高美华《医学免疫学》第三章抗原.ppt

《高美华《医学免疫学》第三章抗原.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高美华《医学免疫学》第三章抗原.ppt（68页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第三章 抗原(Antigen,Ag),内容简介,一.抗原的概念二.抗原的特性 三.抗原的种类四.非特异性免疫刺激剂-SAg五、新型抗原疫苗,机体是一个有序的“细胞社会”，正常情况下免疫细胞处于静止状态，只有在抗原异物（导火线）刺激下，免疫细胞活化，产生免疫应答。,抗原概念（Conception of antigen，Ag）,Any substances that are inducing immune response(binding TCR or BCR,inducing formation of antibody or effect T cell,combining with antibo

2、dy or effect T cell)are called antigen.Most antigen may induce the humoral and cellular immune,物质免疫系统抗体或效应T细胞-免疫原性（immunogenicity)免疫诱导剂及自身作为靶分子物质物质+抗体或效应T-抗原性(antigenicity)免疫原性+抗原性-完全抗原（complete 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

3、特异结合-抗原性-半抗原,第一节 抗原的特异性(antigen specificity),一异 物性(foreignness)：异种、同种异体、自身异物 亲缘关系越远，同源性越低，免疫原性越强二 高分子性：10000 Da强免疫原，无免疫原性，胰岛素有免疫原性，明胶无免疫原性。分子量越大免疫原性越强三 理化 特 性(Physicochemical characteristics)：1.理化结构;蛋白质（芳香族氨基酸)多糖（ABO LPS）核蛋白 2.立体构 型：易接近性,四.特异表位Ag+TCR/BCR/Ab/CTL.表位概念（conception of epitope),位于抗原物质表面，决

4、定抗原特异性的特殊化学基团。,2.表位的种类：（classification of antigenic epitopes）线性表位(Linear epitope):亦称为T表位。构象表位(conformational epitope):亦称为B表位,3.影响抗原表位特异性的因素,）.抗原表位的化学基团构成及空间位置：均可影响抗原特异性.,部分抗原可与其它抗原间存在共同抗原表位,可导致交叉反应.链球菌肾炎、心肌炎，大肠杆菌溃疡性结肠炎，牛痘苗预防天花,甲细菌 乙细菌抗原 A B B C X 抗体 抗A 抗B 抗B 抗C,2）.半抗原-载体效应：青霉素所致的过敏反应.抗原表位(半抗原)被BCR识别

5、,而载体部分被Th识别.Th辅助B产生抗半抗原抗体特点：Th、B；MHC限制性；半抗原+载体,3）.MHC控制对抗原表位的应答,MHC基因控制编码的MHCI II类分子，每一个体含有6种MHCI类分子,10-20种MHCII分子,T细胞只能识别结合在自身MHCI MHCII类分子的抗原肽，MHC对T细胞活化起约束作用称为MHC限制性(MHC restriction),）.抗原识别受体多样性决定抗原识别特异性,107-109细胞克隆-T B淋巴细胞库可特异识别不同抗原,产生免疫应答5）抗原结合分子结合抗原位点决定特异性特点 Ig/BCR TCR MHCAg结合部位 VH VL-CDR Va V-

6、CDR a1 a2/a11结合Ag性质 大分子蛋白质 肽-MHC复合物 肽类Ag表位性质 构像决定蔟 线性决定蔟 线性决定蔟 结合速率 结合分离快 结合分离慢 结合分离慢,6）.Ag剂量、途经、次数与免疫应答有关,Ag接种剂量：适量AgAg接种途经：皮内Ag接种次数：两次以上7）.宿主年龄、性别、健康状态Host genetic make up,age,sex and general condition,总之,抗原多为大分子带有苯环氨基酸的蛋白质或多糖.抗原能否引起强免疫应答,还要取决于抗原接种剂量与途经(皮内皮下静脉腹腔口服)宿主年龄（青壮年老幼）、性别(雌性雄性)、健康状态.,第二节 抗原

