沈阳农业大学 免疫学第二章 抗原.ppt

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1、一、抗原的概念一、抗原的概念 二、抗原的两个基本特性二、抗原的两个基本特性 三、抗原类别三、抗原类别第二节第二节 影响抗原免疫原性的因素影响抗原免疫原性的因素 一、抗原的异物性一、抗原的异物性 二、抗原的理化特性二、抗原的理化特性 三、动物种属的遗传背景和动物个体的生理状态三、动物种属的遗传背景和动物个体的生理状态四、抗原的剂量和免疫途径四、抗原的剂量和免疫途径五、佐剂五、佐剂第一节第一节 抗原的基本概念及类别抗原的基本概念及类别第三节第三节 抗原决定簇抗原决定簇一、病原微生物一、病原微生物 二、外毒素与类毒素二、外毒素与类毒素 三、异种动物血清三、异种动物血清四、异嗜性抗原四、异嗜性抗原 五

2、、血型抗原五、血型抗原 六、主要组织相容性抗原六、主要组织相容性抗原七、肿瘤抗原七、肿瘤抗原 八、基因工程抗原八、基因工程抗原 第四节第四节 重要的抗原重要的抗原一、抗原的概念一、抗原的概念：（：（antigenantigen，AgAg）能够刺激机体产生免疫应答，并且能与免疫应答能够刺激机体产生免疫应答，并且能与免疫应答产物（抗体或免疫效应细胞也叫致敏淋巴细胞）特异产物（抗体或免疫效应细胞也叫致敏淋巴细胞）特异性结合的物质。性结合的物质。二、抗原的两个基本特性：二、抗原的两个基本特性：（一）免疫原性：（一）免疫原性：一种物质能够刺激机体产生免疫应答，即产生一种物质能够刺激机体产生免疫应答，即产

3、生抗体或致敏淋巴细胞的特性。抗体或致敏淋巴细胞的特性。（二）免疫反应性：（二）免疫反应性：一种物质能够与抗体或致敏淋巴细胞特异性结一种物质能够与抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的特性。合的特性。既有免疫原性，又有免疫反应性的物质叫做既有免疫原性，又有免疫反应性的物质叫做完完全抗原全抗原 只有免疫反应性，没有免疫原性的物质叫只有免疫反应性，没有免疫原性的物质叫不完不完全抗原全抗原（半抗原半抗原）。）。把赋予半抗原以免疫原性的蛋白质叫做把赋予半抗原以免疫原性的蛋白质叫做载体载体。半抗原半抗原+载体载体完全抗原完全抗原简单的小分子物质简单的小分子物质青霉素青霉素 三、抗原类别：三、抗原类别：（一）按抗原

4、来源：（一）按抗原来源：1 1、天然抗原：、天然抗原：天然的生物、细胞及细胞内的各种成分及产物。如：细菌天然的生物、细胞及细胞内的各种成分及产物。如：细菌、病毒、细胞、各种蛋白质、多肽、糖类、脂类、核酸等。病毒、细胞、各种蛋白质、多肽、糖类、脂类、核酸等。将细菌、病毒、细胞这些相对较大的抗原叫将细菌、病毒、细胞这些相对较大的抗原叫颗粒性抗原颗粒性抗原，它们相对颗粒较大，与相应抗体特异性结合后可出现它们相对颗粒较大，与相应抗体特异性结合后可出现凝集反凝集反应应。蛋白质、脂类、糖类、核酸等大分子物质叫蛋白质、脂类、糖类、核酸等大分子物质叫可溶性抗原可溶性抗原，它们在水溶液中溶解形成亲水胶体，与相应

