免疫学 抗原综述ppt课件.ppt

,第三章 抗原 Antigen, Ag,一、Antigen，Ag 能激活和诱导免疫应答的物质。通常指能与T/B细胞TCR/BCR结合，使其增殖、分化，产生致敏淋巴细胞或抗体，并与效应产物结合的物质。,TCR: T cell antigen receptor T细胞特异性抗原受体BCR: B cell antigen receptor B细胞特异性抗原受体,Ag的基本特性 免疫原性（immunogenicity） 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） 抗原与其所诱生的抗体或致敏淋巴细胞 特异性结合的能力。,完全抗原、半抗原和载体 -完全抗原（complete antigen）/免疫原（immunogen) 同时具有免疫原性和反应性的物质。 -半抗原（hapten)/不完全抗原（incomplete antigen） 仅具备反应性而不具备免疫原性的物质。 -载体（carrier） 与半抗原结合而赋予其免疫原性的物质。,完全抗原、半抗原和载体,抗原的特异性(antigenic specificity) -专一性 -临床检测、诊断、治疗技术的基础,抗原特异性的分子结构基础1、表位（epitope）-抗原决定簇（antigenic determinant）：抗原分子中决定抗原特异性的 特殊化学基团，与TCR/BCR及抗体特异结合的基本单位。 - 5-13个氨基酸、5-7个单糖或核苷酸组成。 - 表位的性质、数目、位置和空间构象决定Ag的特 异性 - 抗原结合价（antigenic valence）:1个抗原 分子能与相应Ab/淋巴细胞的抗原受体结合的 表位总数（多价）,2、表位类型 - 顺序表位（sequential epitope）/线性表位（linear epitope）：由连续性线性AA排列的短肽构成。- 构象表位(conformational epitope) 短肽或多糖残基在序列上是非连续性排列， 在空间上形成特定的构象。- T细胞表位 能被T细胞识别、由抗原提呈细胞加工提呈的 线性表位，即T细胞表位。 APC：Antigen presenting cell 抗原提呈细胞 MHC分子: Major histocompatibility complex 主要组织 相容性复合物分子。 - B细胞表位 能被B细胞识别、无需抗原提呈细胞加工提呈的 构象表位（多数）和顺序表位（少数）。,TCR,抗原肽,MHC-,TCR识别MHC分子-抗原肽复合物,1：CDR1 2：CDR2 3：CDR3,线性表位,构象表位,天然抗原分子,变性抗原分子,降解,3,1,2,1和2可存在，3消失,抗原分子中的线性和构象表位,1,2,10,13,半抗原-载体效应 完全抗原：半抗原载体表位 B细胞识别 T细胞识别 半抗原只有偶联在载体上才能产生抗半抗原的抗体。B特异识别半抗原，Th特异识别载体上表位，T-B细胞通过载体互相接触，最终Th辅助B细胞活化，产生Ab。 青霉素过敏也证明此效应。,半抗原-载体效应,BSA-DNP：牛血清白蛋白-二硝基苯 DNP：二硝基苯,共同抗原表位与交叉反应共同抗原表位（common epitope） 不同抗原之间具有相同或相似的抗原表位。交叉反应（cross-reaction）：抗体或致敏淋巴细胞对具有相同和相似表位的不同抗原的反应。 临床： A族链球菌细胞壁多糖类Ag与心瓣膜糖蛋白 链球菌M蛋白与心肌成分与肾小球基底膜 大肠杆菌O14脂多糖与人结肠粘膜,Ag 2,A. 与相应抗体反应（+）,B. 交叉反应（+）,Ag2有表位与Ag1构型相同，与Ag1抗血清发生交叉反应。