临床医学免疫学抗原讲义
医学免疫学 抗原
T细胞决定簇
结构
顺序决定簇
识别受体 TCR
抗原本质 大多为蛋白质
大小
8-23个氨基酸残基
位置 MHC
分子的任何部位 必须
B细胞决定簇 构象或顺序决定簇
BCR 蛋白质和多糖类抗原 5-15个氨基酸残基 or 5-7个单糖分子 or 5-8个核苷酸分子 大多位于分子表面 不需要
4.共同抗原与交叉反应 Common antigens and cross-reaction
❖ 分 子 结 构 改 变 （ Change of molecular structure of au 分子大小: 分子量：＞10x103 有免疫原性 ＜5x103 无免疫原性
❖ 结构稳定，更多抗原表位
(2) 化学组成与结构:
蛋白质＞多糖＞核酸、脂类
需要在T细胞辅助下才能诱导B细胞产 生抗体的抗原。
➢绝大多数是蛋白质抗原，抗原决定簇种类多， 同类数目少
➢产生的抗体主要是IgG ➢可引起细胞免疫、体液免疫 ➢可产生免疫记忆
2）胸腺非依赖性抗原（TI-Ag）
不需要T细胞辅助就能直接诱导B细胞 产生抗体的抗原。
➢绝大多数为多糖类物质 ➢含有多个重复排列的抗原表位 ➢抗体主要是IgM ➢不引起细胞免疫应答 ➢不产生免疫记忆
➢ 完全抗原(Complete Antigen）
➢ 半抗原（Hapten）
2. 根据抗原诱导抗体产生是否需要 T细胞的辅助，分为：
❖胸腺依赖性抗原
thymus-dependent Ag，TD-Ag
❖胸腺非依赖性抗原
thymus-independent Ag，TI-Ag
1）胸腺依赖性抗原（TD-Ag）
➢构象决定簇（conformational determinants）：序列上不连续的氨基酸
《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。
《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
《免疫学期末复习讲义》6抗原的加工呈递和mhc
抗原的加工呈递和主要组织相容性复合体学习要求：掌握：主要组织相容性复合体的概念人类经典MHC基因编码的分子结构、组织分布及其功能特征熟悉：MHC基因结构及其特性MHC分子与抗原肽的相互作用了解：免疫功能相关基因HLA在医学中的应用和意义第一节MHC（对应书上第三节）一、简介1. MHC的概念及MHC限制性（掌握）主要组织相容性复合体（Major histocompatibility complex）：是一组决定移植组织是否相容，与免疫应答密切相关，紧密连锁的基因群。
MHC限制性（MHC restriction）：2. MHC的发现（了解）二、MHC基因结构及功能1. MHC 基因结构和分布（掌握人类经典MHC基因编码的分子结构、组织分布）I类基因区：编码MHC I类分子的基因:II类基因区：编码MHC II类分子的基因:2. MHC 的多基因性和多态性（熟悉）•单体型haplotype•连锁不平衡linkage disequilibrium3. MHC分子及与抗原肽的结合（掌握经典HLA分子的功能特征）HLA分子的功能：（参考PPT P67-68）1. 作为抗原提呈分子参与适应性免疫应答2. 作为调节分子参与固有免疫应答4. 