5、抗体特异性结合它们在水溶液中溶解形成亲水胶体，与相应抗体特异性结合后出现后出现沉淀反应沉淀反应。2 2、人工抗原：、人工抗原：经过改造的天然抗原经过改造的天然抗原人工合成抗原人工合成抗原天然蛋白质天然蛋白质+二硝基苯酚二硝基苯酚(DNP)(DNP)DNPDNP蛋白蛋白经化学合成的多肽聚合物经化学合成的多肽聚合物利用基因工程技术合成的利用基因工程技术合成的基因工程抗原基因工程抗原（二）按亲缘关系：（二）按亲缘关系：1 1、异种抗原：、异种抗原：2 2、同种抗原：、同种抗原：3 3、自身抗原：、自身抗原：4 4、异嗜性抗原：、异嗜性抗原：能诱导发生自身免疫应答的自身组织成分。改能诱导发生自身免疫应

6、答的自身组织成分。改变的自身抗原、隐蔽的自身抗原变的自身抗原、隐蔽的自身抗原同一种属内不同个体之间的抗原，又称同同一种属内不同个体之间的抗原，又称同种异型抗原种异型抗原来源于另一物种的抗原来源于另一物种的抗原晶状体蛋白、精子蛋白晶状体蛋白、精子蛋白 血型抗原血型抗原同种移植抗原同种移植抗原（MHCMHC分子）分子）对人：病原微生对人：病原微生物、细菌外毒素、物、细菌外毒素、内毒素、异种动内毒素、异种动物血清物血清存在于人、动物和微生物之间的共同抗原，最初存在于人、动物和微生物之间的共同抗原，最初由由ForssmanForssman发现，又名发现，又名ForssmanForssman抗原抗原牛痘

7、病毒与天花病毒牛痘病毒与天花病毒（三）根据抗原刺激（三）根据抗原刺激B B细胞产生抗体时是否需要细胞产生抗体时是否需要ThTh细胞的辅助：细胞的辅助：1 1、胸腺依赖性抗原（、胸腺依赖性抗原（TD-Ag,Thymus-dependent AgTD-Ag,Thymus-dependent Ag）2 2、胸腺非依赖性抗原（胸腺非依赖性抗原（TI-Ag,Thymus-independent AgTI-Ag,Thymus-independent Ag）辅助性辅助性T T细胞细胞刺激刺激B B细胞产生抗体细胞产生抗体时依赖于时依赖于T T细胞的辅细胞的辅助，故又称助，故又称T T细胞依细胞依赖抗原，大多

8、数抗赖抗原，大多数抗原属于原属于TDTDAg Ag 少数抗原少数抗原 细菌脂多糖就细菌脂多糖就是一种是一种TI-1TI-1抗抗原原肺炎球菌夹膜多糖肺炎球菌夹膜多糖就是一种就是一种TI-2TI-2抗原抗原多个重复出现的抗原决定多个重复出现的抗原决定簇簇呈线性排列呈线性排列（四）根据抗原是否由抗原提呈细胞合成分类（四）根据抗原是否由抗原提呈细胞合成分类内源性抗原：细胞内基因编码产生的抗原。在抗内源性抗原：细胞内基因编码产生的抗原。在抗原提呈细胞内新合成的抗原。原提呈细胞内新合成的抗原。病毒感染细胞内出现的病毒编码的抗原病毒感染细胞内出现的病毒编码的抗原癌变细胞产生的新抗原（肿瘤抗原）癌变细胞产生的

9、新抗原（肿瘤抗原）外源性抗原：外源性抗原：APCAPC外产生的抗原。泛指由抗原外产生的抗原。泛指由抗原提呈细胞从外部所摄取的蛋白质抗原，多糖抗提呈细胞从外部所摄取的蛋白质抗原，多糖抗原和糖脂类抗原。原和糖脂类抗原。胞外寄生细菌产生的抗原胞外寄生细菌产生的抗原一、一、抗原的异物性抗原的异物性二、抗原的理化特性二、抗原的理化特性 三、动物种属的遗传背景和动物个体的生理状态三、动物种属的遗传背景和动物个体的生理状态四、四、抗原的剂量和免疫途径抗原的剂量和免疫途径 五、佐剂：五、佐剂：先于抗原或与抗原同时混合注射机体，可增强抗原的免疫原先于抗原或与抗原同时混合注射机体，可增强抗原的免疫原性的物质。性的

