第二章 抗原与抗体
临床免疫学抗原抗体反应
第二章抗原抗体反应本章考点1概.述2抗.原抗体反应原理3抗.原抗体反应的特点4抗.原抗体反应的影响因素5抗.原抗体反应的类型第一节抗原抗体反应原理抗原与抗体能够特异性结合是基于抗原决定簇（表位）和抗体超变区分子间的结构互补性与亲和性。
这种特性是由抗原、抗体分子空间构型所决定的。
除两者分子构型高度互补外，抗原表位和抗体超变区必须密切接触，才有足够的结合力。
抗原抗体反应可分为两个阶段：第一阶段为抗原与抗体发生特异性结合的阶段，此阶段反应快，仅需几秒至几分钟，但不出现可见反应；第二阶段为可见反应阶段，这一阶段抗原抗体复合物在适当温度、电解质和补体影响下，出现沉淀、凝集、细胞溶解、补体结合介导的肉眼可见的反应，此阶段反应慢，往往需要数分钟至数小时。
在血清学反应中，以上两阶段往往不能严格分开，往往受反应条件（如温度、电解质、抗原抗体比例等）的影响。
（一）抗原抗体结合力抗原抗体是一种非共价的结合，不形成共价键，需要四种分子间引力参与。
1静.电引力：又称库伦引力。
是因抗原、抗体带有相反电荷的氨基与羧基基团间相互吸引的能力，这种吸引力的大小和两个电荷间的距离平方成反比。
两个电荷距离越近，静电引力越大；2范.德华引力：这是原子与原子、分子与分子相互接近时分子极化作用发生的一种吸引力，是抗原、抗体两个大分子外层轨道上电子相互作用时，两者电子云中的偶极摆动而产生的引力。
这种引力的能量小于静电引力；3氢.键结合力：是供氢体上的氢原子与受氢体上氢原子间的引力。
其结合力较强于范德华引力；4疏.水作用力：水溶液中两个疏水基团相互接触，由于对水分子的排斥而趋向聚集的力。
当抗原表位和抗体超变区靠近时，相互间正负极性消失，周围亲水层也立即失去，从而排斥两者间的水分子，使抗原抗体进一步吸引和结合。
疏水作用力是这些结合力中最强的，因而对维系抗原抗体结合作用最大。
图10抗原与抗体的结合力（二）抗原抗体的亲和性和亲和力亲和性指抗体分子上一个抗原结合点与对应的抗原决定簇之间相适应而存在的引力，它是抗原抗体间固有的结合力。
《医学免疫学 》教学课件：第二章 抗原
二、抗原的特异性
抗原的特异性是指抗原刺激机体产生特异 性免疫应答及其与免疫应答产物（即相应 抗体和/或效应T细胞）相互作用的高度专一 性。
某一特定抗原只引起某种特定的免疫应答， 即产生针对该抗原的特异性抗体或效应T细胞。
破伤风类毒素(Ag) 机体 破伤风抗毒素(Ab)
白喉类毒素(Ag) 机体 白喉抗毒素(Ab)
国际命名机构将来自不同实验室的单克隆抗体所识别鉴定的同一分化抗原归为同一个分化是一类主要由细菌外毒素和某些病毒蛋白产物组成的抗原性物质此类抗原作用不受mhc限制无抗原特异性只需极低浓度即可激活多个淋巴细胞克隆产生极强免疫应答的抗原性物质
第二章 抗原
重点提示
基本概念 影响抗原免疫原性的因素 抗原的特异性 医学上重要的抗原物质
用右旋、左旋、消旋酒石酸三种异构体半抗原所做的实验证实，特殊 化学基团（表位）的立体构象出现微小差异也可使其免疫原性和抗原 性发生改变。
抗原表位的分类
按结构分为： 顺序表位（线性表位）:是一段序列相连续 的氨基酸片段，多位于抗原分子内部，少 数位于抗原分子表面。 构象表位:是序列上不相连的多肽或多糖， 由空间构象形成，位于抗原分子表面。
免疫原性(immunogenicity)：抗原能够刺激机体 产生抗体和/或效应T细胞的能力。
抗原性(antigenicity)：抗原能与免疫应答产物即 相应抗体和/或效应T细胞特异性结合的能力，又 称免疫反应性。
抗原一般具备免疫原性与抗原性两种特性。免疫 原性指能刺激诱导机体产生免疫应答的能力，抗 原性指能与免疫应答产物特异性结合的能力。抗 原性是一个化学概念，免疫原性是一个生物学概 念。
遗传因素 年龄、性别和健康状态
免疫方法
抗原剂量：剂量应适中，过低和过高均易诱导机 体产生免疫耐受。
抗原与抗体
抗原与抗体1、抗原的概念：抗原是指能够刺激机体产生（特异性）免疫应答，并能与免疫应答产物抗体和致敏淋巴细胞在体外结合，发生免疫效应（特异性反应）的物质。
抗原的基本能力是免疫原性和反应原性。
免疫原性又称为抗原性，是指能够刺激机体形成特异抗体或致敏淋巴细胞的能力。
反应原性是指能与由它刺激所产生的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应。
具备免疫原性和反应原性两种能力的物质称为完全抗原，如病原体、异种动物血清等。
抗原的基本性质具有异物性、大分子性和特异性。
异物性是指进入机体组织内的抗原物质，必须与该机体组织细胞的成分不相同。
大分子性是指构成抗原的物质通过是相对分子质量大于10000的大分子物质，分子量越大，抗原性越强。
