免疫学 (Immunology) 郭敏 中国药科大学微生物教研室
——哪些物质是抗原? 细菌、病毒、真菌等微生物及其毒性代谢产物 疫苗(如菌苗、类毒素) 异种蛋白、异种动物免疫血清、异种组织细胞 同种异体组织细胞、血型抗原、肿瘤抗原 等等
第一章 抗原 (antigen,Ag) §1 抗原及其构成条件 免疫原性 一、概念 抗原能刺激机体免疫系统产生特异性免疫应答,并能与相应免疫产物(抗体或致敏淋巴细胞)发生特异性反应的物质 免疫反应性
二、抗原种类 完全抗原(complete antigen): 具有免疫原性和免疫反应性的物质,如:蛋白质、细菌、病毒等。 半抗原(hapten,incomplete antigen ): 无免疫原性,只有免疫反应性的物质,如:多为某些简单的小分子物质。 载体(carrier): 赋予半抗原以免疫原性的蛋白质。 半抗原 + 蛋白质 完全抗原
载体 完全抗原 半抗原 + B B B T B T 抗体
半抗原与载体
二、抗原种类 * 抗原的命名和性能 免疫应答刺激物广义命名 引起免疫应答类型 表现形式 免疫原性 免疫反应性 免疫应答刺激物狭义命名 抗原 正免疫应答 正常免疫应答 + - 半抗原 超敏反应 变应原 负免疫应答 免疫耐受 耐受原
三、构成抗原的条件(免疫原性的决定因素) 异物性:取决于胚胎期淋巴细胞是否与之接触过 不以物质的空间位置判断,而以成熟淋巴细胞是否识别为标准。 分类:异种物质 同种异型(体)物质 自身物质 理化条件 分子大小:一般>10kDa,分子量越大,免疫原性越强复杂的化学组成和结构 物理性状:颗粒抗原强于可溶性抗原,聚合状态强于单体
3. 分子结构和易接近性
4. 其它条件 宿主因素:种属、遗传因素、年龄、性别、健康状况 免疫方法:剂量、途径、次数、佐剂等
抗原特异性:抗原诱导的免疫应答及其与应答产物发生反应的专一性。 §2 抗原特异性与交叉反应 一、抗原的特异性 抗原特异性:抗原诱导的免疫应答及其与应答产物发生反应的专一性。 ①(免疫原性)抗原只能激活具有相应受体的淋巴细胞克隆,产生特异性抗体或致敏淋巴细胞 ②(免疫反应性)抗原只能与相应的抗体或致敏淋巴细胞结合并发生反应。
抗原决定簇(抗原表位,epitope) 是Ag分子表面有一定空间构象的特殊的化学基团,(其性质、数目、空间构型)决定抗原特异性。 通常由5-15个aa残基、5-7个多糖残基或核苷酸组成。 可分为线性表位和构象性表位 抗原
抗原表位对抗原特异性的影响
免疫 抗BSA抗体+BSA 结合反应 牛血清白蛋白(BSA)—— 兔 免疫 抗BSA抗体+BSA 结合反应 牛血清白蛋白(BSA)—— 兔 BSA反应性T细胞+BSA T 细胞增殖反应 免疫 抗BSA抗体(一) 加热BSA 变性的BSA —— 兔 BSA反应性T细胞+BSA T 细胞增殖反应 变性的BSA + 抗BSA抗体 :不发生结合反应 ?
BSA抗原有两种表位: 刺激抗体产生、与抗体结合的表位— B细胞决定簇. 对加热敏感,变性后消失或性质改变 BSA抗原有两种表位: 刺激抗体产生、与抗体结合的表位— B细胞决定簇 对加热敏感,变性后消失或性质改变 天然构象表位? 被T细胞所识别的表位,刺激T细胞活化— T细胞决定簇 对加热变性不敏感,不依赖天然构象 依赖一级结构,顺序表位?