10、物质。4 4、抗原的物理状态：、抗原的物理状态：1 1、抗原的分子组成：、抗原的分子组成：2 2、抗原的分子大小：、抗原的分子大小：3 3、抗原的分子结构抗原的分子结构：氢氧化铝胶，油佐剂氢氧化铝胶，油佐剂弗氏不完全佐剂（弗氏不完全佐剂（FIAFIA）：）：石蜡油与羊毛脂按一定比例混合石蜡油与羊毛脂按一定比例混合弗氏完全佐剂弗氏完全佐剂 （FCAFCA）：）：在弗氏不完全佐剂中加入结核菌在弗氏不完全佐剂中加入结核菌 或卡介苗。或卡介苗。蛋白质蛋白质 多肽多肽 多糖多糖 脂类脂类 核酸核酸分子量越大，免疫原性越强分子量越大，免疫原性越强结构越复杂，免疫原性越强结构越复杂，免疫原性越强凝集凝集 非

11、凝集，非凝集，颗粒颗粒 可溶性可溶性辅佐抗原血管紧张肽血管紧张肽 1031 1031 有免疫原性有免疫原性明胶明胶 1010万万 免疫原性很弱免疫原性很弱皮内皮内注射、皮下注射、肌肉注注射、皮下注射、肌肉注射、静脉注射及腹腔注射等射、静脉注射及腹腔注射等 抗抗原原决决定定簇簇是是抗抗原原物物质质分分子子表表面面或或其其他他部部位位，具具有有一一定定组组成成和和结结构构的的特特殊殊化化学学基基团团，能能与与其其相相应应抗抗体体或或致致敏敏淋淋巴巴细细胞胞发发生生特特异异性性结结合合的的结结构构。也也称称抗原表位。抗原表位。顺序决定簇顺序决定簇：序列相连的氨基酸顺序片段构成（连续决定簇或线性决定簇

12、或序：序列相连的氨基酸顺序片段构成（连续决定簇或线性决定簇或序列决定簇）。列决定簇）。构象决定簇构象决定簇：不连续的氨基酸顺序片段经多肽的折叠卷曲而组合起来：不连续的氨基酸顺序片段经多肽的折叠卷曲而组合起来（不连续决定簇或结构决定簇）。（不连续决定簇或结构决定簇）。T T细胞和细胞和B B细胞通常识别同一抗原上的不同表位，细胞通常识别同一抗原上的不同表位，分别称为分别称为T T细胞表位和细胞表位和B B细胞表位。细胞表位。T T细胞表位细胞表位多是顺序决定簇，多位于抗原分子的内部，一般由多是顺序决定簇，多位于抗原分子的内部，一般由8-178-17个氨个氨基酸组成，需由基酸组成，需由APCAPC

13、加工抗原后以加工抗原后以MHCMHC抗原肽复合物的形式提呈给抗原肽复合物的形式提呈给T T细胞。细胞。B B细胞表位细胞表位多是构象决定簇，多位于抗原分子的表面，一般由多是构象决定簇，多位于抗原分子的表面，一般由5-155-15个氨个氨基酸，基酸，5-75-7个单糖或核苷酸组成。个单糖或核苷酸组成。一、病原微生物一、病原微生物（一）病毒性抗原（一）病毒性抗原 病毒的主要成分为蛋白质或糖蛋白，大多数的蛋白质和病毒的主要成分为蛋白质或糖蛋白，大多数的蛋白质和糖蛋白均可作为抗原刺激机体产生免疫应答，大多数情况下，糖蛋白均可作为抗原刺激机体产生免疫应答，大多数情况下，细胞免疫在抗病毒免疫中占主导地位，