特异性是指一种抗原只能与相应的抗体或效应T细胞发生特异性结合。
2、抗体的概念：抗体(antibody)指机体的免疫系统在抗原刺激下，由B淋巴细胞或记忆细胞增殖分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。
3、抗体与抗原的关系：从体液免疫讲，一部分抗原与靶细胞接触，暴露出抗原决定族，靶细胞向B 细胞呈递抗原,B细胞产生抗体作用于抗原；另一部分直接与B细胞接触，使B 细胞产生抗体作用于抗原。
B细胞产生抗体的同时，分化出记忆细胞，当同一抗原再次侵染时，记忆细胞直接产生抗体作用于抗原。
4、抗体的分类：抗体按功能可将其分为IgM、IgG、IgA、IgE、IgD五类。
IgM抗体是免疫应答中首先分泌的抗体。
它们在与抗原结合后启动补体的级联反应。
它们还把入侵者相互连接起来，聚成一堆便于巨噬细胞的吞噬；IgG抗体激活补体，中和多种毒素。
IgG持续的时间长，是唯一能在母亲妊娠期穿过胎盘保护胎儿的抗体。
他们还从乳腺分泌进入初乳，使新生儿得到保护；IgA抗体进入身体的黏膜表面，包括呼吸、消化、生殖等管道的黏膜，中和感染因子。
还可以通过母乳的初乳把这种抗体输送到新生儿的消化道黏膜中，是在母乳中含量最多，最为重要的一类抗体；IgE抗体的尾部与嗜碱细胞、肥大细胞的细胞膜结合。
兽医免疫学02.抗原
一．抗原特异性的物质基础――抗原决定簇
抗原决定簇（antigenic determinant, AD），又 称为表位（epitope），是存在与抗原表面的特殊化学有特异 性的物质基础。
抗原决定簇的大小相当于相应抗体的抗原结合部位。 一般蛋白质的抗原决定簇由5～6个氨基酸残基组成。抗 原的特异性是由这些氨基酸残基所决定。
第五节 医学上重要抗原
一．微生物及其代谢产物 如细菌、病毒等，还有其代谢产物如外毒素(类毒素)。
二．动物免疫血清 免疫血清，对本种动物具有治疗疾病的作用；对另一种
动物，则是异种蛋白，具有抗原性。 三．同种异体抗原
在同种动物的不同个体之间，由于遗传基因的不同，组 织器官中存在着不同的抗原成分，即同种异体抗原。 四．自身抗原
是指先于抗原或与抗原一起注入动物机体，可增强机体对 抗原的特异性免疫应答或改变免疫应答类型的一类物质。 二．佐剂的种类
一般可分为： ①无机佐剂，如氢氧化铝、明矾等； ②有机佐剂，如卡介苗、内毒素等； ③合成佐剂，如双链多聚核苷酸、胞苷酸等； ④油剂，如弗氏佐剂、植物油、矿物油等。
半抗原(incomplete antigen or hapten)：指指具有反 应原性而缺乏免疫原性的物质。
四．免疫原(immunogen)
指完全抗原，既能刺激机体产生免疫应答的物质。
第二节 构成抗原的条件
构成抗原的物质需具备三个条件，即异物性、一定 理化性状和完整性。 一．异物性(foreigness)
兽医免疫学
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章
绪论 抗原 免疫系统 抗体 非特异性免疫 特异性免疫 变态反应 免疫学实验技术 免疫学防治技术
5-2动物微生物--抗原与抗体
24
（三）免疫球蛋白的类型及特点
1.IgG 是血清中的主要 Ig ，含量最高，约占血清中 Ig 总 量的75％。是唯一能通过胎盘的抗体（人和兔可以； 猪、牛、马、羊不能通过）。IgG有抗菌和抗病毒作 用，抗毒素亦主要为IgG，能中和毒素使其失去活性， 在体液免疫中最为重要。IgG与抗原结合出现沉淀反 应、凝集反应、补体结合反应和中和反应。
病毒抗原模式图：
18
4、其他微生物抗原 真菌、寄生虫及其虫卵都有特异性抗原，但其 免疫原性较弱，特异性也不强，交叉反应较多， 一般很少用抗原性进行分类鉴定。 5、保护性抗原 有些抗原能激机体产生的抗体具有免疫保护作 用，因此将这些抗原称为保护性抗原或功能抗原。 6、超抗原 这类抗原只须极低浓度就可诱发最大的免疫效 应。
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半抗原
+
载体
完全抗原
B
B B T
B T
抗体
14
（二）根据对胸腺（T细胞）的依赖性分类 1、胸腺依赖性抗原 简称TD抗原。 2、非胸腺依赖性抗原 简称TI抗原。
TD、TI抗原模式图：
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动物医学中重要的天然抗原
各种微生物各有不同的抗原成分，各有 抗原特异性 同种微生物、不同株抗原成分也有差别，
4
二、构成完全抗原的条件
1．异物性
亲缘关系越远的物质，免疫原性越强；自身物质可以形 成“天然免疫耐受”.
