免疫学抗原课件.ppt
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1、主要内容:抗原的概念构成抗原的条件抗原特异性与抗原决定簇半抗原-载体现象抗原的类型重要的抗原物质,第一章 抗 原,主要内容:第一章 抗 原,重 点:抗原的基本概念 抗原的免疫原性 抗原的特异性 难 点:半抗原载体现象,载体效应。,重 点:抗原的基本概念,目的要求:1.掌握抗原的概念和抗原的两大特性2.掌握决定抗原免疫原性的条件 3.掌握抗原决定簇的概念;交叉反应的概念和意义 4.掌握半抗原载体效应现象及其原因。5.熟悉抗原分类的基本概念,掌握胸腺依赖抗原和胸腺非依赖抗原,了解抗原的其他分类方法,目的要求:,一、概念1抗原(antigen, Ag): 是一类能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答,
2、产生致敏L-C和(或)抗体,并能与相应的致敏L-C和(或)抗体在体内或体外发生特异性结合的物质。例如:乙型肝炎疫苗、禽流感病毒、禽流感灭活苗。,第一节 抗原的概念,一、概念第一节 抗原的概念,又称为,免疫反应性。抗原能与相应的免疫应答产物(抗体和致敏淋巴细胞)在体内或体外发生特异性结合的性能。,抗原刺激机体免疫系统产生抗体和致敏淋巴细胞的性能。,2.免疫原性(immunogenicity),3.反应原性(reactigenicity),抗原性=免疫原性+反应原性,又称为,免疫反应性。抗原能与相应的免疫应答产物(抗体和致敏淋,4.完全抗原(complete antigen): 免疫原(immun
3、ogen),既具有免疫原性又具有反应原性的抗原。蛋白质、细菌、病毒,5.不完全抗原(incomplete antigen):又称半抗原(Hapten),单独存在时只具有反应原性而无免疫原性的物质。大多数的多糖、类脂、药物等如二硝基酚、青霉素。,5.不完全抗原(incomplete antigen):,(1)半抗原,(2)完全抗原,免疫机体,不产生抗体,产生抗体,免疫机体,(1)半抗原(2)完全抗原免疫机体不产生抗体产生抗体免疫机体,既然半抗原不能刺激机体产生抗体,那么其反应原性中,与半抗原结合的抗体从何而来呢?有什么方法可得到针对半抗原的抗体?,免疫原(immunogen):在具有免疫应答能力
4、的机体中,能使机体产生免疫应答的物质。半抗原不属于免疫原。,既然半抗原不能刺激机体产生抗体,那么其反应原性中,载体:是能赋予半抗原以免疫原性的大分子物质。 即半抗原+载体 完全抗原,6.载体(carrier),用化学合成的方法:将半抗原+大分子物质(BSA等)形成半抗原-BSA复合物,即具有了免疫原性。,常用载体:BSA(牛血清白蛋白) OVA(卵清白蛋白) HSA(人血白清蛋白),载体:是能赋予半抗原以免疫原性的大分子物质。6.载体(car,载体,半抗原,半抗原载体复合物,载体半抗原半抗原载体复合物,二、抗原的两种性能,1.免疫原性2.反应原性,二、抗原的两种性能1.免疫原性,问题1:一种物
5、质要成为抗原必须具备的特质是什么呢?影响免疫原性质量的因素又有哪些呢?我们一日三餐中的三大营养物质是否属于抗原而受到机体的排斥?为什么?,第二节 构成抗原的条件,问题1:一种物质要成为抗原必须具备的特质是什么呢?影响免,一、异源性(foreignness)异源性又称异物性,是构成抗原的首要条件。,异物:化学组成和结构与宿主的自身成分相异,或者机体的免疫活性细胞从未与其接触过的物质就是异物。,一、异源性(foreignness) 异物:化,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。,如:微生物抗原人 强免疫原 鸭血清蛋白鸡:弱免疫原 兔:强免疫原,抗原与机体之间种族关系越远,组
