第7章 抗原与抗体

如荚膜多糖、类脂、脂多糖。半抗原又分为简单半抗原和复
合半抗原。
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简单半抗原(simple hapten)
简单半抗原的分子量较小，只
有一个抗原决定簇，不能与相应的抗体发生可见的反应，
但能中和相应的抗体阻止其出现可见的反应(用沉淀抑制反
应可证实)。

复合半抗原(complex hapten)
复合半抗原的分子量较大，
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二、Ig的分子结构
IgG、IgE、血清型IgA，IgD均是以单体分子形式存在，
IgM是以五个单体分子构成的五聚体，分泌型IgA是以二个
单体构成的二聚体。
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二、Ig的分子结构
1. 单体分子结构
所有种类Ig的单体分子结构
都是相似的，即是由两条
相同的重链和两条相同的
轻链四条肽链构成的“Y” 字形的分子。
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高(超)变区
在重链的可
变区(VH)内部，有四个区 域的氨基酸最易发生变化， 称为高(超)变区，氨基酸残 基位臵分别位于31-37，5158，84-91，101-1l0，其余 的氨基酸变化较小，称为骨 架区。
立体构型和免疫活性的化学基团称为抗原决定簇(antigenic
determinant)或抗原决定基。由于抗原决定簇通常位于抗原分
子表面，因而又称为抗原表位(epitope) 。抗原决定簇决定抗 原的特异性。
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2. 决定簇的大小
抗原决定簇的大小是相当恒定的。蛋白质
抗原的每个决定簇由5-7个氨基酸残基组成，如肌红蛋白的 决定簇由6～7个氨基酸残基组成，伸长约为1.9～2.3nm；
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3. 根据对胸腺(T细胞)的依赖性分类

胸腺依赖性抗原： 这类抗原在刺激B细胞分化和产生抗体 的过程中需要辅助性T细胞的协助。多数抗原都属此类， 如异种组织与细胞、异种蛋白及人工复合抗原等。

非胸腺依赖性抗原这类抗原直接刺激B细胞产生抗体，不 需要T细胞的协助。如大肠杆菌脂多糖、肺炎球菌荚膜多 糖等。
分子物质，识别的物质基础是存在于免疫细胞(T淋巴细胞、
B淋巴细胞)膜表面的抗原受体，识别功能很精细。 2. 特异性 机体的免疫应答和免疫力具有高度的特异性（针 对性）。 3. 免疫记忆 机体受抗原刺激产生抗体和致敏淋巴细胞外，也 形成了免疫记忆细胞，对再次接触的相同抗原物质可产生 更快的免疫应答。
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⑷ 多特异性决定簇 含有两种以上不同特异性的决定簇。 ⑸ 功能价 能价。 ⑹ 非功能价 隐蔽于抗原分子内部的决定簇谓之非功能价， 位于抗原分子表面、能与免疫活性细胞接近，对
激发机体的免疫应答起着决定意义的决定簇称为抗原的功
只有在用酶轻度消化后才能暴露。 天然抗原一般都是多价和多特异性决定簇抗原。
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单特异性决定 簇多价抗原
多特异性 决定簇多 价抗原
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四、抗原的交叉性
不同抗原物质之间存在相同的抗原决定簇，这种现象称 为抗原的交叉性。这些共有的抗原组成或决定簇称为共同抗 原或交叉抗原。如果两种微生物有共同抗原，它们与相应抗 体相互之间可以发生交叉反应。
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载体效应(carrier effect)
抗体和致敏淋巴细胞并能与之发生反应的物质称为抗原 (Ag)。 抗原物质具有抗原性,包括免疫原性与反应原性。
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免疫原性(immunogenicity) （抗原作用）指能刺激机体产生 抗体和致敏淋巴细胞的特性。

反应原性(reactinogenicity) （抗原反应）指抗原与相应的抗
体或致敏淋巴细胞发生反应的特性，此特性又称为免疫反
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4. 根据化学性质分类
糖蛋白 抗原 脂蛋白
脂质
多糖
核酸
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（二）微生物抗原 1. 按保护性分 保护性抗原和非保护性抗原。 2. 按微生物种类分
⑴ 细菌抗原 细菌的抗原结构比较复杂，每个菌的每种结构
都由若干抗原组成，因此细菌是多种抗原成分的复合体。有 菌体抗原、荚膜抗原、鞭毛抗原和菌毛抗原等。
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菌体抗原 又称O抗原，是革兰氏阴性菌细胞壁抗原，其化
学本质为脂多糖的多糖侧链。

