1、抗原及其相關概念 一、抗原(Antigen，Ag) 能啟動機體的免疫應答，且能與其免疫應答產物(抗體或免疫效應細胞)特異性結合，并發生一系列生物學效應的物質。抗原及其相關概念 二、抗原的兩種基本特性 1.免疫原性(immunogenecity) 指抗原分子能夠刺激機體產生免疫應答(產生特異性抗體及免疫效應細胞)的性質。 AgTBT漿細胞致敏T細胞抗體 二、抗原的兩種基本特性AgTBT漿細胞致敏T 2.抗原性(antigenicity，又稱免疫反應性) 指抗原分子與免疫應答產物(抗體或免疫效應細胞)發生特異性結合的性質。AgTBT漿細胞致敏T細胞抗原性 2.抗原性(antigenic二 決定免疫

2、原性的條件一）異物性 異物性是構成抗原物質的關鍵。 什么東西是異物呢？非己物質即為異物。一般來說，抗原與機體之間的親緣關系越遠，組織結構差異越大，其免疫原性就越強。異物一般可分為三類：二 決定免疫原性的條件一）異物性1.異種物質：如細菌、病毒、異種血清等。2.同種異體物質：如血型抗原、組織相容性抗原等。3.自身物質：在胚胎期未與免疫活性細胞充分接觸過的隱蔽的自身成分，經外傷、感染等因素可使之暴露，被免疫細胞識別為非己物質。經感染、藥物、輻射等因素損傷、改變或修飾了的自身成分也是異物，具有免疫原性。1.異種物質：如細菌、病毒、異種血清等。（二）理化特性1 大分子：凡具有免疫原性的物質均為大分子的

3、有機物，分子量越大，其免疫原性越強。 抗原物質的分子量一般在10KD以上，大于100KD為強抗原，小于4000基本無抗原性。因為大分子物質表面可攜帶較多的抗原決定簇，同時大分子物質化學結構較穩定，在體內不易降解，存留時間長，因此對淋巴細胞的刺激作用更強。（二）理化特性2復雜的化學組成與結構：一般蛋白質是良好的免疫原。化學結構越復雜，其免疫原性就越強。 帶有苯環的氨基酸其免疫原性比不帶苯環的氨基酸和單純的直鏈氨基酸強得多。如明膠雖分子量為100KD，但結構簡單，是直鏈氨基酸，因此免疫原性很弱。若在明膠分子上連接2的酪氨酸，其免疫原性大大加強。2復雜的化學組成與結構：一般蛋白質是良好的免疫原。化學

4、結構3物理狀態：一般蛋白質在聚合狀態比單體免疫原性強。 顆粒性抗原比可溶性抗原免疫原性強。因此將免疫原性弱的可溶性物質吸附在某些大顆粒表面，可增強其免疫原性。3物理狀態：一般蛋白質在聚合狀態比單體免疫原性強。（三）免疫途徑和機體應答性 具有異物性和復雜結構的大分子物質是決定抗原免疫原性的主要條件。但抗原進入機體的途徑不同，產生的免疫效果也不同。人工免疫時，多數抗原需經皮內、皮下或肌肉注射、噴霧等方式進入機體，才能取得良好免疫效果。若口服則易被消化、降解而喪失免疫原性。（三）免疫途徑和機體應答性 抗原物質的免疫原性與機體的應答性也有關。機體對某種抗原的應答能力受遺傳基因的控制。另外，機體對抗原的

5、應答能力也受機體的年齡、生理狀態、營養狀況、個體發育等因素影響。 三 抗原的特異性與交叉反應 抗原的特異性是免疫應答中最重要的特點。抗原特異性既表現在免疫原性上，也表現在免疫反應性上。即某種抗原分子只能誘導相應的淋巴細胞活化，產生免疫應答產物；而該抗原只能與受其刺激活化的淋巴細胞的產物（抗體或效應T細胞）結合，產生免疫效應。三 抗原的特異性與交叉反應 抗原的特異性是免 這好比鑰匙和鎖的關系。一把鑰匙只能開一把鎖。鑰匙和鎖之間在構型上是互相匹配的，是特異的。如機體受到白喉桿菌的感染，體內就會產生針對白喉外毒素（Ag）的抗體。該抗體（白喉抗毒素）只能中和白喉外毒素，而不能中和其他細菌產生的毒素。