6、织结构差异越大,免疫原性越强。,异种抗原:不同种属间的抗原同种异体抗原:同种异体间的物质,如血型抗原、组织相容性抗原。自身抗原:自身物质,如I型糖尿病(胰岛素依赖型糖尿病),胰岛细胞 胰岛细胞被破坏 胰岛素分泌不足,按亲缘关系的远近可分为三个不同层次:异种抗原同种异体抗原自身抗原,胰岛素依赖型糖尿病,异种抗原:不同种属间的抗原胰岛细胞 胰岛细胞被破坏,抗原的免疫原性与其分子大小密切相关,二、大分子有机物,1.小分子物不具有载体特性。 2.大分子物质一般结构较复杂,抗原位 点较多。3.大分子具有相对的稳定性,不易降 解,可较长时间刺激T-C和B-C。,抗原的免疫原性与其分子大小密切相关二、大分子
7、有机物1.小分子,MW10KD(1万以上),才有较强的免疫原性; MW 在5-10KD之间,免疫原性弱;MW5KD ,免疫原性很差或无免疫原性;MW1000的小分子为半抗原;胰岛素MW为5,734KD,具有很好的免疫原性明胶的MW高达100KD,免疫原性却很差问题2:半抗原没有免疫原性,但可经改造使之具有免疫原性。举例说明如何改造?,MW10KD(1万以上),才有较强的免疫原性;,分子结构和空间构象复杂者抗原性强。对蛋白质抗原来说,凡是含有芳香族氨基酸的蛋白质抗原性较强,如酪氨酸。多肽链中的二硫键也起重要作用。(形成环形结构),三、化学组成、分子结构和立体构像的复杂性,例如:胰岛素结构复杂;
8、明胶的MW高达100KD,因其为直链氨基酸, 结构单一,免疫原性却很差。,分子结构和空间构象复杂者抗原性强。三、化学组成、分子结构和立,1抗原的物理状态:一般颗粒性抗原的免疫原性通常比可溶性抗原强。一些免疫原性弱的可溶性抗原,可由于分子的聚集增加质点的大小或吸附在颗粒表面,从可增加或使其获得免疫原性。,四、物理状态及可降解性,如:颗粒:AL(OH)3胶粒、聚丙烯酰胺颗粒蛋白:甲状腺球蛋白,1抗原的物理状态:四、物理状态及可降解性如:颗粒:AL(O,2. 抗原分子的可降解性对免疫原性有明显影响,免疫应答是一个抗原驱逐的过程,因此抗原分子降解太快不利于激发免疫应答。 适当的进入途径,对抗原的免疫原
9、性影响较大。,2. 抗原分子的可降解性对免疫原性有明显影响 免,问题1:我们一日三餐中的三大营养物质是否属于抗原而受到机体的排斥?为什么?,一日三餐的三大营养物质蛋白质、脂类、多糖都具有不同程度的免疫原性但经消化分别变成小分子氨基酸、多肽、脂肪酸、单糖失去免疫原性。所以一般免疫途径也不宜采用消化道,问题1:我们一日三餐中的三大营养物质是否属于抗原而受到机,半抗原+大分子载体(蛋白质)异源的、大分子有机物、结构复杂、适度的可降解性的优质抗原。 如果想获得某种小分子半抗原的特异抗体其技术路线:用化学方法将之与大分子蛋白质等相连(如CAP-BSA)免疫适当的实验动物分离血清中的抗体,问题2:半抗原没
10、有免疫原性,但可经改造使之具有免疫原性。举例说明如何改造,为什么?,半抗原+大分子载体(蛋白质)异源的、大分子有机物、结,识别自己和非已、特异性、记忆性 其中最大特点是特异性.,第三节 抗原特异性与抗原决定簇,1免疫三大特点:,一、概述,2特异性的含义 所谓特异性(Specificity)是指物质之间的相互吻合性、针对性、专一性。,识别自己和非已、特异性、记忆性 其中最大特点是特异性.,免疫原性的特异性:某一特定抗原激发某一特定的免疫应答:即产生针对该Ag的特异抗体和致敏L-C;,3. 抗原的特异性,反应原性的特异性:特定Ag只能与其相应抗体和致敏L-C特异结合。,免疫原性的特异性:3. 抗原