1、异种抗原（异种动物之间的物质） 2、同种异体抗原（同种动物不同个体之间的物质） 3、自身抗原。
5
自身抗原： （1）自身物质结构、成分改变后成为“自身 抗原”; （2）机体免疫识别功能紊乱; （3）自身也有一些“隐蔽抗原”——眼球晶
19
二、抗 体
（一）免疫球蛋白与抗体
免疫学第二章 抗原
10
再次免疫应答的条件：体内同时存在半
抗原激活B记忆细胞（半抗原的特异性），
载体激活T记忆细胞。
主要决定于载体。
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2．2 决定免疫原性的因素
2.2.1 化学分子组成
多数是蛋白质。
含大量芳香族氨基酸（酪氨酸、苯
丙氨酸），尤其是含酪氨酸的免疫原性
更强；有些弱抗原（例如胶原）连接了
酪氨酸残基可增强免疫原性。
一般，颗粒性的抗原（细菌、细 胞）用量少，可溶性的蛋白或多糖抗原 用量适当加大，并加佐剂。
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2.2.7 机体方面的因素
（1）遗传因素：动物的不同种类、品系、个体 对同一种免疫原应答差别很大。
如应用合成的抗原二硝基苯-多聚-左旋-赖 氨酸（DNP-poly-L-L）在荷兰猪品系2（GP strain 2）可以引起应答，而对品系13（GP strain 13）则不能引起应答。
33
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功能性决定簇： 与抗体结合、直接启动应答的抗原决定簇。 隐蔽决定簇： 位于蛋白的深层，当蛋白质结构改变或变性 才显示出来触发应答的抗原决定簇。 变性的自身抗原可导致自身免疫病（暴露了 隐蔽决定簇）。
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载体决定簇和半抗原决定簇 完全抗原产生的抗体产生分别针对载体决 定簇和半抗原决定簇的抗体。
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超抗原的生物学意义
参与某些病理过程 SAg（金葡菌毒素）刺激大量 T细胞激活，使巨噬细胞、肥大细胞产生多种细胞 因子或其他介质（TNF、IL-1、IL-2）引起疾病。 SAg与自身免疫应答 SAg的强大刺激可激活体内 自身反应性T细胞，诱发自身免疫性疾病（如类风 湿性关节炎）。 SAg与免疫抑制 T细胞因过度激活而被耗竭。 与抗肿瘤效应 CTL被大量激活而对肿瘤发挥杀伤 作用。
初中生物知识点梳理之抗原和抗体
初中生物知识点梳理之抗原和抗体
抗原和抗体
(1)抗原能引起人体免疫器官和免疫细胞产生抗体的物质。
抗原是外来的，而不是自身的，如病菌、病毒和其他的病原微生物、异体血液和某些药物都是抗原。
(2)抗体
①概念：指受到抗原刺激后产生的能与抗原特异性结合且具有特殊抗病能力的蛋白质(免疫球蛋白)。
这种具有免疫功能的蛋白质存在于血液、淋巴和组织液中。
②特点：抗体是人体自身产生的，保护人体自身的蛋白质。
抗体产生后在体内存留的时间不同，如天花病毒抗体会永久地存留，但感冒病毒抗体只能存留短暂的时间。
抗原与抗体的关系
①抗体和相应的抗原结合后，可以促进白细胞的吞噬作用而将抗原消除，使抗原失去致病作用。
②一种抗体只能抵抗一种抗原，而且一种抗体只能受相应的抗原刺激后才能形成。
免疫学导论 第二章 抗原
A型血 红细胞
B型血 红细胞
O型血 红细胞
AB型 红细胞
根据红细胞表面有无特异性抗原（凝集原）A和B来划分的血液类 型系统。ABO血型系统是1900年奥地利兰茨泰纳发现和确定的人 类第一个血型系统。根据凝集原A、B的分布把血液分为A、B、 AB、O四型: 1)红细胞上只有凝集原A的为A型血，其血清中有抗B凝集素； 2)红细胞上只有凝集原B的为B型血，其血清中有抗A的凝集素； 3)红细胞上A、B两种凝集原都有的为AB型血，其血清中无抗A、 抗B凝集素； 4)红细胞上A、B两种凝集原皆无者为O型，其血清中抗A、抗B凝 集素皆有。 具有凝集原A的红细胞可被抗A凝集素凝集；抗B凝集素可使含凝 集原B的红细胞发生凝集。
第二章 抗原
Antigen
什么是抗原？（化学物质） 抗原有哪些特性？ 抗原有哪些类别？
【目的要求】
【目的要求】 1.掌握:抗原概念及其特性： 2.熟悉：半抗原、抗原表位、超抗原等 概念，及成为抗原的条件。 3.了解:抗原组学及在疫苗研究中的重 要作用
教学内容
第一节 第二节 第三节 第四节 抗原的基本概念和类别 影响免疫原性的因素 抗原的特异性和抗原决定簇 抗原组学
2、超抗原的种类
1）外源性超抗原：主要为微生物毒素，如：
金黄色葡萄球菌肠毒素A－E，A族链球菌M蛋
白，致热外毒素A-C，关节炎支原体丝裂原，小肠