,二、影响抗原免疫原性的因素 1、抗原分子理化性质 - 异物性(foreignness)：亲缘关系越远越强与机体的组织结构不相同 异种物质抗原: 动物血清、病原体 同种异型（体）抗原: ABO,Rh,HLA，Ig遗传标志抗原 （IgG 链不同) 自身抗原:理化、生物因素的影响，发生改变。机体免疫系统从未接触过的物质 如脑组织、晶状体蛋白等,1、抗原分子理化性质 - 分子量，化学属性 通常分子量越大，免疫原性越强， 大于100kD强，小于10kD弱。 蛋白质(强),复杂多糖类、糖蛋白(有) 脂类(无)，脂蛋白、脂多糖(有) 哺乳动物核成分DNA/组蛋白(通常无,但SLE,有抗核抗体） - 分子结构，分子构象，易接近性，物理性状。,NH2,NH2,NH2,NH2,COOH,SO3H,AsO3H2,不同酸基对半抗原-抗体反应特异性的影响,载体-苯胺 载体-对氨基苯甲酸载体-对氨基苯磺酸 载体-对氨基苯砷酸,半抗原,反应,针对下列物质的抗血清,+ + +,+ + +, + + +,+ + +,苯胺,对氨基苯甲酸,对氨基苯磺酸,对氨基苯砷酸,NH2,NH2,NH2,NH2,COOH,COOH,化学基团（COOH）的位置对半抗原-抗体反应特异性的影响,载体-苯胺 载体-邻位氨基苯甲酸载体-间位氨基苯甲酸载体-对位氨基苯甲酸,半抗原,反应,针对下列物质的抗血清,+ + +,+ + + +, + + +,+ + +,苯胺,COOH,邻位氨基苯甲酸,间位氨基苯甲酸,对位氨基苯甲酸,立体异构型对半抗原-抗体反应特异性的影响,载体-右旋酒石酸 载体-左旋酒石酸载体-消旋酒石酸,半抗原,反应,针对下列物质的抗血清,+ + ,+ + , + + +,右旋,左旋,消旋,COOH,CH,HO,HC,OH,COOH,COOH,CH,OH,CH,HO,COOH,COOH,HC,OH,HC,OH,COOH,2、宿主特性 - 遗传因素: MHC高度多态性 - 年龄、性别与健康状态:青壮年 老年和幼年 新生和婴儿对多糖类应答差。怀孕应答能力受抑制。 感染或免疫抑制剂，抑制免疫应答。 3、抗原进入机体方式 - 剂量适中致免疫，过高或过低易致免疫耐受 - 皮内最佳皮下腹腔和静脉，口服易致耐。 - 两次免疫间隔：适当 - 免疫次数 - 免疫佐剂的应用和佐剂的类型,SummaryImmunogenicity of Antigens抗原的免疫原性,Determined by ForeignnessMolecular SizeChemical compositionAccessibilityDegradability,Influenced byHost genotypeDose and route of administrationPresence of adjuvants,1、TD-Ag，thymus dependent antigen 蛋白质类，大多数抗原刺激B产生Ab，需Th辅助 2、TI-Ag，thymus independent antigen 多糖类，直接刺激B产生Ab，不需Th辅助。 -TI-1Ag 丝裂原+B细胞表位，多克隆激活剂， 激活成熟和未成熟B。 -TI-2Ag 结构简单多糖类，含重复B细胞表位, 只能激活成熟B细胞。,刺激B细胞产生抗体是否依赖Th,三、抗原的种类,TD-Ag与TI-Ag的特性比较,抗原与机体的亲源关系,1、异嗜性抗原（heterophilic antigen） 存在于人、动物及微生物不同种属之间的共同抗原。 2、异种抗原（xenogenic antigen） 不同物种抗原性物质/器官。破伤风抗毒素可致超敏反应。3、同种异型抗原（allogenic antigen） 同一种属不同个体间存在的不同抗原（同种抗原/同种异 体抗原）如ABO、Rh血型抗原，HLA最具独特性的遗传标志。4、自身抗原（autoantigen） 如，隔离抗原的释放，修饰和改变的自身组织。