第二章 抗原和抗体

序列或其空间构型。
（三）抗原的分类
抗原物质的种类非常多，根据不同的研究角度， 对抗原有着不同的分类方法，主要的分类体系有： 根据来源与机体的亲缘关系分类 根据自然来源 根据引起免疫应答的抗原依赖T细胞的关系分类 根据抗原性能分类 根据化学组成分类 超抗原
抗原来源与机体的亲缘关系
（二）抗原的特性
（1）免疫原性 免疫原性是指引起免疫应答的性能，它涉及抗原分子与 免疫细胞的相互作用，即它必须经过抗原呈递细胞的加 工、处理和呈递作用，以及被T和B细胞的抗原识别受体 所识别。抗原的免疫原性与抗原分子的化学性质相关， 更与机体的免疫应答特性相关； 抗原的免疫原性，首先决定于其自身的化学特性，但同 一种抗原，对不同种动物或同种动物不同个体间其免疫 原性强弱，可表现很大差异，因此一种抗原的免疫原性 是由其化学性质和宿主因素决定的。 具有免疫原性的物质称为免疫原（immunogen）。
例如：多糖类物质。
TD抗原和TI抗原的比较
抗原类型 抗原性质 产生Ig种类 引起的 免疫反应 参与细胞 抗体免疫类型 胸腺依赖性抗原 TD 蛋白质类 IgG 可引起二次反应 需Th细胞参与 细胞免疫体液免疫 非胸腺依赖性抗原 TI 脂多糖等多糖类 IgM 只能引起初次反应 不需Th细胞参与 体液免疫
异种抗原(heteroantigen) ：与免疫动物不同种属的 抗原。例如：动物血清、微生物－对人而言 同种异型抗原(Alloantigen) ：与免疫动物同种属，能 刺激同种而基因型不同的个体产生免疫应答。例如：人 的ABO型血。

A型血红细胞
B型血红细胞
O型血红细胞
AB型血红细胞
抗原来源与机体的亲缘关系
超抗原和普通抗原的比较
Conventional Antigen Superantigen
Monoclonal/Oligoclonal T cell response
Polyclonal T cell response 1:4 - 1:10（2％～20％）
1:104
-
1:106
（四）决定免疫原性的因素
机体产生抗溶血性 链球菌的抗体
溶血性 链球菌
心肌 细胞
肾小球 基底膜 细胞
抗原自然来源
内源性抗原（endogenous antigen）：在自身细胞内
合成、并存在于细胞内的抗原。如：
肿瘤细胞合成的肿瘤抗原。
胞内菌和病毒感染细胞所合成的细菌抗原、病毒抗原
外源性抗原（exogenous antigen）：被单核巨噬细
超抗原的作用特点
一般的抗原只能激活外周血中0.0001~0.001%的T细
胞，而超抗原可使2~25%的T细胞激活。 不需APC处理，不受MHC限制； 可激活T细胞，又可致T细胞产生免疫耐受或抑制。 因具有强激活T细胞作用，其功效强大，广泛应用 于防治各类由免疫系统功能下降所引起的老年性慢 性疾病及免疫功能严重缺陷患者，如心脑血管疾病、 糖尿病、肝炎、胃肠道疾病、肿瘤等，具有见效时 间快、安全无任何毒副作用，从根本上预防和治疗 的特点。
家White提出的。他发现某些细菌或病毒的产物可以 使很高比例的T细胞激活，他将这类抗原称为超抗原。
超级抗原是一类来源非常复杂的蛋白质，其在免疫应
答中只需要极微量的（以ng计）这种抗原，就可以利 用一种非常独特的机制刺激T细胞、B细胞、NK细胞 和LAK细胞等免疫细胞大量增殖，产生大量细胞因子， 并引发多种免疫效应，从而迅速杀死侵入人体的病毒 和体内变异细胞，维持人体免疫平衡。
反应原性 (Immunoreactivity)：能与抗体或致敏淋巴细胞
特异性结合出现免疫反应的性质。 Immunoreactivity (Reactinogenicity): ability to recognize and bind to the produced antibodies and activated lymphocytes.
Forssman 抗原的发现
产生 抗体
豚鼠脏器制成 细胞悬液
发生特异性 抗原抗体反应
豚鼠脏器细胞表面与绵羊 红细胞表面具有相同的抗原分子
绵羊 红细胞
例子
在某些病原菌的表面具有同人类细胞表面相同的抗 原。例如：溶血性链球菌的细胞壁成分同人肾小球基底 膜细胞和心肌细胞具有相同的抗原分子。
进入人体
溶血性链球菌

