第3章 抗 原 (antigen, Ag)

主要内容 概述（Introduction） 抗原的异物性与特异性** 影响抗原免疫应答的因素* 抗原的种类 非特异性免疫刺激剂

Introduction 抗原（antigen, Ag） ---启动适应性免疫应答的物质

1.抗原（antigen, Ag）*定义： 是指能与T细胞的TCR及B细胞的BCR特异性结合,促使其增殖、分化产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合，进而发挥免疫效应的物质。

1 ① T cell TCR CD4/ CD8 MHC APC 效应T细胞

1.BCR交联 BCR Igα/β p p ITAM BlK,Fyn/Lyn Syk活化

T T antigenicity Ag immuogenicity

（1）免疫原性（immunogenicity) 是指能够刺激机体产生免疫应答，包括诱导产生抗体或致敏淋巴细胞的能力。

（2）免疫反应性/抗原性(immunoreactivity/ antigenicity) 是指抗原分子能与抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的能力。

3.完全抗原(complete Ag)： 同时具有免疫原性和抗原性的物质。也可称为免疫原(immunogen):

4.半抗原(hapten): 　　 是指只有抗原性而不具有免疫原性的物质。 　　 或称不完全抗原 　　　　(incomplete Ag)

5.耐受原（tolerogen)： 可诱导机体产生免疫耐受的抗原。诱导相应的淋巴细胞克隆对该抗原表现为特异性无应答状态 6.变应原(allergen)：可引起机体发生变态反应的抗原。

§1.抗原的免疫原性与特异性 异物性 特异性***

一、异物性： 是抗原的免疫原性的本质 非己就是异物，抗原来源与宿主的关系越远，异物越强,免疫原性也越强。

人 鸡 猴 猴 抗体+人RBC 抗体+鸡RBC + ++++ 亲源关系与免疫排斥反应

异物性的意义—排异 Ag T,B细胞 特异性免疫应答 Ag 抗原被排除 效应物

（1）异种物质： 如细菌、病毒等。 （2）同种异体物质: ABO血型、HLA分子等。 （3）某些自身物质: 精子、脑组织、眼晶体等。

二、抗原的特异性（specificity） 定义 抗原特异性的意义 决定抗原特异性的物质基础

定义： 指某一抗原分子只能诱导相应淋巴细胞发生免疫应答的专一性，以及只能与相应抗体或效应细胞特异性结合的专一性。

特异性 是指物质之间的相互吻合性或针对性、专一性。 免疫原性和抗原性均具有特异性。

特异性是免疫应答最重要的特点。 T,B淋巴细胞产生的免疫应答均有特异性。 保证在不损伤自身情况下，有针对性地清除病原体/异物

是免疫学诊断与防治的理论依据 (1)两对半：检测HBV (2)接种牛痘：消灭天花

决定抗原特异性的物质基础是抗原分子中的抗原决定基（antigen determinant）

1.抗原决定基（antigen determinant): 是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团 是抗原特异性分子基础 决定抗原特异性的物质基础 1.抗原决定基（antigen determinant): 是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团 是抗原特异性分子基础

（1）是与TCR/BCR、抗体结合的基本单位，又称为表位（epitope）

（2）一个多肽决定基含5～6个氨基酸残基；一个多糖决定基含5～7个单糖；一个核酸半抗原决定基含6～8个核苷酸。 （3）通常一个抗原性物质含有多个抗原决定基。

２.抗原决定基的类型 (1)构象决定基（conformational determinant）： 抗原分子中序列不连续的多肽或多糖，由空间构象形成的抗原决定基。BCR/Ab识别的决定基。

B 构象决定基

(2)顺序决定基（sequential determinant): 指位于抗原分子中序列连续氨基酸组成的决定基，多数可被T细胞识别，B细胞也可识别分子表面的顺序决定基。

