第二章抗原
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《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
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。
第2章-抗原
(2) 细胞因子、热休克蛋白、C3d等
26
（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。
18
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
19
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
24
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。
17
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
26
（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。
18
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
19
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
24
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。
17
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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肿瘤免疫诊断和免疫防治的分子基础。
2015-7-9 40
抗原
肿瘤抗原的分类
根据肿瘤抗原特异性 (表达模式) 分类
肿瘤特异性抗原 (tumor-specific antigens) – 肿瘤
细胞特有的或只存在于某种肿瘤细胞而不存在于 正常细胞的抗原；
肿瘤相关抗原 (tumor-associated antigens) – 肿瘤
15
表位分布 表位类型 表位大小
2015-7-9
抗原分子的任意部位，
多位于抗原分子内部 线性表位 8-10个氨基酸 (CD8+ T细胞)， 13-17个氨基酸 (CD4+ T细胞)
抗原
共同抗原 与 交叉反应
共同抗原/交叉抗原 – 来源不同、但含有相
同或相似抗原表位的抗原。
交叉反应 – 某种抗原刺激机体产生的抗体，
核苷酸组成。
2015-7-9 8
抗原
抗原结合价(antigenic valence)
一个抗原分子中能与抗体结合的抗原表位
的总数。
天然抗原通常是大分子，含多种、多个抗原
表位，是多价抗原；
一个半抗原相当于一个抗原表位，为单价抗
原，仅能与TCR/BCR或抗体分子的一个抗原 结合部位结合。
2015-7-9 9
主要取决于抗原和机体两方面的因素。
2015-7-9
43
抗原
IV. 非特异性免疫刺激剂
能够非特异性激活T/B细胞应答的物质
1. 2.
超抗原 丝裂原
3.
佐剂
2015-7-9
44
抗原
超抗原 (superantigen, SAg)
一类只需极低浓度即可非特异性激活体内
2%~20%的T细胞克隆，使之产生大量细胞因
抗体；又能在体内、外与相应免疫应答产物 (效应
T细胞或抗体) 特异性结合，产生免疫效应或反应
的物质。
2015-7-9 3
抗原
I. 抗原的基本特性
1. 免疫原性
刺激机体产生适应性免疫应答，即诱导B细 胞产生抗体和/或T细胞分化为效应T细胞的 能力；
2. 免疫反应性 / 抗原性
与其诱导产生的免疫应答产物 (抗体和/或效 应T细胞) 特异性结合，产生免疫效应的能力。
刺激B细胞产生抗体需要Th细胞辅助；
绝大多数天然抗原都是TD-Ag；
既有T细胞表位，又有B细胞表位。
胸腺/T细胞非依赖性抗原 (TI-Ag)
刺激B细胞产生抗体无需Th细胞辅助； 具有重复的B细胞表位，无T细胞表位。
2015-7-9
23
TD抗原
BCR
BCR
24
抗原
TD-Ag vs TI-Ag
TD-Ag
外源性抗原
APC通过胞吞、胞饮和受体介导的内吞作用从外界摄入胞 内的抗原； 吞噬的细胞、细菌和某些可溶性蛋白； 此类抗原在细胞内经加工后，以抗原肽-MHC II类分子复 合物的形式表达于APC 表面，供CD4+ T 细胞识别。
2015-7-9 35
抗原
抗原的加工提呈途径
内源性 抗原
外源性 抗原
36
与具有相同或相似表位的其他抗原发生的
反应。
交叉反应的临床表现举例：某些β-溶血性链球菌
感染后可引发急性风湿热 (心脏瓣膜病和关节炎)
2015-7-9 16
抗原
共同抗原 与 交叉反应
2015-7-9
17
抗原
II. 影响抗原免疫原性的因素
抗原分子的理化性质与结构
宿主的因素
抗原进入机体的途径和方式
异种物质 – 病原体、动物蛋白 同种异体物质 – 不同人体之间的移植物、红细胞
改变的自身成分
隐蔽的自身成分
2015-7-9 6
抗原
抗原的特异性
抗原刺激机体产生适应性免疫应答及其与
应答产物发生结合，均显示专一性:
某一特定抗原只能刺激机体产生针对该抗原的
活化T/B淋巴细胞或抗体；
且仅能与该淋巴细胞或抗体发生特异性结合。
抗 原
抗原
抗原 (antigen, Ag)
I. II. III. IV.
抗原的性质与分子结构基础 影响抗原免疫原性的因素 抗原的种类
非特异性免疫刺激剂
2015-7-9
2
抗原
抗原的概念
广义抗原 – 泛指能够被固有和适应性免疫细胞识
别结合，导致上述免疫细胞活化发生免疫应答的 物质。
狭义抗原 – 能被TCR/BCR识别并特异性结合，使 T/B细胞活化、增殖、分化为效应T细胞和/或产生
抗原
抗原与机体的亲缘关系
1.