5、独特型抗原（idiotypic antigen） 存在于TCR、BCR和Ig的V区的独特的氨基酸顺序和空间构象， 可诱导自体产生特异性抗体， 形成Id-抗Id网络，参与免疫调节。,1、内源性抗原（endogenous antigen） 指在抗原提呈细胞(antigen presenting cell, APC)内合成的抗原。如，病毒抗原, 肿瘤抗原，能被CD8+T细胞TCR识别。2、外源性抗原（exogenous antigen） 由APC摄取、来源于细胞外的抗原。如， 被吞噬的细菌或细胞，能被CD4+T细胞TCR识 别。,抗原是否在抗原提呈细胞内合成,某些抗原物质，只需要极低浓度即可激活 2-20%T细胞库的细胞，产生极强的免疫应 答，称SAg。,超抗原（Superantigen，SAg）,SAg与T细胞结合的特点 无需APC：以完整蛋白形式激活T细胞； 无MHC限制：直接与MHC的抗原结合槽外部结合。 与TCR的V链的外侧区域结合， 不涉及V链。,四、非特异性免疫刺激剂：超抗原 佐剂 丝裂原,SAg的种类 - 内源性SAg：小鼠乳腺肿瘤病毒(mouse mammary tumor virus, MMTV）蛋白(minor lymphocyte stimulating Ag, MLS),HIVgp120，HIV的调节蛋白(Nef)，EBV - 外源性SAg： 金葡菌的肠毒素(SEA-SEE)，中毒性休克综合征毒素 (TSST)激活表达V2的T淋巴细胞 - B细胞SAg：HSP，HIVgp120，SPA - T细胞SAg: 多种,超抗原与普通抗原比较 特点 普通抗原 超抗原 化学性质 蛋白质、多糖 细菌外毒素 逆转录病毒蛋白 应答特点 须被APC处理， 直接激活大量T细胞 被少量T细胞识别 1/20-1/5反应细胞 T、B CD4+T 与MHC分子结合部位 肽结合槽 肽结合槽外侧与TCR结合部位 、链 V 区 链V区外侧 MHC限制性 有 无,SAg作用 - 多克隆激活剂，参与病理过程: 激活具有相同的链V区结构域的TCR T细胞，产生大量细胞因子而致病(TNF和IFN)。 TCRV的种类数量不多，很多T细胞克隆有相同TCRV。 - 为多克隆激活剂，用于肿瘤治疗。,佐剂,预先或同时与抗原注入体内，可增强机体对该抗原的免疫 应答或改变免疫应答类型的非特异性免疫增强物质。 -生物性：卡介苗，LPS，CKs（IL-12，GM-CSF) -化合物：氢氧化铝，矿物油 -合成佐剂：PolyI:C（Polyinosine：polycytidylic acid 聚肌苷-聚胞苷酸为dsRNA)， 细菌低甲基化CpC寡核苷酸（结合TLR9） - 油剂：弗氏佐剂（FIA/FCA),乳化剂 - 脂质体：免疫刺激复合物（ISCOMs）为油水球形笼状颗粒,作用机制 - 改变抗原物理性状，延缓抗原降解和排除。 - 增加抗原表面积，利于巨噬细胞吞噬， 刺激APC提呈。 - 刺激淋巴细胞的增殖分化，加强免疫应答。应用预防接种，制备动物免疫血清。抗肿瘤、抗感染辅助治疗。,作用于人和小鼠T、B淋巴细胞的丝裂原 人 小鼠 T B T B ConA（刀豆蛋白A） + - + - PHA（植物血凝素） + - + - PWM（美洲商陆） + + + - LPS（脂多糖） - - - + SPA（葡萄球菌蛋白A） - + - -,丝裂原（mitogen），在体外激活淋巴细胞克隆,非特异性淋巴细胞多克隆激活剂。,丝裂原,小 结,抗原概念 抗原基本特性 抗原特异性：概念、结构基础、 抗原表位的概念、类别 抗原免疫原性的影响因素 抗原分类 非特异性免疫刺激剂,掌握抗原的概念、特异性；表位的概念； T细胞表位与B细胞表位的特点。熟悉影响抗原免疫原性的因素，抗原的种类。熟悉超抗原、佐剂、丝裂原的基本概念。,