结肠类耶氏菌膜蛋白等。
2）内源性超抗原：主要为逆转录病毒产物。如：
病毒DNA与宿主DNA整合，表达的病毒蛋白质 产物。
2 、超抗原的作用机制、特点：（超抗原与普通 （超抗原与普通抗原的不同） 抗原的不同）
（1）超抗原不需抗原递呈细胞（APC）加工处理。
（2）可直接与抗原递呈细胞的MHC-Ⅱ类分子结合，结合部位
第2章抗体与抗原
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。
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 为免疫反应性(immunoreactivity)。
2. 完全抗原与半抗原
抗原又分为完全抗原与不完全抗原。 既具有免疫原性又有反应原性的物质称为完全抗原
自身抗原 动物自身的组织通常情况下不具有免疫原性。
2. 大分子 抗原的免疫原性与其分子大小有直接关系。免疫原性良好的物质分 子量一般都在10000以上 ，在一定条件下，分子量越大，免疫原性越强。分 子量小于5000其免疫原性较弱。分子量在l 000以下的物质为半抗原，没有免 疫原性。但与蛋白质载体结合后可获得免疫原性。
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。
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。
抗原和抗体的定义
抗原和抗体的定义
抗原，是指能够刺激机体产生（特异性）免疫应答，并能与免疫应答产物抗体和致敏淋巴细胞在体内外结合，发生免疫效应（特异性反应）的物质。
抗体指机体的免疫系统在抗原刺激下，由B淋巴细胞或记忆细胞增殖分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。
这血清里含有抗体。
当然也含有抗原，可以刺激机体产生免疫反应
抗原在体内可以引起免疫反应。
抗体是由抗原刺激机体产生的，能与抗原特异性结合是抗原失去毒性的球蛋白。
也就是说，该教授感染的sars病毒是抗原。
使他患病，而另一个已痊愈的非典病人，由于感染过非典，体内产生过抗体。
这时候抗体就在病人的血清中，该教授用权与病人的血清注射相当于注射了抗体，于是抗体消灭了抗原，并就好了。
免疫的过程比较复杂，一般是这样的。
抗原经过吞噬细胞处理之后，露出了抗原决定簇，抗原决定簇决定了抗原的特异性。
然后吞噬细胞将抗原信息船体给T淋巴细胞，然后T淋巴细胞吧抗原信息传递给B淋巴细胞。
这时候B淋巴细胞接受刺激，分裂分化成效应B细胞，和记忆细胞。
效应B细胞立刻合成有关抗体，使抗原发生特异性凝结，就是抗原失效，然后再有吞噬细胞等吧抗原消灭。
另外当相同抗原再次刺激机体是，记忆细胞就会直接分化成效应b细胞，分泌抗体，消灭抗原，这个过程叫做二次免疫。
我们的疫苗应用的就是二次免疫效果迅速强烈的原理。
当然也有一些抗原不需要T细胞，直接有吞噬细胞处理后呈递给B细胞。
抗原与抗体
抗原与抗体
免疫学（Immunology）：
是研究抗原性物质、免疫系统、免疫应答的规律及免疫 应答的调节的一门科学。
免疫的定义（Immunis）：免除劳役，免除杂税
机体识别自我与非自我的过程。排除异己，维护自身稳 定的生理反应。
第一节 免疫的特性与功能
免疫就是机体对外源性或内源性异物进行识别、清除、排斥的过程。 一、免疫的特性： 1. 识别自身与非自身（Recognition of self and nonself）：机体的淋巴细胞 能识别自身与非自身的大分子物质，结合抗原表位（epitope），这种识 别非常精细，可识别异种动物之间的大分子或同种动物之间的大分子。 2. 特异性（Specificity）：机体的免疫应答具有高度的特异性，即具有很 强的针对性，只能对某一种抗原物质产生应答。如接种痘疫苗只会产生 抗痘病毒的抗体，防止痘的发生。 3. 免疫记忆（Immunological memory）：免疫具有记忆功能，机体初次 接触抗原后会激活B淋巴细胞和致敏淋巴细胞，同时产生免疫记忆，对 再次接触相同的抗原物质会产生更快更强烈的反应，免疫期更长。
完全抗原：即具免疫原性，又具反应原性的抗原。
半抗原（不完全抗原）：无免疫原性，但具有反应原性的抗原。 这种半抗原与蛋白质载体结合可具免疫原性； 如：结核杆菌的类脂质 肺炎球菌的荚膜多糖 青霉素
二、构成抗原的条件
1. 异物性：机体免疫细胞能识别自身和异己物质，只有外源性 的物质才具有免疫原性，产生免疫反应。
4. 根据抗原的化学性质分：
天然抗原：微生物及其产物抗原如 菌体抗原（O 抗原） 鞭毛抗原（H 抗原）
表面抗原（如大肠杆菌的K 抗原）
细菌的毒素抗原 病毒抗原（V 抗原） 人工抗原：人工合成多肽、蛋白等
第2章-抗原
26
（二）佐剂的作用机理