例子
宿主的反应性
宿主的健康和营养状况与抗原进入机体后能否引起免疫反
应及免疫反应的强弱具有相关性。
对不同动物或同种动物的不同个体，免疫原性的强
弱表现出很大差异。个体差异有很大影响。
在正常情况下，机体分泌的各种粘液物质中会含有分泌
性的IgA，这些分泌性的免疫球蛋白会对外来的抗原起到 一定的清除作用。
蛋白质类抗原，它可以刺激机体产生IgG，这类抗原刺激机体 产生的体液免疫必需要Th细胞的参与，所以称为胸腺依赖性 抗原。它可以诱导细胞免疫和免疫记忆。
例如：血细胞、细菌血清成分等。 非胸腺依赖性抗原（thymus-independent antigen, TI Ag）:此
类抗原种类较少，它刺激B细胞产生IgM，这类抗原刺激机体 产生体液免疫不需要T细胞的协助，所以称为非胸腺依赖性抗 原。它不能引起细胞免疫和免疫记忆。
抗原的性质
异物性
异物性是指抗原与所刺激的机体的自身物质的差异。 抗原通常是非自身的物质，不同物质之间的抗原性差别
取决于它们化学上的异质性。 一般地，物质来源的亲缘关系越远，其化学结构差别越 大，抗原性也越强；反之亲缘关系越近，抗原性越弱。 例如：鸭血清蛋白，对鸡是弱抗原；对家兔来讲是 强抗原。 再如：器官移植 --- 异种移植物，排斥强；同种移 植物，排斥较弱；自身移植物，不排斥可长期存活。
化学组成分类
蛋白质抗原：蛋白质破坏、改变丧失；蔗糖可
抑制其变性
多糖抗原：与蛋白质结合后，刺激动物产生抗
体；福尔马林处理后对热稳定
类脂抗原：类脂多糖、蛋白多糖复合物、特异
性多糖抗体、细菌细胞壁多糖蛋白复合物
超抗原 Superantigen
超抗原 (superantigen SAg) 是1989年由瑞典著名科学
一般情况下，颗粒性抗原（细菌，红细胞，大的多聚体）
不论皮下或静脉注射均可引起良好的抗体应答，而许多可
溶性蛋白或糖类则需较严格的免疫程序，包括用量较大， 多次注射以及与佐剂同时使用。
（五）抗原的特异性和交叉反应
抗原反应的最大特性之一是其免疫效应具有特异性
（specificity），这种特异性在其免疫原性和免疫反应性 两个方面都表现得非常突出。 例如伤寒杆菌诱导的免疫应答只能针对伤寒杆菌；志 贺杆菌不能诱导出对伤寒杆菌的免疫力，与抗伤寒杆菌 抗体也不发生反应。这就是传统免疫学进行免疫预防和 免疫诊断的基本依据。 抗原的特异性与蛋白分子中氨基酸种类、排列顺序、特 殊基团和空间构型等因素有关，也与其电荷性质及亲水 性有关系。 抗原的特异性不是平均地取决于整个分子，而是取决于 分子表面的特殊基团或是空间结构。
（二）抗原的特性
（2）反应原性
抗原的反应原性只涉及抗原分子与抗体分子或T细胞抗
原受体分子（TCR）间的相互作用，即分子与分子的相 互作用。只是抗原分子表面的有限部位能与抗体分子结 合，称此部位为抗原决定簇或表位。因此，免疫反应性 主要决定于抗原分子的化学性质。
如抗原为蛋白质分子，其反应性可决定于其氨基酸
第二章 抗原和抗体
Section 2 Antigen and Antibody
第一节 抗原（Antigen）
第一节 抗原 (Antigen, Ag）
（一）抗原的概念 （二）抗原的特性 （三）抗原的分类
（四）决定免疫原性的因素
（五）抗原的特异性和交叉反应
（六）半抗原及其应用
（一）抗原的概念
抗原的定义：一类能刺激机体免疫系统使之产
（一）抗原的概念
抗原的产生
B细胞 Ag T细胞
抗体 效应性T细胞
能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答 能与相应的应答产物在体内外发生特异性结合的物质