6、抗原的特異性是由其結構上的特殊化學基團即抗原決定簇決定的。 這好比鑰匙和鎖的關系。一把鑰匙只能開一把鎖。（一）抗原決定簇1基本概念：抗原決定簇是存在于抗原分子表面、決定抗原特異性的特殊化學基團。是抗原分子和TCR、BCR及抗體特異性結合的部位，又稱表位。（一）抗原決定簇 2結構與組成：抗原決定簇一般由58個氨基酸殘基、葡萄糖殘基或核苷酸殘基組成。這些多肽或多糖的組成不同及在空間構象上的不同，決定了抗原的不同特異性。 3分類：一種抗原物質可有多種抗原決定簇，根據其在抗原物質上的位置可分為功能性抗原決定簇和隱蔽性抗原決定簇。 2結構與組成：抗原決定簇一般由58個氨基酸殘基、 4抗原結合價：指一個抗

7、原分子上能與相應抗體分子結合的功能性抗原決定簇的總數。 天然抗原一般含多個及多種不同的抗原決定簇，可結合多個抗體分子，因此為多價抗原。多價抗原一般在體外的抗原抗體反應中可出現肉眼可見的凝集反應。半抗原為單價，只能結合一個抗體分子中的一個抗原結合部位（Fab片段），在體外的抗原抗體反應中不出現可見的凝集反應。 4抗原結合價：指一個抗原分子上能與相應抗體分子四、半抗原 1.半抗原（hapten，又稱不完全抗原incomplete antigen ） 無免疫原性，只有抗原性的物質。 2.載體（carrier） 賦予半抗原以免疫原性的蛋白質。 半抗原 + 蛋白質 完全抗原四、半抗原半抗原 +載體抗體B

8、T完全抗原BBBT半抗原 +載體抗體BT完全抗原BBBT五 共同抗原和交叉反應 1共同抗原：在兩種不同的抗原之間存在相同或相似的抗原決定簇，帶有這種相同抗原決定簇的抗原稱為共同抗原。 如立克次體和變形桿菌是兩種不同的微生物，但兩者之間存在相同的抗原決定簇。五 共同抗原和交叉反應 2交叉反應：一種抗體對具有相同或相似抗原決定簇的兩種不同抗原（共同抗原）都能結合，產生免疫反應，稱為交叉反應。如機體受立克次體感染后產生的抗體既可與立克次體結合，也可和變形桿菌結合。 交叉反應可用于某些臨床感染的診斷。如立克次體感染時，由于立克次體不能在人工培養基上生長，不易得到其抗原成分，因此可用變形桿菌抗原代替立克

9、次體抗原，檢測體內相應的抗體。此即外斐反應，是一種交叉凝集反應。 交叉反應可用于某些臨床感染的診斷。如立克次體六 抗原的分類 （一）、根據抗原性質 1.完全抗原：具有免疫原性和免疫反應性的抗原稱為完全抗原。 異種蛋白質、細菌、病毒等為完全抗原。天然的完全抗原表面既含B細胞表位，也含T細胞表位，可同時激活T和B細胞。 六 抗原的分類 2.半抗原：只有反應原性，沒有免疫原性的抗原物質稱為半抗原。 半抗原單獨不能啟動免疫應答，與蛋白載體結合后才能獲得免疫原性。小分子物質如多糖、類脂、某些藥物、簡單的化學物質等可作為半抗原，進入機體后可吸附在體內細胞或蛋白上即成為完全抗原。 2.半抗原：只有反應原性，

10、沒有免疫原性的抗原物質稱為半抗 因此，也可將半抗原看做載體顆粒上的抗原決定簇。在免疫應答中，B細胞識別半抗原，Th細胞識別載體表位。半抗原-載體可刺激機體分別產生抗半抗原的抗體和抗蛋白載體的抗體。 因此，也可將半抗原看做載體顆粒上的抗原決定簇（二）、根據抗原刺激B細胞產生抗體是否需要 T細胞輔助 1.胸腺依賴性抗原(thymus-dependent antigen, TD-Ag) 如，多數蛋白質抗原 2.胸腺非依賴性抗原(thymus-independent antigen, TI- Ag) 如，細菌脂多糖，聚合鞭毛素（二）、根據抗原刺激B細胞產生抗體是否需要抗原醫學講座課件 1 胸腺依賴抗原