1．改变抗原的物理性状，延缓其降解和排除 延长抗原 在体内的滞留时间以更有效地刺激免疫系统。
2．刺激单核－巨噬细胞系统，增强其对抗原的处理和递 呈能力。
3．刺激淋巴细胞的增殖与分化。
（三）佐剂的应用
1．增强特异性免疫应答 可用于预防接种及动物的抗血清制备。
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第三节 抗原的种类及其医学意义
1. 根据对T细胞的依赖性分类
◆ 胸腺依赖抗原（TD抗原）：亦称T细胞依赖抗原 ◆ 胸腺非依赖抗原（TI抗原）：亦称T细胞非依赖抗原
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TI-1抗原: 具多克隆激活作用，成熟与不成熟的B细 胞均可对其发生反应，主要代表为细菌脂多糖。
TI-2抗原: 表面为多个重复表位，但只能刺激成熟的 B细胞，该类抗原包括肺炎荚膜多糖、聚合鞭毛 素等。
物抗原、变应原或过敏原、耐受原等 (4) 根据理化性质：颗粒性抗原与可溶性抗原，蛋白抗原、
多糖抗原及多肽抗原等
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第四节 其它非特异性免疫刺激剂 (nonspecific immunostimulator)
一、佐剂(adjuvant)
将其预先或与抗原一起注射给机体可增强免疫应答或 改变应答类型的物质。
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1. 抗原异质性与共同表位
抗原异质性(heterogeneity)即抗原物质的非均一性, 同一分子 表面可存在不同的表位。
共同表位 (common epitope) : 即不同的抗原上存在
的相同或相似的抗原决定基.
2. 交叉反应的意义
(1) 诱发自身免疫病：异嗜性抗原 (2) 诊断：排除交叉反应；利用交叉反应 (3) 治疗：终止免疫耐受
一、抗原的理化性质
免疫学中的抗原与抗体
免疫学中的抗原与抗体
免疫学是研究生物体免疫系统的学科，其中抗原和抗体是其中
重要的两个概念。
抗原是能够诱导机体免疫应答的物质。
它可以是蛋白质、多糖、脂质和核酸等。
人体的免疫系统通过识别抗原，并产生相应的免
疫应答来保护机体免受细菌、病毒等侵害。
通常情况下，抗原需
要与免疫系统中的抗体结合才能诱导免疫应答。
抗体是由B细胞产生的蛋白质，可以结合抗原并进一步调节机
体免疫应答。
抗体具有多种结构，包括IgG、IgE、IgA等。
其中，IgG是最常见的抗体类型，它能够穿过胎盘向胎儿提供保护。
而
IgE则主要参与过敏反应。
抗原和抗体之间的相互作用是免疫应答的关键。
抗原可以被抗
体识别和结合，形成抗原-抗体复合物。
这个过程引起了多种免疫
反应，包括细胞毒素释放、补体激活、嗜酸性粒细胞和白细胞的
吞噬等。
这些免疫反应共同协作，起到保护机体免受侵害的作用。
除了通过体内产生抗体的方式，还有许多不同的方法可以激活
机体的免疫应答。
例如，人工制备的抗原可以被使用为疫苗，使
机体产生抗体，以预防感染。
此外，某些肿瘤和感染也可以被利
用作为抗原，以诱导机体产生特异性免疫应答。
总之，抗原和抗体在免疫学中扮演着重要角色。
它们相互作用，引起身体的免疫应答。
这种作用机制是阻止细菌、病毒和其他致
病微生物进一步侵害人体的关键。
南医大-医学免疫学-第2章抗原
抗原的剂量
抗原的剂量与免疫原性密切相 关，适量浓度的抗原能更好地 刺激机体产生免疫应答。
机体的内在因素
机体的生理状态、遗传背景、 免疫水平等因素也会影响对不
同抗原的免疫应答。
增强免疫原性的方法
改变抗原的化学性质
通过修饰和改变抗原的化学性质，可 以增强其免疫原性。
增强抗原的物理性状
通过改变抗原的物理状态，如增加颗 粒大小、提高溶解度等，可以增强其 免疫原性。
抗原特异性
MHC分子与抗原的结合具 有特异性，确保免疫应答 的准确性。
免疫记忆
MHC分子能够将抗原信息 传递给T细胞，形成免疫 记忆，提高二次免疫应答 的效率。
T细胞对抗原的识别
直接识别
T细胞通过TCR直接识别抗 原肽-MHC复合物。
间接识别
T细胞通过识别由抗原激活 的细胞表面表达的炎症因 子。
识别多样性
04 抗原与抗体的相互作用
抗原抗体结合的特点
高度特异性
01
抗原抗体结合具有高度特异性，只能与相应的抗原发生结合，
这是免疫反应识别和清除外来物质的基础。
不可逆性
02
抗原抗体结合后通常形成稳定的复合物，不易解离，这是免疫
应答过程中发挥持久作用的重要机制。
亲和力
03
抗原抗体结合的亲和力是指抗原和抗体结合的强度和速度，亲
产生免疫记忆
抗原抗体结合后，免疫系统能够记忆这种抗原，并在再次接触时 迅速产生更强烈的免疫应答。
诊断疾病