鞭毛抗原 又称H抗原。鞭毛抗原主要决定于鞭毛丝。
荚膜抗原 又称K抗原。荚膜是细菌主要的表面抗原，成分
为多糖或多肽。

菌毛抗原 菌毛由菌毛素组成，有很强的抗原性。
毒素抗原 外毒素的成分为糖蛋白或蛋白质，具有很强的抗
有多个抗原决定簇。一般的半抗原都属于此类，能与相应 的抗体发生沉淀反应。二硝基氯苯(DNCB)、多糖、类脂质、 脂多糖等半抗原都为复合半抗原。
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二、构成抗原的条件（影响抗原免疫原性的因素）
1. 异源性 又称异物性(foreigness) ，一般说来，只有非自身物质进入机 体才能具有免疫原性。微生物、异种组织、细胞及蛋白质均是良好的 抗原。通常动物亲缘关系相距越远，种系差异越大，免疫原性越好。 有以下几种情况: 非动物性抗原 非动物性的物质，譬如植物蛋白(叶绿素等)、微生物等， 对动物宿主有良好的免疫原性。 异种动物抗原 动物之间血源关系相距越远，生物种系差异越大、免 疫原性越好。譬如:鸭源蛋白质对鸡的免疫原性较弱，而对兔则是良好 的免疫原。 同种异体抗原 同种动物异体间的某些物质也有免疫原性，譬如血型 抗原、组织相容性抗原等。
抗原有多种分类方法，大致如下: 1. 按抗原的性质分类分： 完全抗原 抗原 不完全抗原（半抗原） 复合半抗原
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简单半抗原
2. 按来源分 异种抗原 与免疫动物不同种属的抗原，如微生物抗原，异 种动物红细胞，异种动物蛋白。 同种抗原 与免疫动物同种属不同个体的抗原，能刺激同种 而基因型不同的个体产生免疫应答，如血型抗原、同种移 植物抗原。 自身抗原 动物的自身组织细胞、蛋白质在特定条件下形成 的抗原，对自身免疫系统具有抗原性。 异嗜性抗原 指与种属特异性无关，存在于人、动物、植物 及微生物之间性质相同的抗原(交叉抗原)。该现象首先由 瑞典病理学家Forssman (1868～1947)发现的，故又称为 Forssman抗原。
原性，能刺激机体产生抗体(即抗毒素)。
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⑵ 病毒抗原 各种病毒都有相应的抗原结构。如囊膜抗原、 衣壳抗原、可溶性抗原和核蛋白抗原。

囊膜抗原（V抗原） 有囊膜病毒，抗原特异性主要是囊膜 上的纤突所决定的。如流感病毒HA和NA，是流感病毒亚 型分类基础。
衣壳抗原（VC抗原） 无囊膜病毒，其抗原特异性决定于 病毒颗粒表面的衣壳蛋白。如口蹄疫病毒的衣壳蛋白VP1、 VP2 、VP3 、 VP4 等属此类抗原。 可溶性抗原（S抗原)。 核蛋白抗原 (NP抗原)。

小分子物质不具有免疫原性，不能诱导产生免疫应答，但 当与大分子物质(载体)连接后，就能诱导机体产生免疫应 答，并能与相应的抗体结合，这种现象称为半抗原载体现 象。 这些小分子物质即为半抗原，实质上就是抗原决定簇，大 分子物质即为载体。半抗原与载体结合后首次免疫动物， 可测得半抗原的抗体 (初次免疫反应)，但当二次免疫时， 半抗原连接的载体只有与首次免疫所用的载体相同时，才 会有再次反应，这种现象称为载体效应。
个重链的1/4)的排列顺序以及
结构是随抗体分子的特异性
（与抗原对应）不同而有所变
化，这一区域称为重链的可变
区(variable region， VH，简称
V区)，它赋予抗体以特异性。
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恒定区 其余的氨基酸
(占重链的3/4)数量、种
类、排列顺序及含糖量
都比较稳定，称为恒 （稳）定区（constant region， CH，简称C区）。
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现代实验表明免疫系统对半抗原和载体各自的决定簇分别 进行识别。T细胞识别载体决定簇，B细胞识别半抗原决定 簇。实际上任何大分子抗原都可看成半抗原和载体的复合 物。在抗原分子中载体起着增加半抗原的大小，使其获得 免疫原性与免疫记忆的作用。
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抗原—载体现象
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五、抗原的分类
（一）抗原分类
第七章 抗原与抗体
免疫的基本概念 抗原
抗体
抗体产生的克隆选择学说
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第一节 免疫的基本概念
免疫是指机体识别自身和非自身物质，并排除非自身 大分子物质的一种复杂的生理学反应。 免疫学是研究抗原、机体免疫系统和免疫应答规律的
一门学科。
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一、免疫的基本特性
1. 识别自身与非自身 正常动物机体能识别自身与非自身的大
3. 分子结构 相同大小的分子如果化学组成、分子结构和空间
构象不同，其免疫原性也有一定的差异。一般讲，分子结构
和空间构型越复杂，免疫原性越好。芳香环结构比直链结构 强。
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4. 物理性 颗粒性抗原的免疫原性通常比可溶性抗原强。可 溶性抗原分子聚合后或吸附在颗粒表面可增强其免疫原性。
例如将甲状腺蛋白与聚丙烯酰胺颗粒结合后免疫家兔可使
IgM的效价提高20倍。免疫原性弱的蛋白质如果吸附在氢氧
化铝胶、脂质体等大分子颗粒上可增强其免疫原性。
5. 完整性 所以抗原物质通常要通过非消化道途径以完整分
子状态进入体内，才能保持抗原性。
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三、抗原决定簇
1. 概念 抗原分子并非所有的基团都作用一致，决定其免疫活
性的只是其中的一小部分抗原区域。抗原分子表面具有特殊
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膜表面免疫球蛋白

在成熟的B淋巴细胞表面具有抗原受体，其本质也是免疫 球蛋白，称为膜表面免疫球蛋白简称（SmIg)。 关于免疫 球蛋白分子的结构和功能的研究是现代免疫学中的一大突 破。在1959～1963年R.Porter和G· Edelman采用酶及还原剂 消化和分离免疫球蛋白技术，弄清了免疫球蛋白的基本结 构，从而提出免疫球蛋白的结构模型。