非经典MHC 分子（了解）CD1分子呈递脂质抗原三、HLA与疾病的关系（了解，参考书P77）（熟悉几个关联基因）✧强直性脊柱炎AS——HLA-B27阳性✧乳糜泻CD——HLA-DQ第二节抗原呈递细胞（对应书上第一节）✧抗原呈递细胞概念：✧抗原提呈细胞的分类（专职性和非专职性）✧抗原呈递细胞的特性：•活化初始化和效应性T细胞•呈递抗原给T细胞(第一信号)，并提供第二信号•PAMP分子增强APC的抗原呈递能力•APC 和T 细胞的双向作用一、细胞（掌握APC类型）（一）树突状细胞1.DC的类型（cDC，pDC）2.经典DC的成熟（了解）未成熟DC（抗原的摄取加工）；成熟DC（抗原呈递）（参考书P64，表5-1）3.DC作为专职APC的重要特性：4.DC能够活化初始T细胞的原因：（高海峰老师在复习讲座中提及，可帮助理解）初始T细胞活化条件：起始APC必须表达足够多的MHC分子、黏附分子和协同刺激分子，还必须有足够的机会与初始T细胞相遇。
医学免疫学实验一抗原抗体反应
抗原制备方法
1 合成抗原
通过化学合成方法合成具有抗原性的化合物。
2 提取抗原
从生物样品中提取具有抗原性的分子。
3 重组技术
利用基因工程技术制备具有抗原性的蛋白质。
抗体制备方法
1 动物免疫法
2 体外免疫法
将抗原注射到动物体内，使其产生抗体。
利用体外细胞培养系统产生抗体。
3 单克隆抗体技术
通过细胞融合技术制备单克隆抗体。
抗原抗体反应对抗原浓度非常敏感，可用 于定量检测。
抗原抗体反应的分类
直接反应
直接检测抗原或抗体的存在， 例如免疫荧光法和酶联免疫 吸附试验（ELISA）。
间接反应
利用辅助物质间接检测抗原 或抗体的存在，例如免疫印 迹法（Western Blotting）。
功能性反应
评价抗体的生物学活性，例 如中和试验和血凝试验。
医学免疫学实验一抗原抗 体反应
本讲座将介绍医学免疫学实验中的抗原抗体反应的基本原理和方法，并探讨 其在疾病诊断和药物应用中的重要性。
什么是抗原
抗原是指能诱导机体免疫反应的物质，可以是细菌、病毒、细胞、蛋白质或多糖等。
什么是抗体
抗体是机体免疫系统产生的一类蛋白质，具有识别和结合抗原的能力。
抗原与抗体的相互作用
抗原检测方法
酶联免疫吸附试验 （ELISA）
利用酶标记的抗体或抗原进 行检测，常用于病毒和细菌 的检测。
免疫电泳法
利用电泳分离技术检测抗原 的存在，常用于蛋白质分析。
免疫层析法
利用成型的免疫层析柱分离 和检测抗原和抗体，常用于 快速筛查。
抗体检测方法
免疫荧光法
利用荧光标记的抗体检测目 标物，常用于细胞和组织的 检测。
南华大学医学免疫学课件 抗原
3、自身抗原
隐蔽的自身抗原： 与自身免疫系统隔绝的组织受到外伤等因 素而暴露。 如：脑组织、精子外伤暴露
修饰的自身抗原： 自身组织在理化、生物等作用下结构发生 改变或修饰。 如： IgG受感染后变性
4、异嗜性抗原 又称Forssman抗原，指一类与种属无关， 存在于人、动、植和微生物之间的共同 抗原。 如：溶血性链球菌/肾小球基底膜 5、独特型（Id）抗原（见Ig章节）
第四节 非特异性免疫刺激剂
一、超抗原(super antigen,SAg)
⑵ 高T细胞反应频率 与T细胞的结合：只与TCRVβ的CDR1、
2结合(不涉及CDR3及TCRVα，注：CDR1、 2较保守，为多数T细胞共有)，故一种超 抗原能活化多数T细胞。
第四节 非特异性免疫刺激剂 3、种类：
外源性超抗原（细菌性):金黄色葡萄球菌肠毒素、 链球菌致热外毒素 内源性超抗原（病毒性):小鼠乳腺肿瘤病毒蛋白
第四节 非特异性免疫刺激剂 4．应用
• 增强特异性免疫应答：预防接种，制备动 物免疫血清 • 作为非特异性免疫增强剂：抗肿瘤、抗感 染的辅助治疗