通过检测抗原抗体结合反应，可以对疾病进行诊断和监测，例如 检测病毒或细菌感染的抗体。
05 抗原的免疫原性
免疫原性的概念
免疫原性是指抗原刺激机体产 生免疫应答的能力，即抗原能 刺激机体产生特异性免疫效应 的能力。
医学免疫学 第2章 抗原
3.根据来源的不同 a.天然抗原 细菌、病毒、粉尘、异种动物血清 等 b.人工抗原 人工制备疫苗，基因工程疫苗
4.根据抗原性质 a.完全抗原 b.半抗原
（二） 决定免疫原性的条件
1.抗原本身的理化性质 2.抗原与机体的相互作用（免疫方式）
（1）异物性:
异种物质: 病原微生物、异种蛋白、药物 种系关系相差越远，免疫原性越强 同种异体: 血型抗原、血清蛋白 自身物质: 精子、晶状体蛋白等
敏淋巴细胞，且仅能与该特异性抗体或淋巴细
胞结合并相互作用
结构基础：抗原决定簇
一、抗原决定簇
抗原决定簇（antigenic determinant）, 又称 表位（epitope）。 1. 概念 （1）抗原决定簇：抗原分子存在的能 TCR/BCR或抗体Fab片段特异性结合的特殊化学 基团，是免疫应答特异性的物质基础。 （2）抗原结合价：抗原结合价（antigenic valence）是指能够与抗体分子结合的决定簇数目。
构象决定簇与线性决定簇
抗原的结合价（antigenic valence）
能与抗体分子结合的功能性决定簇数目。 半抗原：一价 天然抗原：多价抗原
二、共同抗原表位与交叉反应
1.共同表位：共同表位（common epitope） 指不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位。 2.交叉反应：交叉反应（cross-reaction）指 抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似表位的不 同抗原均具有的反应（交叉结合）。
T
T
致敏T细胞
Ag
B 浆细胞 抗体
指抗原分子与免疫应答产物(抗体或免疫效应细 胞)发生特异性结合的性质。
抗原性
T T 致敏T细胞
2.抗原性(antigenicity，又称免疫反应性)
抗原与抗体的相互作用
抗原与抗体的相互作用大家好，今天我们要聊一聊医学领域中一个十分重要且丰富多彩的话题——抗原与抗体的相互作用。
这个话题不仅在医学研究中扮演着关键角色，也成为生物学爱好者和科普爱好者们津津乐道的话题之一。
什么是抗原和抗体？让我们来了解一下什么是抗原和抗体。
抗原，顾名思义，是指能够诱导机体产生免疫应答的物质。
它们可以是细菌、病毒、真菌、寄生虫等微生物，也可以是异物蛋白、多糖、甚至是肿瘤细胞等。
而抗体，则是机体免疫系统特异性产生的一类蛋白质，用于识别、结合和清除抗原，从而发挥免疫防御的作用。
抗原与抗体的相互作用过程当抗原进入机体后，抗原将会与机体内特定的B细胞结合，激发B细胞产生相应的抗体。
抗体的结构与抗原高度匹配，通过非常精确的空间结构，实现抗原与抗体的相互作用。
这种相互作用是通过抗原的表位（抗原特异性决定簇）与抗体的抗原识别结构域进行的。
抗体的多样性与标记性正是由于人体免疫系统的出色工作，所以我们可以生存于这个充满各种微生物的世界。
抗体的多样性是由我们独具特色的DNA重组技术及免疫系统的遗传机制所铸就。
每个抗体都带有一段独一无二的DNA序列，并且具有高度特异性，能够精准地与抗原结合，并标记出需要被清除的敌方。
抗体的应用及未来展望值得一提的是，除了在免疫防御中的应用外，抗体在药物研发、疾病诊断、免疫治疗等领域也有着广泛的应用。
随着科学技术的发展，我们不仅可以设计出越来越特异、高效的抗体药物，还可以通过基因编辑等手段使抗体具有特定的功能和性质。
未来，抗原与抗体的相互作用将在医学领域展现出更加广阔的前景和应用空间。
通过对抗原与抗体的相互作用的深入了解，我们可以更好地认识免疫系统的运作机制，为疾病的防治提供更为有效的方法和途径，促进医学领域的发展和进步。
希望通过本文的分享，让大家对抗原与抗体的相互作用有了更深入的了解。
让我们珍爱并保护好我们的免疫系统，共同维护健康的生活！抗原与抗体的相互作用是免疫系统中至关重要的一环，通过这种相互作用，维护着我们健康的生命。
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抗体的基本结构与功能
共同的4肽链结构：两条相同的 轻链(L, ~22,000 Da), 两条相同 的重链(H, ~55,000 Da) 每条轻链和重链间通过二硫键和 非共价键连接成异二聚体(H-L)， 两个相同的H-L再结合成(H-L)2的 抗体基本结构 不同抗体间，轻链和重链最初的 约110aa是改变很大的，称为可 变(Variable, V)区；其余部分则 相当保守，称为固定(Constant, C)区。 重链上连有糖链。 抗体的基本结构是与其功能（抗 原结合；效应功能介导）相对应 的