7、的种类Classification of antigen,一.根据化学性质(based on physicochemical properties):蛋白质(Proteins)：异种血清（抗毒素）、外毒素、类毒素、病毒（包膜蛋白衣壳蛋白核蛋白）、Rh、鱼虾蛋奶,多糖(Carbohydrates)：内毒素、肽聚糖、荚膜多糖 ABO核酸(Nucleic acids):DNA RNA脂类(Lipids)：脂蛋白及脂多糖化学物质：青霉素、链霉素过敏反应,二根据是否需Th细胞辅助(classification based on T cell help),TIAgB1Ab 特点:(1)不需Th(2)IgM

8、(3)体液免疫(4)无记忆TDAgMQTh-B2Ab 特点:(1)需Th(2)IgG(3)体液免疫和细胞免疫(4)有记忆,TIAg TDAg,TD-Ag与TI-Ag的区别,区别点 TD-Ag TI-Ag化学组成 蛋白质 多糖化学结构 复杂 多种不同表位 简单 重复表位应答特点 需Th 不需Th 有MHC限制 无MHC限制 主要产生IgG 主要产生IgM 体免+细免 体免 有免疫记忆 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 异种血清 毒素,2.同种异

9、型(Allogenic antigen)：ABO Rh HLA,ABO:多肽寡糖抗原,ABO基因血型 基因抗原 血清抗体A A/A A/O A 抗BB B/B B/O B 抗AO O/O O 抗B抗AAB A/B A B O,ABO antigen is amylose by ABO geneBlood type gene Antigen antibody A A/A A/O A Anti-B B B/B B/O B Anti-A O O/O O Anti-A+B AB A/B A B NO ABO血型不合输血反应及新生儿溶血症,输血反应,Rh(Rhesus):恒河猴抗原.有RhD RhCE基

10、因Rh+,RhCERh-Rh+Rh-抗Rh+抗体与Rh+红细胞结合 严重新生儿溶血症,（3）MHC（HLA）抗原,3.自身(Autogenic antigen):自身组织结构改变 隐蔽抗原释放 淋巴细胞识别功能紊乱4共同抗原(common antigen)：链球菌与心肌肾小球基底膜间心肌炎、肾炎，大肠杆菌与结肠粘膜间溃疡性结肠炎。,5.独特型抗原(Idiotype antigen):存在于抗体/BCR的超变区.可诱导抗独特型抗体产生而发挥免疫调节独特位存在抗体分子BCR的单一决定基独特型带有相同独特位的全部抗体分子,四 根据是否在抗原提呈细胞内合成：,内源性抗原（endogenous Ag）结

11、合MHCICD8+Tc外源性抗原(exogenous Ag)结合MHCIICD4+Th,外源性抗原APC摄取酶解成抗原肽MHC-Ag肽膜表面供CD4+Th识别,内源性病毒抗原胞质蛋白酶抗原肽TAPERMHCI-Ag供CD8+Tc识别,第三节 非特异性免疫刺激剂(Non-specific immune stimulators),一 超抗原(super antigen,SAg)1 超抗原（SAg）概念：能超强结合并活化表达TCR链的T细胞的一类多克隆激活剂，如细菌外毒素及逆转录病毒2 种类：外源性（肠毒素staphylococcus enterotoxin,SE）内源性（HIV），T超抗原与B超抗

12、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1/10000-1/1000000T细胞（2）.无需胞内抗原处理提呈（3）个SAg可选择性结合两个TCRV外侧，两个MHCII外侧（非多肽区）形成交叉连接，使T细胞活化（4）.非MHC限制性,4.超抗原与普通抗原的区别,5.生物学意义：,（1）解释疾病的发病机理：自身免疫病 毒素休克 AIDS（2）治疗肿瘤：可望成为新一代抗癌效应 分子（3）解释免疫耐受、免疫自稳产生机制,世界上第一个应用于临床的超抗原抗肿瘤生物制剂高聚生-,二 免疫佐剂(adjuvant)：,1、概念：非特异增强抗原免疫原性或改变免疫