11、的特异性 反应原性的特异性:,二、抗原特异性与抗原决定簇的关系1.抗原决定簇(antigenic determinant,AD) 抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫活性的化学基团,又称为抗原表位(epitope),既是免疫活性细胞识别的部位,又是与相应抗体和/或致敏淋巴细胞相结合的部位。,二、抗原特异性与抗原决定簇的关系既是免疫活性细胞识别的部位,,2.免疫优势决定簇 能诱导产生高效价抗体的AD。,3.免疫静止决定簇 不能诱导产生抗体的决定簇。,改变,改变决定簇内某一单个的氨基酸残基,就可能引起免疫优势决定簇的改变。,2.免疫优势决定簇3.免疫静止决定簇改变改变决定簇内某一单个,载体,半抗原,
12、抗原的特异性决定于AD,载体,半抗原,A,B,载体半抗原 抗原的特异性决定于AD载体半抗原AB,三、抗原决定簇的性质、大小及数量,1.大小: 6个左右的氨基酸残基/葡萄糖残基2. 抗原价:决定簇的个数。,三、抗原决定簇的性质、大小及数量1.大小: 6个左右,4. 单价抗原:只有一个AD的抗原。,5. 多价抗原:有两个以上AD的抗原。,4. 单价抗原:只有一个AD的抗原。5. 多价抗原:有两个以,7.多价多特异性抗原:有两个以上AD,而且有两种以上的AD。,6.多价单特异性抗原:有两个以上AD,但只有一种AD。,7.多价多特异性抗原:有两个以上AD,而且有两种以上的AD。,天然抗原一般都是多价多
13、特异性抗原,天然抗原一般都是多价多特异性抗原,8. 功能决定簇:曝露在抗原分子的表面,可供免疫活性细胞识别的AD。功能决定簇功能价;9. 非功能决定簇:隐蔽在抗原分子的内部。非功能决定簇非功能价/隐蔽价,两者在一定的条件下可相互转化,一般来说5000D中有一个抗原决定簇,如BSA的MW=69000D,其上有18个决定簇。,8. 功能决定簇:曝露在抗原分子的表面,可供免疫活性细胞识别,10. B细胞表位:抗原中被BCR和抗体分子所识别的部位;B细胞表位存在于天然抗原分子表面,不经抗原递呈细胞(APC)的加工处理即可直接被B细胞识别。,11. T细胞表位:蛋白质分子中被MHC分子递呈并被TCR识别
14、的肽段。它不存在天然蛋白质表面,必须经抗原呈递细胞加工处理为小肽分子,然后再与自己MHC分子结合才能被T细胞所识别。 一个T细胞只具有一种TCR,10. B细胞表位:抗原中被BCR和抗体分子所识别的部位;,第四节 半抗原载体现象,初次应答和再次应答,初次应答:是机体第一次接触某一抗原物质所发 生的免疫应答。再次免疫应答:机体第二次接触同样的抗原而发 生的免疫应答。,免疫应答:机体接受抗原物质刺激后,体内免疫细胞 活化、增殖、分化和产生效应的过程。包括抗原递呈、淋巴细胞活化、免疫分子形成及免疫效应发生等一系列的生理反应。通过有效的免疫应答,机体得以维护内环境的稳定。,第四节 半抗原载体现象初次应
15、答和再次应答 初次应答:是机体,Ag,B细胞,浆细胞,Ab,APC,Th细胞,Ag肽-MHC分子,T细胞,Tc细胞,体液免疫应答,细胞免疫应答,AgB细胞浆细胞AbAPCTh细胞Ag肽-MHC分子T细胞T,免疫学-抗原课件,初次应答其特点:初次应答刺激幼稚B细胞,比较缓慢柔和,产生抗体的潜伏期长,产生的抗体滴度低,维持的时间短且多为亲和力较低的IgM。,再次免疫应答特点:再次应答刺激记忆B细胞,较快速激烈。产生抗体的潜伏期短,产生的抗体滴度高,维持的时间长且多为高亲和性IgG等其他类抗体。,初次应答其特点:初次应答刺激幼稚B细胞,比较缓慢柔和,产生抗,半抗原不具免疫原性,将半抗原与大分子载体相
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