抗原与半抗原
免疫原(immunogen), 免疫原(immunogen), 具有免疫原性 半抗原(hapten), 半抗原(hapten), 仅具有抗原性 抗原/免疫原(antigen 抗原/免疫原(antigen /immunogen,在同一动物机体 /immunogen,在同一动物机体 内是同意词) 内是同意词)，能够诱导机体免 疫反应并与相应抗体或T细胞受 体发生特异反应的物质。 一个物质能否作为抗原，既取 决于机体，也取决于抗原本身
T细胞与 细胞抗原识别的比较 细胞与B细胞抗原识别的比较 细胞与
B细胞抗原表位的特性 细胞抗原表位的特性
天然蛋白的B细胞抗原表位通常由蛋白表面的亲水氨基酸组成， 天然蛋白的 细胞抗原表位通常由蛋白表面的亲水氨基酸组成，易于 细胞抗原表位通常由蛋白表面的亲水氨基酸组成 接近膜结合或自由的抗体。 接近膜结合或自由的抗体。 顺序抗原表位(Sequential Epitopes),连续抗原表位 连续抗原表位(Continuous 顺序抗原表位(Sequential Epitopes),连续抗原表位(Continuous Epitopes),蛋白质一级结构 Epitopes),蛋白质一级结构 结构抗原表位(Continuous Epitopes),不连续抗原表位 结构抗原表位(Continuous Epitopes),不连续抗原表位 Epitopes)， (Discontinuous Epitopes)，蛋白质三级结构
外源性(Foreignness) 外源性(Foreignness)
机体对“ 非我 非我” (self/nonself nonself) 机体对“我/非我” (self/nonself)的识别导致免 疫反应 我 耐受 (在淋巴细胞发育期间未成熟淋巴细胞与自身成分相 接触) 非我 反应 (抗原在这一关键时期没有与未成熟淋巴细胞相接触) 免疫原与被免疫动物之间在系统发育上距离的远近， 免疫原与被免疫动物之间在系统发育上距离的远近， 免疫原保守性的强弱，影响免疫原性的强弱。 免疫原保守性的强弱，影响免疫原球蛋白的四级结构
可变区与抗原结合
不同特异性抗体可变区 的氨基酸顺序比较显示， 变异仅集中在其中一些 独特的区域（占总氨基 酸的15-20%），这些区 域被称为超变区 （hypervariable regions）;其余区域称为 框架区（framework regions） 超变区是抗原结合位， 与抗原表位互补，又称 为互补决定区 （complementdetermining regions， CDRs）。 CDRs位于环状结构。
根据C区aa顺序 （一级结构） 轻链：κ (kappa) 和λ (lambda) 重链：µ (mu)、 γ(gamma)、 α(alpha)、 δ(delta)、 ε(epsilon) 依据重链分型不 同Ig分为IgM、 IgG、IgA、IgD和 IgE5类
免疫球蛋白的二级结构： 免疫球蛋白的二级结构：反平 片层和环状结构(loops) 行β片层和环状结构 片层和环状结构
免疫系统的抗原结合分子
抗体 (免疫球蛋 白，Ig) T细胞受体 (TCR) 主要组织相 容性复合体 (MHC)
导致免疫原性的抗原特性
外源性 分子大小 MW.>5000-10000 化学组成与复杂性 如异聚物比同聚物免疫原性 更强 抗原加工和递呈的敏感性 如不可溶的大分子通常是比 可溶性小分子免疫原性更强 （不可溶的大分子易于吞噬和 加工）；不能被降解递呈的大 分子物质免疫原性很低。
单克隆抗体与细胞分化簇(CD) 单克隆抗体与细胞分化簇(CD)
细胞分化簇 (clusters of differentiation, CD)：白细胞表 面的免疫功能 分子，通过独 特的单克隆抗 体的识别，能 够区分不同世 系和阶段的免 疫细胞 CD1-CD350
第三节 免疫球蛋白基 因的组成与表达
基因表达的 中心法则
B细
胞发 育与 免疫 球蛋 白基 因表 达
抗体的特征与其基因表达
与抗体特异性相应 的巨大的抗体多样 性 Ig中存在着重链和 轻链氨基端的可变 区与羧基端的固定 区 具有相同抗原特异 性的同型抗体，是 具有既定的可变区 和不同的重链固定 区 抗体多样性的产生 可变区基因的重排 固定区基因的种类 替换 Ig基因的表达、合 成、装配和分泌
常用佐剂基本作用方式
抗原表位(Epitopes) 抗原表位(Epitopes)
免疫细胞不识别或作用于完整的抗原分子， 免疫细胞不识别或作用于完整的抗原分子，替代 的淋巴细胞仅识别大分子中个别的位点， 的淋巴细胞仅识别大分子中个别的位点，这些位 点称为抗原表位(Epitopes) (Epitopes)或抗原决定簇 点称为抗原表位(Epitopes)或抗原决定簇 (Antigen determinants) 淋巴细胞与复杂抗原的相互作用， 淋巴细胞与复杂抗原的相互作用，可能发生在抗 原结构的几个不同水平上。 原结构的几个不同水平上。 B、T淋巴细胞识别不同的抗原表位。 淋巴细胞识别不同的抗原表位。 、 淋巴细胞识别不同的抗原表位