T细胞决定簇与B细胞决定簇主要特点 T细胞决定簇 B细胞决定簇 受体 TCR BCR MHC递呈 必需 不需 决定簇构型 顺序决定簇 构象决定簇、顺序决定簇 决定簇位置 抗原分子任意部位 多存在于抗原分子表面 决定簇性质 多为加工变形后的短肽 天然多肽、多糖、脂多糖等
抗原结合价: 能够和相应抗体结合的功能性表位的数目。
二、交叉反应 共同抗原:一个抗原可有多个抗原决定簇,若不同抗原含有相同或相似的抗原决定簇,则这种抗原称为共同抗原或交叉抗原。 交叉反应:某些抗原不仅可与其特异性应答产物发生反应,还可与其他抗原诱生的应答产物发生反应,称为交叉反应。 造成诊断干扰、免疫损伤
二、交叉反应
§3 抗原分类 抗原性能:完全抗原,半抗原 抗原来源:天然抗原,人工抗原 与机体亲缘关系:异种抗原,同种异型抗原,非己抗原,自身抗原,异嗜性抗原(p225) 诱生抗体对T细胞的依赖关系:TD-Ag,TI-Ag 激活T细胞的能力:普通抗原,超抗原(p227) 是否由APC所摄取:内源性抗原、外源性抗原 抗原诱导免疫应答的性质:移植抗原,肿瘤抗原(TSA,TAA),变应原,耐受原等
超抗原(SAg ):是指能在极低浓度下即可非特异地刺激多数T细胞克隆活化增殖,产生极强免疫应答的物质。
§4 医学上重要的抗原 病原微生物抗原 细菌毒素抗原 异种动物免疫血清 同种异型抗原 其它抗原:异嗜性抗原(p17)等 红细胞血型抗原 §4 医学上重要的抗原 病原微生物抗原 细菌毒素抗原 异种动物免疫血清 同种异型抗原 红细胞血型抗原 组织相容性抗原 其它抗原:异嗜性抗原(p17)等
一、病原微生物抗原 1.细菌性抗原: 细胞壁:蛋白质、脂多糖等。 鞭毛:蛋白质 菌毛:蛋白质 夹膜:多糖 2.病毒性抗原: 衣壳:蛋白 包膜:糖蛋白 3.其它:立克次体、螺旋体、真菌等。
痢疾杆菌 链球菌 伤寒杆菌 霍乱弧菌
病毒(viruses) 腺病毒 流感病毒 狂犬病病毒 口蹄疫病毒
包膜内层基质蛋白 刺突 包膜外层 核衣壳 核心
真菌 白色念珠菌 (1,000X oil) 疟原虫
二、细菌毒素抗原 三、异种动物的免疫血清 外毒素:细菌分泌的毒性蛋白质。 类毒素:经0.3%~0.4%甲醛处理过的失去毒性保留 免疫原性的外毒素。 三、异种动物的免疫血清 免疫兔 提取 抗毒素 治疗作用 外毒素 免疫血清 由于会刺激人体产生抗动物血清的抗体而受到限制
四、红细胞血型抗原
表1-3 红细胞抗原(同种异型抗原)-输血反应 血型 A B AB O 红细胞上血型抗原 A 、B ---(无A、B) 血浆中抗体 b a ---(无a、b) a、b A-a 激活补体 溶血 A 输血 B 万能受血者 万能供血者
四、红细胞抗原 新生儿溶血症 孕妇(Rh-) → 胎儿(Rh+) ↓ ↓ 抗Rh抗体 + 新生儿RBC (Rh+) ↓ 溶血反应
五、主要组织相容性复合体(MHC) (p272) 抗原 免疫系统 抗原肽-MHCⅡ/Ⅰ (APC) 免疫应答 CD4+/CD8+T细胞 (细胞免疫、体液免疫) 抗原性异物排除
主要组织相容性抗原(HLA)-结构 I类分子 II类分子 CD4 抗原肽结合槽(外源性抗原) 抗原肽结合槽(内源性抗原) 靶细胞 (有核细胞) APC T细胞CD8+结合部位 T细胞CD4+结合部位
主要组织相容性抗原(HLA)-生物学功能 1. 抗原加工和提呈 2. 参与对免疫应答的遗传控制:MHC限制性 3. 参与精细的免疫调节 4. 诱导免疫细胞的分化
主要组织相容性抗原(HLA)-医学应用 1. 诱导同种移植排斥反应 2. 决定了不同物种、不同个体对疾病的易感性和耐受性,并与肿瘤、自身免疫病等疾病的发生相关联 3. 应用于法医学鉴定:亲子鉴定、身份鉴定
佐剂(adjuvant):一种非特异性免疫增强剂,先于或与抗原同时注入机体后,能非特异性地增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型。 §6 非特异性免疫刺激剂 佐剂(adjuvant):一种非特异性免疫增强剂,先于或与抗原同时注入机体后,能非特异性地增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型。 佐剂种类(p18) (1)油性乳剂—弗氏佐剂(Freund adjuvant) (2)无机化合物 (3)微生物及其产物 (4)脂质体 (5)细胞因子
本章重点 掌握:抗原的概念; 构成抗原的条件; 医学上的重要抗原; 几种主要的MHC。 熟悉:抗原的特异性和交叉反应; 抗原的分类。 了解:佐剂的概念和常用的佐剂。