顺序决定基 APC T

(3)功能性决定基：位于抗原分子的表面，易被相应的BCR或抗体特异性结合发生免疫反应的抗原决定基。

功能性决定基 隐蔽性决定基

(５)T细胞表位与B细胞表位

3.抗原表位的影响因素 动物 抗体 载体+氨基苯 血清 抗载体抗体+载体 抗氨基苯抗体+氨基苯

氨基磺酸 +++ 抗氨基磺酸抗体 + +/- 氨基砷酸 氨基甲酸 (1)化学性质对抗原表位的影响

(2)化学基团位置

(3)抗原结合价：表位数目 指一个抗原分子上能与相应抗体分子结合的抗原决定基的总数。 (4)表位空间构像： 　　左／右旋结构

4.表位-载体作用 hapten B 抗体 载体 T

青霉素过敏反应

HOOC CH S N 青霉素      Mφ 载体 T 组织细胞

５.共同抗原表位与交叉反应 (1)共同抗原表位 不同抗原之间存在的相同或相似抗原表位，称为共同抗原表位（commom epitope）或共同抗原（commom Ag）

(2)交叉反应（cross-reaction） 抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似表位的不同抗原的反应，称为交叉反应。 如A群溶血性链球菌的M蛋白与人心肌细胞和肾小球基底膜细胞之间

共同抗原表位 A A M蛋白 B C 人心肌/肾小球基底膜细胞 链球菌

风湿性心脏病发病机制 链球菌 心肌细胞 Mφ 交叉反应 抗体 NK

§2.影响抗原免疫应答的因素 一、抗原分子的理化特性 二、宿主(host)因素 三、免疫的方法

§2.影响抗原免疫应答的因素 一、理化特性 1.分子量大小： 一般分子量越大，免疫原性越强，一般为≥10KD。

一、抗原分子的理化特性 2.化学性质： 蛋白质、糖蛋白、脂蛋白、多糖是良好的免疫原性,DNA、脂肪是弱免疫原性物质。

3.化学结构复杂性：芳香族氨基酸越多，免疫原性越强；分子结构越复杂，免疫原性越强。 4.分子构象（conformation）与容易接近性(accessibility) 5.物理状态：高度聚合状态蛋白质免疫原性高。

６.易接近性

§2.影响抗原免疫应答的因素

§2.影响抗原免疫应答的因素 三、免疫方法 1.免疫途径：多数抗原经皮内、皮下、肌注、腹腔、吸入等途径进入体内后免疫原性最强；部分抗原口服也可。 2.抗原的剂量、佐剂的使用。

§3.抗原的种类 根据抗原激活B细胞是否依赖T细胞辅助分类 按其来源的亲缘关系分类：

一、根据抗原激活B细胞是否依赖T细胞辅助分类： 1、胸腺依赖性抗原（thymus dependent antigen, TD-Ag 含有T细胞抗原决定基、需要在T细胞协助下才能刺激B细胞产生抗体的抗原，称～。

2、胸腺非依赖 （thymus independent antigen, TI-Ag）

胸腺依赖/非依赖性抗原的区别 激活 细胞 免疫 记忆 抗原决定基 T细胞协助 产生抗体 应答类型 TD-Ag 体液和细胞免疫 T细胞 是 成熟B细胞 能 IgG TI-Ag 不能 IgM 体液免疫 B细胞 否 未成熟B细胞

二.按机体的亲缘关系分类： 1、异种抗原(xenogenic Ag) 2.同种异型抗原（allogenic Ag） 3.自身抗原(autoantigen) 4.异嗜性抗原(heterophilic Ag) 5.独特型抗原（idiotype Ag）

1、异种抗原(xenogenic Ag) 微生物及其代谢产物： （一）抗毒素：针对细菌外毒素抗原所产生的抗体，叫～。临床上主要用于治疗。 （二）类毒素：指用甲醛处理后丧失毒性，但仍保持有抗原性的细菌外毒素，临床上主要用于预防。 实践中常用类毒素免疫动物来制备抗毒素血清。