免疫球蛋白基本结构的发现
150，000Da
1940年前后，Tiselius & Kabat 发现抗体的活性 存在于血清γ-球蛋白 R. Porter，木瓜蛋白酶 (papain)消化γ-球蛋白中 的IgG A. Nisonoff，胃蛋白酶 (pepsin)消化IgG 45，000Da G.Edelman, 2-巯基乙 醇（mercaptoethanol） 还原 Fab (fragment, antigenbinding); Fc (fragment, crystallizable)
蛋白质结构与抗原表位
一级结构与顺 序表位 二级结构与抗 原反应性 三级结构与结 构表位 四级结构与结 构表位、 构表位、免疫 原价数
半抗原的免疫特性
半抗原仅具有抗原性（ 半抗原仅具有抗原性（反应 原性，特异性） 原性，特异性） 当与某种载体偶联后（ 当与某种载体偶联后（半抗 原载体结合物， 原载体结合物，haptencarrier conjugate）能表现 ） 免疫原性 半抗原载体结合物的特异性 存在三类抗原决定 1）半抗原决定簇 ） 2）未受影响的载体蛋白表 ） 位 3）半抗原和载体分子结合 ） 区形成的新表位
第二节 抗体的基本知识
抗体(Antibody) 抗体(Antibody)
抗体，是与特定抗原 发生特异性结合的蛋 白质(免疫球蛋白,Ig) B细胞表面抗体识别 免疫原，启动记忆B 细胞和浆细胞的增殖 和分化 浆细胞分泌具有抗原 特异性的可溶性抗体 分子 可溶性抗体分子与亲 本B细胞表面受体具 有相同的抗原识别性
第二部分 B细胞和 细胞应答的产生 细胞和T细胞应答的产生 细胞和
B细胞和T细胞应答的产生 细胞和T
抗原和抗体 补体系统 主要组织相容性复合物和抗原递呈 T细胞 B细胞
第二章 抗原和抗体
抗原和抗体
抗原的基本知识 抗体的基本知识 免疫球蛋白基因的组成与表达 抗原抗体相互作用
第一节 抗原的基本知识
50，000Da
100，000Da
50，000Da
22，000Da
多发性骨髓瘤与抗体氨基酸 序列的研究
一个问题：γ-球蛋白中的抗体群是 有许多不同抗体组成的，而aa序 列分析需要纯蛋白 正常个体的浆细胞，末期细胞， 仅在有限的时间分泌抗体。 多发性骨髓瘤（multiple myeloma） 病人的骨髓瘤细胞（肿瘤浆细胞） 能无限增殖，持续分泌特异性抗 体。患者血清中95%的免疫球蛋 白是这种骨髓瘤蛋白，其中许多 病人的骨髓瘤细胞分泌超量的轻 链蛋白。Bence-Jones首先在尿液 中发现了这些超量的轻链蛋白， 称为Bence-Jones蛋白。
Fc受体识别抗体Fc区 Fc受体识别抗体Fc区 受体识别抗体Fc
抗体—B细 胞 Fc受体—B 细胞、T细 胞、中性 粒细胞、 肥大细胞、 嗜酸性粒 细胞、巨 噬细胞和 自然杀伤 细胞
免疫 球蛋 白超 家族
单克隆抗体
多克隆抗体： 抗原多个表位 诱导多种B细胞 克隆增生与分 化，产生多种 抗体的混合物 单克隆抗体： 单个抗原表位 诱导单种B细胞 克隆增生与分 化，产生单克 隆抗体
固定区与抗体生物活性
CL和CH1：有助于提高抗原 结合，升高Fab臂最大旋转 性，参与抗体多样性 铰链区（IgA、IgD、IgG）, 富含Pro和Cys，富有弹性， 形成二硫键 IgE、IgM的CH2区功能不确 定 IgA、IgD、IgG的CH2或IgE、 IgM的CH3连接有糖基，因 而亲水性较强， IgM、IgG 通过此结构域激活补体，发 生生物学效应。 抗体Fc片段上两结构域共同 与细胞膜Fc受体结合，发挥 不同的生物学效应。
抗原性与免疫原性
免疫原性(immunogenicity), 免疫原性(immunogenicity),诱导体液和/或细胞介 (immunogenicity), 导的免疫反应的能力。 抗原性(antigenicity), (antigenicity),与免疫反应最终产物(如抗 抗原性(antigenicity), 体和/或T细胞表面受体)特异结合的能力。 有免疫原性也有抗原性，但是反之并非这样。
分泌免疫球蛋白(sIg)与膜结 分泌免疫球蛋白 与膜结 合免疫球蛋白(mIg) 合免疫球蛋白
Secreted immunoglobulin（sIg） Membrane-bound immunoglobulin（mIg） sIg的重链羧末端结构域 （IgA、IgD、IgG的CH3 或IgE、IgM的CH4）在结 构和功能上不同于mIg的 相应结构域 sIg:亲水型aa组成 mIg包括三段不同序列： 胞外亲水序列 疏水跨膜序列 （26aa） 胞质部分