14、而体液免疫的作用有细胞免疫在抗病毒免疫中占主导地位，而体液免疫的作用有限。（囊膜抗原，衣壳抗原）限。（囊膜抗原，衣壳抗原）（二）细菌性抗原（二）细菌性抗原 细菌结构复杂，每一种结构都由若干抗原组成。因此，细菌结构复杂，每一种结构都由若干抗原组成。因此，每个细菌都含有多种细菌抗原。（菌毛抗原，鞭毛抗原，荚每个细菌都含有多种细菌抗原。（菌毛抗原，鞭毛抗原，荚膜抗原，菌体抗原）膜抗原，菌体抗原）（三）寄生虫抗原（三）寄生虫抗原寄生虫相对较大，抗原成分复杂寄生虫相对较大，抗原成分复杂二、细菌的外毒素和类毒素二、细菌的外毒素和类毒素 某些细菌在生长繁殖过程中，向菌体外分泌的有毒物质称某些细菌在生长繁殖过

15、程中，向菌体外分泌的有毒物质称外外毒素毒素（破伤风杆菌，白喉杆菌，肉毒梭菌外毒素），实为蛋白（破伤风杆菌，白喉杆菌，肉毒梭菌外毒素），实为蛋白质，毒性很强。若外毒素经质，毒性很强。若外毒素经0.3%-0.4%0.3%-0.4%的甲醛处理后，便失去毒的甲醛处理后，便失去毒性，但仍保留免疫原性，即成为性，但仍保留免疫原性，即成为类毒素类毒素。三、异种动物血清三、异种动物血清 用来防治白喉、破伤风及蛇毒等的用来防治白喉、破伤风及蛇毒等的抗毒素抗毒素血清，一血清，一般都是用马血清制作。这种异种动物的血清对人具有两般都是用马血清制作。这种异种动物的血清对人具有两重性：一是有特异抗毒素的作用，可以中和病人

16、体内相重性：一是有特异抗毒素的作用，可以中和病人体内相应的外毒素，发挥防治疾病的作用。二是作为抗原可刺应的外毒素，发挥防治疾病的作用。二是作为抗原可刺激人体产生抗马血清蛋白的抗体，若该患者再次接受马激人体产生抗马血清蛋白的抗体，若该患者再次接受马血清时可能引起过敏。血清时可能引起过敏。四、异嗜性抗原四、异嗜性抗原 异嗜性抗原指存在于人、动物、植物、微生物组织异嗜性抗原指存在于人、动物、植物、微生物组织间的共同抗原，因间的共同抗原，因ForssmanForssman首先发现这种抗原，又称首先发现这种抗原，又称ForssmanForssman抗原。抗原。ForssmanForssman用豚鼠脏器的

17、生理盐水悬液免疫家兔，用豚鼠脏器的生理盐水悬液免疫家兔，获得的抗体却能与绵羊红细胞发生凝集反应，这种反获得的抗体却能与绵羊红细胞发生凝集反应，这种反应称为交叉反应。应称为交叉反应。某些微生物与人体自身组织亦有共同抗原成分，如溶某些微生物与人体自身组织亦有共同抗原成分，如溶血性链球菌与人的肾小球和心肌。当人体感染溶血性链血性链球菌与人的肾小球和心肌。当人体感染溶血性链球菌后所产生的抗体或致敏淋巴细胞会与肾小球和心肌球菌后所产生的抗体或致敏淋巴细胞会与肾小球和心肌发生交叉反应，从而引起肾小球肾炎和心肌炎。发生交叉反应，从而引起肾小球肾炎和心肌炎。五、血型抗原五、血型抗原 六、主要组织相容性抗原六、

18、主要组织相容性抗原七、肿瘤抗原七、肿瘤抗原 指细胞在恶性变化过程中出现的新抗原的总称。指细胞在恶性变化过程中出现的新抗原的总称。生物导弹生物导弹：以抗肿瘤抗原的特异性单克隆抗体为载：以抗肿瘤抗原的特异性单克隆抗体为载体，偶联杀肿瘤药物，精确地达到癌细胞处并与之结体，偶联杀肿瘤药物，精确地达到癌细胞处并与之结合，在原位杀死癌细胞，而对其他邻近的正常细胞无合，在原位杀死癌细胞，而对其他邻近的正常细胞无损伤。损伤。八、基因工程抗原八、基因工程抗原 把编码病毒或细菌特异性抗原的基因提取出来，把编码病毒或细菌特异性抗原的基因提取出来，用质粒或噬菌体作载体，将此基因带入到真核细胞用质粒或噬菌体作载体，将此