第四节 非特异性免疫刺激剂
三、 丝裂原（mitogen）
人 T细胞 B细胞 小鼠 T细胞 B细胞
ConA(刀豆蛋白A)
PHA(植物血凝素) PWM(美洲商陆) LPS(脂多糖)
半抗原→ 单价
天然蛋白抗原→ 多价
多价抗原可同时与多个抗体结合
2、表位类别
⑴ 按氨基酸空间结构分类
构象表位（非线性表位）
①组成基团不连续； ②一般位于分子表面； ③由BCR/Ab识别。
顺序表位（线性表位）
①组成基团连续，为线性； ②多位于分子内部； ③由TCR/BCR识别
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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临床医学免疫学抗原讲义
一、抗原的概念和特性
1）抗原的概念
1、与抗体结合的物质
2、能够被免疫系统识别的物质
3、能够激活免疫细胞并与免疫效应物起反应的物质
2）抗原的特性
1、免疫原性：可识别性
（诱导机体产生免疫应答的特性）
刺激特异性淋巴细胞，使之活化、增殖、分化，
产生抗体和（或）致敏淋巴细胞的能力
2、免疫反应性：选择结合性
（和免疫应答产物特异性结合的特性）
与相应抗体和（或）致敏淋巴细胞发生特异性结合的能力
完全抗原：免疫原性+免疫反应性
半抗原：只有免疫反应性无免疫原性
半抗原+载体：赋予半抗原以免疫原性的物质（蛋白质）——完全抗原
抗原刺激是引起机体产生特异性免疫应答的先决条件
（Burnet克隆选择学说正常：有抗原识别受体的淋巴细胞被选择——应答
异常：抗原诱导某一淋巴细胞克隆不增殖——免疫耐受——耐受原
抗原引起机体发生病理性免疫应答——超敏反应——变应原）
三、决定免疫原性的条件
1、免疫原性的化学基础
分子大小：一般而言，分子量越大，
免疫原性越强
化学组成和结构：
芳香族氨基酸，免疫原性强；多糖次之
结构越复杂，免疫原性越强
分子构象与易接近性(易接近性：抗原表位与相应淋巴细胞抗原受体接触的难易程度) 2、免疫原性的宿主因素
异物性——是抗原物质首要条件
(与自身正常成分的差异程度) 种系越远，免疫原性越强
“异物性”的含义:1、与自身组织成分的相似程度
2、免疫系统在发育过程中是否接触
异物包括：1、异种物质2、同种异体物质3、自身物质（已经改变了的）
宿主的遗传性：免疫应答基因HLA-D区
3、抗原物质的完整性
免疫途径：多数抗原经皮内、皮下、肌注、腹腔、吸入等途径进入体内后免疫原性最强；
部分抗原口服也可
其它：如抗原的剂量、佐剂的使用，以及机体的年龄、生理状况、个体发育等多种因素有关
z免疫佐剂作用可增强机体对该抗原的特异性免疫应答或改变免疫应答类型
四、抗原的特异性
1、免疫原性的特异性——某一抗原只能诱导相应的淋巴细胞系发生特异性免疫应答的专一性能
2、免疫反应性的特异性——某一抗原分子只能与相应的免疫应答产物发生特异性结合的专一性能
是免疫应答最重要特点，也是免疫学诊断和防治的理论依据。
抗原特异性的物质基础——抗原决定簇（表位）
——存在于抗原分子表面，决定抗原特异性的特殊化学基团
1.抗原表位的组成：氨基酸：5—7个，单糖：6个，核苷酸：6—8个
2.抗原表位+淋巴细胞抗原受体——免疫应答，即免疫原性的特异性
抗原表位+抗体或致敏淋巴细胞——免疫效应，即免疫反应性的特异性
3.抗原结合价：一个抗原分子上能与抗体分子结合的抗原决定簇的总数
4.半抗原：只有一个表位——单价抗原
天然抗原：具有多个表位——多价抗原
