第一章抗原.ppt
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1、第一篇 免疫学基础,什么是免疫? 什么样的物质参与免疫过程? 免疫反应是怎么样发生的? 免疫功能如同一把双刃剑!,免疫的基本过程,抗原,第 一 章,第一节 抗原的概念与性质,一、抗原的概念,抗 原 ( antigen,Ag ) 是一类与淋巴细胞抗原受体( TCR / BCR )结合后,能启动机体免疫系统发生免疫应答,并能与免疫应答产物(Ab / T*)在体内或体外特异性结合的物质。,抗原的两个基本免疫学性质,免疫原性 ( immunogenicity ) 刺激机体免疫系统产生Ab或T*的能力 【即诱导免疫应答 ( response ) 】 抗原性 ( antigenicity ) 与免疫应答产
2、物Ab或T*特异结合的能力 【即参与免疫反应 ( reaction )】,半抗原(hapten) 只有抗原性无免疫原性,完全抗原 同时具有免疫原性和抗原性,半抗原与蛋白质载体结合 转变成完全抗原,青霉素,机体,无应答,青霉烯酸,青霉烯 酸蛋白,抗青霉 素-IgE,致敏状态,过敏性休克,蛋白,初次,降解,大多数人,少数人,产生,再次,外来抗原进入体内 可能产生四种不同的结果,无应答:抗原浓度太低或宿主已经处于耐受状态 抗原特异性体液和细胞免疫应答(正性应答):宿主此后的一段时间里对该抗原处于免疫状态 超敏反应:抗原特异性免疫应答伴有较强的炎症反应或损伤 诱导免疫耐受(负性应答):宿主在此后的一段
3、时间里对该抗原处于无反应状态,免疫原(immunogen) 变应原(allergen) 耐受原(toleragen),(1) 异物性(免疫原性的本质) 种族关系相距越远,免疫原性越强 血缘关系越远,其免疫原性越强,二. 抗原的免疫原性,自身物质 修饰的自身抗原; 隐蔽抗原 结论 凡在个体胚胎发育期间,淋巴细胞从未接触过的有机物质,均是抗原性异物,根据抗原与机体的亲缘关系而分类,1异种抗原( xenogenic Ag) 类毒素 用0.30.4甲醛溶液处理外毒素,使外毒素脱去毒性,但仍保留原有的抗原性的生物制品,动物免疫血清,2同种异型抗原 ( allogenic Ag ),在同一种属不同个体之间
4、所存在的抗原 血型(红细胞)抗原、组织相容性抗原,3自身抗原(autoantigen) 修饰的自身抗原 隐蔽抗原 角膜蛋白、男子精液等发育过程中的隔离成分。,4. 异嗜性抗原 ( heterophilic antigen ),是指一类与种属无关的存在于人、动物、植物和微生物之间的共同抗原 异嗜性抗原可能引起免疫病理损伤,链球菌 M12蛋白,抗M12 -抗体,清除 链球菌,心肌 肾小球,风湿热 肾炎,(二)理化形状,1、化学组成 蛋白质 良好抗原 复杂多糖 一般抗原 脂类、核酸及组蛋白 微弱抗原 2. 相对分子量大小 分子量 越大免疫原性越强(10000dal ),3. 结构复杂性 一般多条肽链
5、聚合蛋白比单链蛋白分子复杂,颗粒性抗原(如细胞)比可溶性抗原大而且复杂,因此聚合蛋白和颗粒性抗原免疫原性更强。 4.分子构想与易接近性 (Ag与淋巴细胞抗原受体结合的难易程度) 越理想免疫原性更强,(四)宿主的应答条件与免疫方法 1、宿主的遗传因素 2、宿主的年龄、性别与健康状态 3、免疫方法 抗原剂量 免疫途径 免疫次数 免疫佐剂,(三)完整性,白喉 毒素,注射,马/羊,产生,抗白喉免疫血清 (白喉抗毒素),白喉 抗毒素,注射,白喉 患儿,白喉 痊愈,百日咳 患儿,无疗效,中和作用,专一结合,三、抗原的特异性,1、决定抗原特异性的分子结构基础 抗原决定基(antigenic detemina
6、nt ) 是以一定顺序排列或具有特定空间构像的化学基团,是淋巴细胞抗原受体或抗体识别并特异结合的靶结构,亦称为表位(epitope),抗原表位的作用,特定表位只能诱导相应的特异性免疫应答,Ag-Da,APC提呈,TCRa-T,Ba,Aba,抗原表位决定免疫反应特异性,Ag-Da,Aba,Aga-Aba,Aga失活,TCRa-T,Ta活化,杀伤,Aga-细胞,2、抗原表位的影响因素 大小 517个氨基酸残基 位置 抗原分子表面 分子内部化学基团 经抗原提呈细胞(APC)加工或暴露于分子表面后可成为抗原表位 结构特点 特定氨基酸顺序和空间构像,抗原特异性由抗原表位中化学基团的特性、数目、位置和空间