（二）抗原的特性
免疫原性 (Immunogenicity) ：刺激机体免疫系统产生特
异性免疫反应，并形成抗体或致敏淋巴细胞的性质。 Immunogenicity: ability to stimulate the generation of antibodies and activated special lymphocytes. 免疫原性 抗原性（antigenenicity)
抗原决定簇的概念
抗原决定簇 (Antigenic determinant) ：抗原分子表
面具有特殊立体构型和免疫活性的化学基团。是被 免疫细胞识别的靶结构，也是免疫反应具有特异性 的物质基础。
免疫原性 (Immunogenicity) --- 刺激机体免疫系统产
生特异性免疫反应，并形成抗体或致敏淋巴细胞的 性质。 免疫原（immunogen）--- 即具有免疫原性又有免疫 反应原性的抗原。 抗原进入机体后能否引起机体的免疫系统产生特异 性反应，是由多种因素决定的。一种抗原能否成功 地诱导宿主产生免疫应答取决于三个方面：抗原的 性质、宿主的反应性和免疫方式决定的。

自身抗原(Autoantigen) ：能引起自身免疫应答的自身 组织成分。例如：脑组织、眼晶状体蛋白及突变组织等 正常组织 细胞
烧伤等损伤
组织结构 发生变化

异嗜性抗原（Heterophile antigen）：是指不同种属动 物、植物及微生物表面上存在的共同抗原（交叉抗原）。 由于这类抗原是Forssman （瑞典病理学家）发现的， 所以又称Forssman抗原。这种类型的抗原在临床上可 能会引起某些疾病。
生特异性免疫应答，并能与相应的应答产物在 体内外发生特异性结合的物质。
Antigen: Substances that provoke a specific immune
response which involves the production of proteins called antibodies and specialized lymphocytes that specifically target on the antigens that cause their formation.
胞吞噬、捕获，或与B细胞特异性结合，而后进入细 胞内的抗原，均称为外源性抗原。
所有来自体外的微生物、疫苗、异种蛋白等；
自身细胞合成而释放于细胞外的非自身物质，如肿瘤
相关抗原、口蹄疫病毒（FMDV）的VIA抗原等。
抗原自然来源
对胸腺的依赖性
胸腺依赖性抗原（thymus-dependent antigen, TD Ag）：多为
当冬天温度低的时候，粘液分泌量减少，机体对外来致病
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
因素的防御性降低。
免疫方式
抗原进入的途径、剂量、次数和间隔时间以及免疫佐剂
（能够增强机体对抗原的免疫应答的物质）的使用等免疫 方式都可影响免疫应答。
最为常见的免疫途径有以下几种：口服、喷雾吸入、皮下
注射、腹腔注射、静脉注射，以这几种免疫方式来说，静 脉注射的方式进入机体的抗原性最强。
抗原的性能分类
完全抗原：既具有免疫原性又具有反应原性的抗原。 又称为免疫原。 免疫原一定是抗原，但抗原不一定是免疫原。 不完全抗原：只有反应原性而没有免疫原性的抗原。 又称为半抗原。

天然抗原：天然具有抗原性的生物物质，如血浆、酶、 激素。含多种抗原成分，如血浆中的血浆蛋白质具有 多种抗原性。 人工抗原：用人工方法将没有免疫原性的小分子化合 物偶联于蛋白质载体上所制成的复合抗原。
抗原的性质
分子大小 必需是有机物，无机物不具备抗原性； 需在具有足够大的分子量，一个有效的免疫原分子质 量大多在10KD以上。分子量越大，结构就越稳定，越 不易被破坏和清除，免疫原性越强； 化学结构 分子化学结构具有一定的复杂程度，一般地化学结构 越复杂，免疫原性越强；因此：支链化合物>直链化 合物，球形分子>线性分子，芳香环的加入可以增强 免疫原性； 抗原只有被降解后才能被抗原递呈细胞 (APC)递呈。 抗原性的强弱可通过人工合成的抗原来证实。