因素?
影响抗原物质免疫原性的因素很多。
首先是抗原的异物性，异物性是抗原的核心。
非己物质是异物，一般而言抗原与机体之间的亲缘关系越远，组织结构差异越大，其免疫源性越强；第二是抗原的理化性质，包括抗原的化学性质、分子量大小、结构的复杂性、分子构象与易接近性、物理状态等因素。
一般而言，蛋白质是良好抗原，其分子量越大，含有的芳香族氨基酸越多，结构越复杂，其免疫原性越强；第三是宿主的遗传因素、年龄、性别与健康状态。
机体对抗原的应答的强弱受免疫应答基因的调控，青壮年动物比年老或年幼动物免疫应答强；第四是抗原进入机体的剂量、途径、次数以及免疫佐剂的选择都明显影响抗原的免疫原性，免疫途径以皮下免疫最佳。
2.试述超抗原的概念,特征,种类及生物学意义?
某些抗原物质，极低浓度即可激活机体2%-20%T细胞克隆产生极强的免疫应答，此为超抗原。
超抗原无须APC加工，直接与MHC-II类分子非多态区外侧结合，仅与TCR Vβ片段结合，无MHC限制性。
超抗原主要有两类：内源性(病毒性)和外源性(细菌性)超抗原，前者如小鼠次要淋巴细胞刺激抗原；后者多为细菌的外毒素,如金葡菌的肠毒素、链球菌致热外毒素等，都能刺激T细胞增殖。
超抗原能短时间内活化大量的T 细胞，一方面导可致体内T细胞耗竭，从而诱导T细胞耐受；另一方面活化大量T细胞，产生大量CK而致病。
如食物中毒、某些自身免疫性疾病、AIDS和某些肿瘤发病有关。
[A型题]
1.D
2.B
3.B
4.E
5.A
6.D
7.E
8.A
9.D 10.D 11.D 12.B 13.B 14.A [X型题]
1.ABCDE
2.BD
3.AC
4.ABC
5.ABCDE
6.ABD
7.ABCDE
8.AC。