7、构像作为物质基础,天然抗原的特异性由一定数目的抗原表位共同表现,化学基团特性对抗原特异性的影响,三、抗原表位的类型,按结构特点分类 顺序表位 ( sequential epitope ) 线性表位 ( linealr epitope ) 由氨基酸序列 决定其特异性,构象表位 (conformational epitope ) 由空间构象决定其特异性,2. 按功能特点分类 功能性表位 位于分子表面, 易被BCR或抗体结合,隐蔽性表位 位于分子内部,暴露于表面或APC处理后可成为功能性表位,T 细胞表位与 B 细胞表位,T 细胞表位与 B 细胞表位,T 细胞表位与 B 细胞表位,4、抗原结合价 (
8、 antigenic valence ) 能与抗体结合的功能性表位的数目 半抗原(1个表位) 1 价 天然抗原 多价,不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位,称为共同抗原表位 某些抗原除与其相应的抗体发生特异性反应以外,还能与其它抗体发生的反应称为交叉反应。,5、共同抗原表位与交叉反应,第二节,抗 原 的种类,一根据抗原与机体的亲缘关系而分类,1异种抗原( xenogenic Ag) 类毒素 用0.30.4甲醛溶液处理外毒素,使外毒素脱去毒性,但仍保留原有的抗原性的生物制品,动物免疫血清,2同种异型抗原 ( allogenic Ag ),在同一种属不同个体之间所存在的抗原 血型(红细胞)抗原、
9、组织相容性抗原,3自身抗原(autoantigen) 修饰的自身抗原 隐蔽抗原 角膜蛋白、男子精液等发育过程中的隔离成分。,二. 根据产生抗体时需否Th细胞参与分类 胸腺依赖抗原 ( thymus dependent antigen,TD-Ag ) 天然蛋白,有B表位和T表位 胸腺非依赖抗原 ( thymus independent antigen, TI-Ag ) 多糖类,只有B表位,1. 根据抗原的基本属性: 完全抗原、半抗原 2. 根据抗原的化学组成分类: 蛋白质、糖蛋白、脂多糖、多肽、核蛋白抗原等,三其它抗原分类方法,3. 根据抗原的获得方式分类: 天然抗原、人工合成抗原 借助基因重组
10、和化学合成而获得的抗原 可选择性获得有效抗原成分;可增加天然抗原所不具备的成分;有利于避免不利反应;有利于大规模工业生产 内源性抗原、外源性抗原,内源性抗原、外源性抗原 内源性抗原 (endogenous antigen ) 指在抗原提呈细胞内新合成的抗原 由CD8T细胞的TCR识别 外源性抗原 ( exogenous antigen ) 指来源于细胞外的抗原 由CD8T细胞的TCR识别,医学上重要的抗原,第三节,1、病原微生物,细菌抗原包括 表面抗原 菌体抗原 鞭毛抗原 这些抗原可以做为微生物鉴定、分型的依据,在菌苗制备上也有重要意义,一、异种抗原,2. 细菌外毒素和类毒素,外毒素 外毒素为
11、蛋白质,有很强的抗原性,能刺激机体产生相应的抗体 类毒素 外毒素经0.3 %0.4 %甲醛处理后,丧失毒性作用而保留原有抗原性,即成类毒素。 白喉类毒素、破伤风类毒素,3. 动物免疫血清,抗毒素 可提供特异抗毒素抗体,该种抗体能与体内相应的外毒素结合,具有防治疾病的作用。 作为异种蛋白质可刺激机体产生抗体,可能引发型超敏反应。 在使用此类生物制剂之前,必须做皮肤过敏试验,4. 异嗜性抗原 ( heterophilic antigen ),是指一类与种属无关的存在于人、动物、植物和微生物之间的共同抗原 异嗜性抗原可能引起免疫病理损伤,链球菌 M12蛋白,抗M12 -抗体,清除 链球菌,心肌 肾小
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