2. 3. 4.
2015-7-9
异种抗原
异嗜性抗原 同种异型抗原 自身抗原
26
抗原
1. 异种抗原
病原微生物
外毒素 类毒素 抗毒素 异种器官移植物
2015-7-9 27
抗原
类毒素
细菌外毒素经0.3~0.4%甲醛处理，使其毒性
减弱或丧失，而保留其免疫原性。
接种后诱导机体产生抗毒素 (能与相应外毒素
普通抗原
普通蛋白质、多糖等 抗原肽结合槽内部 具有高度特异性/多样性的 抗原结合部位 有
应答特点
T细胞反应频率
2015-7-9
直接激活大量T细胞
1/20 ~ 1/5
APC处理后激活特异性T细胞
1/106 ~ 1/104
46
抗原
超抗原激活多克隆T细胞
细胞因子风暴 组织损伤/多器官衰竭 T细胞过度活化而凋亡
抗原
影响抗原特异性的因素
1. 抗原表位/化学基团的性质 2. 抗原表位/化学基团的空间位置 3. 抗原表位/化学基团的立体构象
人工抗原 (半抗原–载体复合物) 实验论证
2015-7-9
10
抗原
人工抗原实验
4种半抗原分别与同一种蛋白载体结合，制成4种人工抗原 (完全抗原) ↓ 用这4种人工抗原分别免疫实验动物 ↓ 获得4种动物血清 (含针对半抗原的抗体+针对载体蛋白的抗体) ↓ 用载体蛋白将血清中针对载体蛋白的抗体吸收掉 ↓ 血清中只含针对半抗原的抗体 ↓
血清中天然 抗体 IgM
2015-7-9
31
生理盐水
抗A抗体
抗B抗体
抗A抗体+ 抗B抗体
受试者血型
?
? ?
?
32
抗原
Rh血型不符引起的新生儿溶血
Rh血型抗原主要由RhD基因编码，免疫原性强。
血型为Rh－ (RhD基因缺失，红细胞表面无Rh抗原) 的 母亲由于输血、流产或分娩等原因接受Rh抗原刺激 后，可产生抗Rh抗体 (IgG, 可通过胎盘)。 再次妊娠且胎儿血型为Rh+ 时，母体内的抗Rh抗体可 通过胎盘进入胎儿体内，与胎儿Rh+ 红细胞结合使之 溶解破坏，引起流产或发生新生儿溶血。 初产后72小时内给母体注射抗Rh抗体，及时清除进 入母体内的Rh+ 红细胞，可有效预防再次妊娠时发生 新生儿溶血。
2015-7-9
18
抗原
抗原分子的理化性质与结构
1.
2. 3. 4. 5.
2015-7-9
化学性质
Байду номын сангаас分子量的大小 分子结构的复杂性
易接近性
物理状态
19
抗原
宿主的因素
1.
遗传因素 – 与MHC/HLA基因和免疫
调节基因相关
2.
年龄、性别和健康状态
2015-7-9
20
抗原
抗原进入机体的途径和方式
1.
细胞和正常细胞组织均可表达的抗原，只是其含 量在细胞癌变时明显增高。
根据肿瘤抗原分子结构和产生机制分类
41
2015-7-9
通过不同途径进入机体的常见变应原（过敏原）
2015-7-9
42
抗原
耐受原
诱导耐受形成的抗原，称为耐受原。 同一抗原物质，既可是免疫原 (immunogen)， 也可是耐受原 (tolerogen)；
决定抗原特异性的结构基础是存在于抗原
分子中的抗原表位。
2015-7-9 7
抗原
抗原表位 / 抗原决定簇
antigenic epitope / determinant
抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学
基团:
是抗原与TCR/BCR或抗体特异性结合的基本
结构/功能单位；
通常由5~15个氨基酸残基或5~7个多糖残基/
抗原
白细胞分化抗原与分化群
白细胞分化抗原 (LDA)
造血干细胞在分化发育为不同谱系、各谱系分 化不同阶段，以及成熟血细胞活化过程中出现 的细胞表面分子。
分化群 (CD)
国际专门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种分化抗原归为同一个 分化群 (cluster of differentiation, CD)。
2015-7-9 4
抗原
完全抗原 与 半抗原
完全抗原
免疫原性 + 免疫反应性
结构复杂的大分子、病原微生物、动物血清
半抗原 (不完全抗原)
只有免疫反应性
多糖和药物等简单小分子
半抗原(hapten) +载体(carrier) →
2015-7-9
完全抗原
5
抗原
抗原的异物性
抗原免疫原性的本质是异物性。 非己抗原性异物包括:
抗原性质 表位组成 Th细胞辅助 免疫应答类型 活化的B细胞 产生抗体类型 免疫记忆
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抗原
肿瘤抗原的分类
根据肿瘤抗原特异性 (表达模式) 分类
肿瘤特异性抗原 (tumor-specific antigens) – 肿瘤
细胞特有的或只存在于某种肿瘤细胞而不存在于 正常细胞的抗原；