1、异种抗原(xenogenic Ag) 微生物及其代谢产物： （一）抗毒素：针对细菌外毒素抗原所产生的抗体，叫～。临床上主要用于治疗。 （二）类毒素：指用甲醛处理后丧失毒性，但仍保持有抗原性的细菌外毒素，临床上主要用于预防。 实践中常用类毒素免疫动物来制备抗毒素血清。

2、同种异型抗原（allogenic Ag） 主要包括血型（ABO/Rh)抗原,和组织相容性抗原（在人类为HLA）, 免疫球蛋白（Igs）

包括隐蔽/修饰改变的自身抗原两种，是自身免疫病成熟的基础。 3、自身抗原(autoantigen): 包括隐蔽/修饰改变的自身抗原两种，是自身免疫病成熟的基础。 (1)精子、脑组织、眼晶体等。 (2)感染、药物等导致新抗原的形成。

4、异嗜性抗原(heterophilic Ag) 风心病、肾小球肾炎、溃疡性结肠炎等的发生有关。

共同抗原 类属抗原 异嗜性抗原

5、独特型抗原（idiotype Ag） 位于TCR,BCR Ig可变区抗原决定基构成的抗原。

一、超抗原（superantigen,SAg） §4.超抗原和佐剂 一、超抗原（superantigen,SAg） 是一类只需极低浓度(1～10ng/ml)即可激活2～20%T细胞克隆，产生极强的免疫应答.

§4.超抗原和佐剂 1.超抗原的特点 无严格抗原特异性 不受MHC的限制 只需极低的浓度.

2.超抗原的种类 金葡菌肠毒素 链球菌致热外毒素 小鼠乳腺肿瘤病毒产生的蛋白

超抗原的生物学意义 参与某些病理过程 SAg刺激大量T细胞激活，产生多种细胞因子引起某些疾病。 SAg与自身免疫应答 SAg的强大刺激可能激活体内自身反应性T细胞，从而诱发自身免疫性疾病

T cell TCR 效应T Vβ 肠毒素 MHC-Ⅱ APC 炎症因子

T细胞 淋巴 组织 肠上皮细胞 肠毒素 假膜 金葡菌的肠毒素导致的假膜性肠炎

与抗原一起或预先注入机体时，可增强对抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型。 二、佐剂（adjuvant） 1.定义： 与抗原一起或预先注入机体时，可增强对抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型。 属于特异性免疫增强剂。

2.佐剂的种类 类型 名称 生物性 卡介苗，短小棒状杆菌， 百日咳死菌，LPS，细胞因子 无机物 氢氧化铝 人工合成 Poly I:C/A:U,矿物油

(1)弗氏完全佐剂(Freund’s complete adjuvant, FCA) 2.佐剂的种类 (1)弗氏完全佐剂(Freund’s complete adjuvant, FCA) 灭活结核杆菌 + 矿物油

(2)弗氏不完全佐剂(Freund’s incomplete adjuvant,FIA) 2.佐剂的种类 (2)弗氏不完全佐剂(Freund’s incomplete adjuvant,FIA) 矿物油+百日咳死菌 +破伤风类毒素+白喉类毒素 白百破三联疫苗

3.佐剂的作用机制 改变物理性状，增加体内滞留期 增强巨噬细胞的抗原提呈能力 刺激淋巴细胞增殖和免疫应答

4.佐剂的用途 增强特异性免疫应答 肿瘤和抗感染的辅助治疗 非特异性免疫增强剂

抗原 清除 抗原性 免疫原性

丝裂原（mitogen） 人 小鼠 T B ConA + - PHA PWM LPS SPA

要 求 1.掌握基本概念: 抗原,完全抗原，半抗原，抗原决定基或表位，异种抗原，同种异型抗原，自身抗原，超抗原，免疫佐剂，TD抗原，TI抗原

要 求 2.掌握抗原抗体结合的特异性,异物性和交叉反应性的含义。 3.熟悉决定抗原免疫性的因素有哪些。 4.熟悉抗原的种类。