13、应答类型的物质。2、种类：生物、弗氏、无机、合成佐剂、脂质体3、作用机理：改变抗原物理性状，延长作用时间、增强吞噬、促进淋巴细胞分裂。三 有丝分裂原(Mitogen)：PHA COnA/T淋转试验细胞免疫 LPS SPA/B测体液免疫 PWM/T B 测体液免疫及细胞免疫,第四节 新型抗原疫苗,近年来，随着分子免疫学、分子生物学以及生物高新技术产业的发展，其医学模式正在由治疗模式向预防模式转变，抗原疫苗的研制进入新的阶段。当代疫苗的优势：增强免疫效果、简化接种程序、提高经济效益。目前新研制的抗原疫苗主要包括以下几种：亚单位疫苗，结合疫苗，合成肽疫苗，基因工程疫苗,（一）亚单位疫苗亚单位疫苗（s

14、ubunit vaccine）是去除病原体中与激发保护性免疫无关的甚至有害的成分，保留有效免疫原成分的疫苗。例如，乙型肝炎病毒表面抗原亚单位疫苗、多糖疫苗。百日咳丝状血凝素疫苗.其毒素含量仅为全疫苗1/2000.副作用小.,（二）结合疫苗,结合疫苗（conjugate vaccine）是将TIAg如细菌荚膜多糖的水解物化学连接于白喉类毒素，为细菌荚膜多糖提供蛋白质载体，使其成为T细胞依赖性抗原。结合疫苗能引起T、B细胞的联合识别，B细胞产生IgG类抗体，获得了良好的免疫效果。目前已批准使用的结合疫苗有b型流感杆菌疫苗、脑膜炎球菌疫苗和肺炎球菌疫苗等,（三）合成肽疫苗,合成肽疫苗（synthet

15、ic peptide vaccine）又称抗原肽疫苗。是根据有效免疫原的氨基酸序列，在多肽合成仪内设计和合成的免疫原性多肽，以期用具有免疫原性的最小的肽来激发有效的特异性免疫应答。合成的多肽上既有B细胞识别的表位，又有Th、CTL识别的表位，它就能诱导特异性体液免疫和细胞免疫.可经脂质体导入.如乙肝多肽疫苗,（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

16、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重组载体疫苗（recombinant vector vaccine）：,是将编码病原体有效免疫原的基因插入载体（减毒的病毒或细菌疫苗株）基因组中，接种后，随疫苗株在体内的增殖，大量所需的抗原得以表达。如果将多种病原体的有关基因插入载体，则成为可表达多种保护性抗原的多价疫苗。目前使用最广的载体是痘苗病毒，用其表达的外源基因很多，已用于甲型和乙型肝炎、麻疹、单纯疱疹等疫苗的研究。利用脊髓灰质炎病毒、伤寒Ty21a疫苗株为载体的口服霍乱疫苗和痢疾疫苗也在研制中。,3DNA疫苗：,用编码病原体有效免疫原

17、的基因与细菌质粒构建的重组体直接免疫机体，转染宿主细胞，使其表达保护性抗原，从而诱导机体产生特异性免疫，此称DNA疫苗（DNA vaccine）。HIV、疟疾等多种DNA疫苗正在研制中。DNA疫苗在体内可持续表达，免疫效果好，维持时间长，是疫苗发展的方向之一。,4转基因植物疫苗：,用转基因方法，将编码有效免疫原的基因导入可食用植物细胞的基因组中，免疫原即可在植物的可食用部分稳定表达和积累，人类和动物通过摄食达到免疫接种的目的。常用的植物有番茄、马铃薯、香蕉等。如用马铃薯表达乙型肝炎病毒表面抗原并在动物试验中获得成功。它具有可口服、易被儿童接受、价廉等优点。,5.DC疫苗（肿瘤治疗疫苗）,本章重点,1.Antigen,Epitope概念2.决定抗原特性的因素3.T B表位的区别4.常见异种及同种异型抗原物质5.TDAg和TIAg的区别6.超抗原(SAg)概念、种类、结合T特点 及生物学意义新型抗原疫苗种类,