19、基因带入到真核细胞或原核细胞的基因组中，使之表达特异性抗原，即或原核细胞的基因组中，使之表达特异性抗原，即基因工程抗原。基因工程抗原。异物性异物性也称也称异源性异源性：是指抗原与自身正常组织成分的差异程度。是指抗原与自身正常组织成分的差异程度。通常抗原与宿主关系越远，免疫原性越强。通常抗原与宿主关系越远，免疫原性越强。牛血清白蛋白牛血清白蛋白牛牛猪猪机体的机体的自己自己必须满足两个条件：必须满足两个条件：一是机体胚系基因的编码产物一是机体胚系基因的编码产物二是机体免疫系统发育过程中遭遇过的物质二是机体免疫系统发育过程中遭遇过的物质侧链直链氨基酸的组成及在肽链中的位置光学构型:L-氨基酸聚合体D

20、-氨基酸聚合体明胶明胶明胶明胶耦耦联联上上重重氮氮化化合合物物酪氨酸酪氨酸酪酪氨氨酸酸暴暴露露在在外外，免免疫疫原原性性强强酪酪氨氨酸酸位位于于内内部部，免免疫疫原原性性弱弱佐剂的作用机制：佐剂的作用机制：1 1、在接种部位形成抗原储存库，使抗原在体、在接种部位形成抗原储存库，使抗原在体内缓慢释放，延长抗原在体内的停留时间，内缓慢释放，延长抗原在体内的停留时间，提高抗原与免疫细胞接触的几率提高抗原与免疫细胞接触的几率2 2、增加抗原表面积，辅助抗原充分暴露，有、增加抗原表面积，辅助抗原充分暴露，有利于免疫细胞对抗原表位的识别利于免疫细胞对抗原表位的识别3 3、促进局部的炎症反应，增强吞噬细胞的

21、活、促进局部的炎症反应，增强吞噬细胞的活性，促进免疫细胞的增殖与分化，诱导细胞性，促进免疫细胞的增殖与分化，诱导细胞因子的分泌因子的分泌抗原提呈细胞处理抗原过程示意图抗原提呈细胞处理抗原过程示意图抗原提呈细胞处理抗原过程示意图抗原提呈细胞处理抗原过程示意图只含降解只含降解L-L-氨基酸氨基酸的酶的酶蛋白质蛋白质多肽多肽巨巨噬噬细细胞胞将将处处理理后后的的蛋蛋白白质质抗抗原原提提呈呈给给T T细细胞胞蛋白质抗原分子蛋白质抗原分子1 1、2 2、3 3、4 4、5 5表示抗原决定簇表示抗原决定簇1 1、多数情况下，针对一个蛋白质分子的天然构象所、多数情况下，针对一个蛋白质分子的天然构象所产生的抗体

22、将不能与变性的蛋白质分子反应，即使产生的抗体将不能与变性的蛋白质分子反应，即使蛋白质分子的原始氨基酸序列没有改变。（蛋白质分子的原始氨基酸序列没有改变。（）2 2、通常当蛋白质的构象发生变化后，、通常当蛋白质的构象发生变化后，T T细胞仍能很细胞仍能很好的识别该蛋白质抗原。（好的识别该蛋白质抗原。（）3 3、一个蛋白质上通常会有许多不同的抗原决定簇，、一个蛋白质上通常会有许多不同的抗原决定簇，但这些抗原决定簇所引起的免疫应答的强度是相同但这些抗原决定簇所引起的免疫应答的强度是相同的。（的。（）4 4、一个带有重复糖单位的碳水化合物会有几个相同、一个带有重复糖单位的碳水化合物会有几个相同的抗原决