11、（thymus dependent antigen, TD-Ag） TD抗原在沒有Th細胞的幫助下，不能直接刺激B細胞產生抗體。蛋白質分子為 TD-Ag. 在結構上，這些抗原的特征為有許多不同的抗原決定基 ，但拷貝數很少. 1 胸腺依賴抗原 TD抗原在沒有Th細胞的幫助下 2 胸腺非依賴抗原（thymus independent antigen, TI-Ag） 胸腺非依賴抗原能直接(directly)刺激B細胞產生抗體，而無需T細胞的幫助。一般來說，多糖( polysaccharides )為TI抗原。 為多聚體樣結構,即相同的抗原決定基重復多次. 2 胸腺非依賴抗原 胸腺非依賴抗原能直接(d

12、i （三）、根據抗原的合成方式 a 天然抗原 1.非己抗原 2.自己抗原 b 人工抗原 1.人工結合抗原 2.人工合成抗原 3.基因工程抗原 （三）、根據抗原的合成方式(四)、根據與人體的親緣關系 1.異種抗原（xenogenic Ag） 來自不同種屬的抗原。如病原微生物（細菌、病毒）、細菌外毒素、類毒素、抗毒素等。 (四)、根據與人體的親緣關系 2.同種異型抗原（allogenic Ag）來自同一種屬不同個體抗原或指來自同種生物、不同個體的抗原。如紅細胞抗原（ABO血型抗原、Rh血型抗原）和組織相容性抗原。 3.自身抗原（autoantigen）來自自身的抗原。能引起自身免疫應答的自身組織成

13、分。 2.同種異型抗原（allogenic Ag）來自同一種同種異型異種抗原同種異型異種抗原重要的抗原（一）、病原微生物 1 細菌性抗原傷寒桿菌鏈球菌痢疾桿菌重要的抗原傷寒桿菌鏈球菌痢疾桿菌G-菌胞壁G菌胞壁G-菌胞壁G菌胞壁2 病毒性抗原 衣殼：蛋白 包膜：糖蛋白腺病毒流感病毒口蹄疫病毒狂犬病病毒2 病毒性抗原腺病毒流感病毒口蹄疫病毒狂犬病病毒抗原醫學講座課件真菌白色念珠菌 (1,000X oil) 瘧原蟲3 其他病原微生物真菌白色念珠菌 (1,000X oil) 瘧原蟲3 其他病(二)、細菌的外毒素與類毒素 1.外毒素 細菌分泌的毒性蛋白質。具有毒性與免疫原性。 2.類毒素 經0.3%0.

14、4%甲醛處理過的失去毒性保留免疫原性的外毒素。(二)、細菌的外毒素與類毒素三、血型抗原 人類血型抗原已報導23個系統1 ABO（H）血型系統： A、B、AB、O四型 人類ABO（H）血型系統的分類 血型 抗原（RBC） 抗體（血清） A型 A抗原 抗B抗體 B型 B抗原 抗A抗體 AB型 AB抗原 無抗A、抗B抗體 O型 無A、B抗原 抗A、抗B抗體 三、血型抗原2 Rh血型系統 1.恒河猴（Macacus rhesus）RBC家兔抗恒河猴RBC抗體（免疫血清）+人RBC凝集反應（+） 人RBC 恒河猴RBC RHCE基因（+） RHD基因 （+） RHCE基因（+） RHD基因 （-）共同抗

15、原，稱Rh抗原。 D抗原（+） Rh+ D抗原（） Rh-2 Rh血型系統共同抗原，稱Rh抗原。 D抗原（+） 2.實際意義 新生兒溶血癥 孕婦(Rh-)胎兒(Rh+)抗Rh抗體新生兒RBC (Rh+)溶血反應孕婦(Rh-)胎兒(Rh+)抗Rh抗體新生兒RBC (Rh+抗原醫學講座課件四 腫瘤抗原 腫瘤抗原：細胞癌變過程中出現的具有免疫原性的大分子物質的總稱。包括兩類：1腫瘤特異性抗原（TSA）：某種腫瘤細胞表面特有的抗原，如人類黑色素瘤、結腸癌等細胞表面的特有腫瘤抗原，可用單克隆抗體檢測。四 腫瘤抗原 2腫瘤相關抗原（TAA）：非腫瘤細胞特有的抗原，正常細胞也可表達，但細胞癌變時其含量會顯著增高。腫瘤相關抗原無嚴格的腫