1）抗原表位的分类
1.功能性表位和隐蔽性表位
2.T细胞表位和B细胞表位
3.载体表位和半抗原表位（载体效应：半抗原只有结合在相同的载体上才能产生抗半抗原的再次免疫应答）
2）抗原-抗体反应的特异性
z抗原抗体反应具有高度特异性
z特异性是由抗原表位所决定，而非由整个抗原分子决定
z抗原表位的空间位置很重要
z抗原结构的旋光度也与抗原特异性有关
3）抗原表位对抗原特异性的影响
1、抗原的化学组成、排列
2、抗原的空间结构
五、共同抗原与交叉反应（共同抗原抗体反应具有高度特异性。
特异性是由抗原表位所决定，而非由整个抗原分子决定。
抗原表位的空间位置很重要。
抗原结构的旋光度也与抗原特异性有关抗原与交叉反应）
共同抗原：带有相同的抗原决定簇的抗原
类属抗原：存在于同一种属中的共同抗原
异嗜性抗原：存在于不同种属中的共同抗原
交叉反应的意义
1、辅助诊断有关疾病
2、可以引起疾病
3、给免疫学诊断带来困难
六、抗原的分类
一、根据抗原的来源与机体的亲缘关系
1、异种抗原
1）病原微生物及其代谢产物
2）动物免疫血清
抗体的双重性质——既是抗体，又是抗原
动物免疫血清人体——超敏反应
应用注意：1 皮试 2 早期 3 足量
2、同种异型抗原——同一种属具有不同的抗原成分
1）血型抗原：红细胞表面
（1）ABO血型抗原（2）Rh血型抗原
2）组织相容性抗原（人类白细胞抗原）
3、自身抗原
1、隐蔽的自身抗原：如眼睛晶状体、精子、脑等
2、修饰改变的自身抗原
物理因素（辐射）
化学因素（药物）——自身成分改变
生物因素（细菌）
4、异嗜性抗原
——不同种系生物间的共同抗原
——引起一些自身免疫病
二、根据B细胞产生抗体是否需要T细胞辅助
1、胸腺依赖抗原（TD-Ag）
2、胸腺非依赖抗原（TI-Ag）
TI-Ag和TD-Ag的比较
特性TI-Ag TD-Ag
化学特性多糖类蛋白质
结构特点结构简单结构复杂
具有相同决定簇具有多种不同决定簇
重复出现同一决定簇无重复的同一决定簇
无载体决定簇有载体决定簇
诱导免疫应答的条件
巨噬细胞参与不需要需要
巨噬细胞参与不需要需要
T细胞依赖性否是
免疫应答特点
应答类型体液免疫细胞免疫+/-体液免疫活化的B细胞B1 B2
诱生的Ig类型IgM IgG
再次免疫应答不产生产生
免疫记忆不形成形成
诱导免疫耐受性易难
常见的抗原种类肺炎球菌，荚膜多糖BSA、OVA
多聚多糖、LPS，聚合鞭毛等SPBC、类毒素等
三、抗原的其它分类方法
1、来源：
外源性抗原：抗原提呈时该抗原位于细胞外，指：天然抗原、人工抗原等
内源性抗原：抗原提呈时该抗原位于细胞内，自身抗原、肿瘤抗原等
2、性能：完全抗原、不完全抗原
3、化学组成：蛋白质抗原、脂蛋白抗原、糖蛋白抗原、多糖及核蛋白抗原
四、超抗原（SAg）——某些物质（细菌或病毒产物）
1.具有强大的激活T、B细胞的能力
2.超抗原激活T细胞的特点
z强大的刺激能力
z无须抗原处理
z与T细胞相互作用无MHC限制性
z选择性结合TCRβ链V区
z超抗原不仅可激活T细胞，而且可能诱导T细胞的耐受
z超抗原的免疫识别位点分为两类：MHC结合位和TCRVβ区结合的T细胞表位3.超抗原的生物学意义
z参与某些病理过程
z SAg刺激大量T细胞激活，产生多种细胞因子引起某些疾病
z SAg与自身免疫应答
z SAg的强大刺激可能激活体内自身反应性T细胞，从而诱发自身免疫性疾病z SAg与免疫抑制
z T细胞因过度激活而被耗竭
z与抗肿瘤效应
z CTL被大量激活而对肿瘤发挥杀伤作用。