肿瘤相关抗原 (tumor-associated antigens) – 肿瘤
15
表位分布 表位类型 表位大小
2015-7-9
抗原分子的任意部位，
多位于抗原分子内部 线性表位 8-10个氨基酸 (CD8+ T细胞)， 13-17个氨基酸 (CD4+ T细胞)
抗原
共同抗原 与 交叉反应
共同抗原/交叉抗原 – 来源不同、但含有相
同或相似抗原表位的抗原。
交叉反应 – 某种抗原刺激机体产生的抗体，
核苷酸组成。
2015-7-9 8
抗原
抗原结合价(antigenic valence)
一个抗原分子中能与抗体结合的抗原表位
的总数。
天然抗原通常是大分子，含多种、多个抗原
表位，是多价抗原；
一个半抗原相当于一个抗原表位，为单价抗
原，仅能与TCR/BCR或抗体分子的一个抗原 结合部位结合。
2015-7-9 9
主要取决于抗原和机体两方面的因素。
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43
抗原
IV. 非特异性免疫刺激剂
能够非特异性激活T/B细胞应答的物质
1. 2.
超抗原 丝裂原
3.
佐剂
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44
抗原
超抗原 (superantigen, SAg)
一类只需极低浓度即可非特异性激活体内
2%~20%的T细胞克隆，使之产生大量细胞因
抗体；又能在体内、外与相应免疫应答产物 (效应
T细胞或抗体) 特异性结合，产生免疫效应或反应
的物质。
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抗原
I. 抗原的基本特性
1. 免疫原性
刺激机体产生适应性免疫应答，即诱导B细 胞产生抗体和/或T细胞分化为效应T细胞的 能力；
2. 免疫反应性 / 抗原性
与其诱导产生的免疫应答产物 (抗体和/或效 应T细胞) 特异性结合，产生免疫效应的能力。
刺激B细胞产生抗体需要Th细胞辅助；
绝大多数天然抗原都是TD-Ag；
既有T细胞表位，又有B细胞表位。
胸腺/T细胞非依赖性抗原 (TI-Ag)
刺激B细胞产生抗体无需Th细胞辅助； 具有重复的B细胞表位，无T细胞表位。
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23
TD抗原
BCR
BCR
24
抗原
TD-Ag vs TI-Ag
TD-Ag
外源性抗原
APC通过胞吞、胞饮和受体介导的内吞作用从外界摄入胞 内的抗原； 吞噬的细胞、细菌和某些可溶性蛋白； 此类抗原在细胞内经加工后，以抗原肽-MHC II类分子复 合物的形式表达于APC 表面，供CD4+ T 细胞识别。
2015-7-9 35
抗原
抗原的加工提呈途径
内源性 抗原
外源性 抗原
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与具有相同或相似表位的其他抗原发生的
反应。
交叉反应的临床表现举例：某些β-溶血性链球菌
感染后可引发急性风湿热 (心脏瓣膜病和关节炎)
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抗原
共同抗原 与 交叉反应
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抗原
II. 影响抗原免疫原性的因素
抗原分子的理化性质与结构
宿主的因素
抗原进入机体的途径和方式
异种物质 – 病原体、动物蛋白 同种异体物质 – 不同人体之间的移植物、红细胞
改变的自身成分
隐蔽的自身成分
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抗原
抗原的特异性
抗原刺激机体产生适应性免疫应答及其与
应答产物发生结合，均显示专一性:
某一特定抗原只能刺激机体产生针对该抗原的
活化T/B淋巴细胞或抗体；
且仅能与该淋巴细胞或抗体发生特异性结合。
抗 原
抗原
抗原 (antigen, Ag)
I. II. III. IV.
抗原的性质与分子结构基础 影响抗原免疫原性的因素 抗原的种类
非特异性免疫刺激剂
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2
抗原
抗原的概念
广义抗原 – 泛指能够被固有和适应性免疫细胞识
别结合，导致上述免疫细胞活化发生免疫应答的 物质。
狭义抗原 – 能被TCR/BCR识别并特异性结合，使 T/B细胞活化、增殖、分化为效应T细胞和/或产生
抗原
抗原与机体的亲缘关系
1.