23、定簇。（的抗原决定簇。（）思考题：思考题：1 1、抗原、抗原决定簇、完全抗原、不完全抗、抗原、抗原决定簇、完全抗原、不完全抗原及半抗原之间的关系。原及半抗原之间的关系。2 2、抗原有哪两种特性？各是什么含义？、抗原有哪两种特性？各是什么含义？3 3、什么是、什么是TI-AgTI-Ag和和TD-AgTD-Ag？4 4、影响抗原免疫原性的因素有哪些？、影响抗原免疫原性的因素有哪些？5 5、什么是佐剂？、什么是佐剂？6 6、顺序决定簇、结构决定簇、顺序决定簇、结构决定簇、T T细胞表位和细胞表位和B B细胞表位之间的关系？细胞表位之间的关系？7 7、了解重要抗原的种类。、了解重要抗原的种类。习题：习

24、题：1 1、一个、一个B B细胞上可具有多种能识别不同抗原的抗原受体。（细胞上可具有多种能识别不同抗原的抗原受体。（）5 5、一些抗原被称为、一些抗原被称为TD-AgTD-Ag，是，是因为（因为（）A A 不在胸腺中产生不在胸腺中产生 B B 刺激刺激B B细胞产生抗体需要细胞产生抗体需要T T细胞辅助细胞辅助C C 在胸腺中产生在胸腺中产生 D D 刺激刺激B B细胞产生抗体不需要细胞产生抗体不需要T T细胞辅助细胞辅助6 6、下述哪种抗原为自身抗原（、下述哪种抗原为自身抗原（）A A 同种同种抗原抗原 B B 异种异种抗原抗原 C C 肿瘤抗原肿瘤抗原 D D 病毒抗原病毒抗原 2 2、主

25、动免疫通常用于预防，而被动免疫通常用于治疗。（、主动免疫通常用于预防，而被动免疫通常用于治疗。（）4 4、半抗原（、半抗原（）A A 既有免疫原性，又有免疫反应性既有免疫原性，又有免疫反应性 B B 只有免疫原性，无免疫反应性只有免疫原性，无免疫反应性C C 只有免疫反应性，无免疫原性只有免疫反应性，无免疫原性D D 只有与蛋白质载体结合后才能与相应抗体结合只有与蛋白质载体结合后才能与相应抗体结合错错对对C CB BC C3 3、免疫耐受是指机体的免疫功能低下。、免疫耐受是指机体的免疫功能低下。()()错错 当前，我国规定儿童在周岁以内要完成次卡介苗、次小儿麻痹糖丸疫苗、次百白破混合制剂，次麻

26、疹疫苗的接种和三次乙肝疫苗接种，称为基础免疫。儿童计划免疫程序表 接种年龄接种疫苗种类 出生卡介苗，乙肝疫苗1针 1个月 乙肝疫苗1针 2个月1粒小儿麻痹糖丸 3个月1粒小儿麻痹糖丸，百白破三联针1针 4个月1粒小儿麻痹糖丸，百白破三联针1针 5个月百白破三联针1针 6个月 乙肝疫苗1针 8个月麻疹疫苗1针 1.5岁2岁 百白破三联针1针 4岁1粒小儿麻痹糖丸 7岁卡介苗1针，麻疹疫苗1针，白破二联针1针 如在接触麻疹、白喉、小儿麻痹症、流行性脑脊髓膜炎等传染病病人后进行应急接种，就有很好的预防作用，没有传染上的可不再受染，已传染上的可减轻病情。但如果在流行性乙型脑炎（简称“乙脑”）的潜伏期中用乙脑疫苗作应急接种，倒有可能诱发乙脑。此外卡介苗、百日咳菌苗也不能作应急接种。目前认为丙种球蛋白预防麻疹和甲型肝炎的效果比较好。儿童如果接触了麻疹或甲型肝炎病人，在此以前又未曾打过麻疹或甲型肝炎预防针的话，立即注射丙种球蛋白可防止被传染。即使传染上了虽不能阻止发病，但能使病情减轻。此外，丙种球蛋白对腮腺炎，水痘，麻疹、普通感冒等也有预防作用。然而，丙种球蛋白毕竟是别人的抗体，注射后，个月左右就会消耗完，因此它的防病作用是暂时的。