2. 3. 4.
2015-7-9
异种抗原
异嗜性抗原 同种异型抗原 自身抗原
26
抗原
1. 异种抗原
病原微生物
外毒素 类毒素 抗毒素 异种器官移植物
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抗原
类毒素
细菌外毒素经0.3~0.4%甲醛处理，使其毒性
减弱或丧失，而保留其免疫原性。
接种后诱导机体产生抗毒素 (能与相应外毒素
普通抗原
普通蛋白质、多糖等 抗原肽结合槽内部 具有高度特异性/多样性的 抗原结合部位 有
应答特点
T细胞反应频率
2015-7-9
直接激活大量T细胞
1/20 ~ 1/5
APC处理后激活特异性T细胞
1/106 ~ 1/104
46
抗原
超抗原激活多克隆T细胞
细胞因子风暴 组织损伤/多器官衰竭 T细胞过度活化而凋亡
抗原
影响抗原特异性的因素
1. 抗原表位/化学基团的性质 2. 抗原表位/化学基团的空间位置 3. 抗原表位/化学基团的立体构象
人工抗原 (半抗原–载体复合物) 实验论证
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抗原
人工抗原实验
4种半抗原分别与同一种蛋白载体结合，制成4种人工抗原 (完全抗原) ↓ 用这4种人工抗原分别免疫实验动物 ↓ 获得4种动物血清 (含针对半抗原的抗体+针对载体蛋白的抗体) ↓ 用载体蛋白将血清中针对载体蛋白的抗体吸收掉 ↓ 血清中只含针对半抗原的抗体 ↓
血清中天然 抗体 IgM
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生理盐水
抗A抗体
抗B抗体
抗A抗体+ 抗B抗体
受试者血型
?
? ?
?
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抗原
Rh血型不符引起的新生儿溶血
Rh血型抗原主要由RhD基因编码，免疫原性强。
血型为Rh－ (RhD基因缺失，红细胞表面无Rh抗原) 的 母亲由于输血、流产或分娩等原因接受Rh抗原刺激 后，可产生抗Rh抗体 (IgG, 可通过胎盘)。 再次妊娠且胎儿血型为Rh+ 时，母体内的抗Rh抗体可 通过胎盘进入胎儿体内，与胎儿Rh+ 红细胞结合使之 溶解破坏，引起流产或发生新生儿溶血。 初产后72小时内给母体注射抗Rh抗体，及时清除进 入母体内的Rh+ 红细胞，可有效预防再次妊娠时发生 新生儿溶血。
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抗原
抗原分子的理化性质与结构
1.
2. 3. 4. 5.
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化学性质
Байду номын сангаас分子量的大小 分子结构的复杂性
易接近性
物理状态
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抗原
宿主的因素
1.
遗传因素 – 与MHC/HLA基因和免疫
调节基因相关
2.
年龄、性别和健康状态
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抗原
抗原进入机体的途径和方式
1.
细胞和正常细胞组织均可表达的抗原，只是其含 量在细胞癌变时明显增高。
根据肿瘤抗原分子结构和产生机制分类
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通过不同途径进入机体的常见变应原（过敏原）
2015-7-9
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抗原
耐受原
诱导耐受形成的抗原，称为耐受原。 同一抗原物质，既可是免疫原 (immunogen)， 也可是耐受原 (tolerogen)；
决定抗原特异性的结构基础是存在于抗原
分子中的抗原表位。
2015-7-9 7
抗原
抗原表位 / 抗原决定簇
antigenic epitope / determinant
抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学
基团:
是抗原与TCR/BCR或抗体特异性结合的基本
结构/功能单位；
通常由5~15个氨基酸残基或5~7个多糖残基/
抗原
白细胞分化抗原与分化群
白细胞分化抗原 (LDA)
造血干细胞在分化发育为不同谱系、各谱系分 化不同阶段，以及成熟血细胞活化过程中出现 的细胞表面分子。
分化群 (CD)
国际专门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种分化抗原归为同一个 分化群 (cluster of differentiation, CD)。
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抗原
完全抗原 与 半抗原
完全抗原
免疫原性 + 免疫反应性
结构复杂的大分子、病原微生物、动物血清
半抗原 (不完全抗原)
只有免疫反应性
多糖和药物等简单小分子
半抗原(hapten) +载体(carrier) →
2015-7-9
完全抗原
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抗原
抗原的异物性
抗原免疫原性的本质是异物性。 非己抗原性异物包括:
抗原性质 表位组成 Th细胞辅助 免疫应答类型 活化的B细胞 产生抗体类型 免疫记忆