第三章 抗原,

T细胞表位 TCR 必需
主要是变性多肽
表位大小
表位类型 表位位置
8-10氨基酸(CD8+T) 13-17氨基酸(CD4+T)
线性表位 抗原分子任意部位
B细胞表位 BCR 不需
天然多肽、多糖、脂 多糖、有机化合物
5-15氨基酸 或5-7个核苷酸 构象表位、线性表位 抗原分子表面
§1 抗原的性质与分子结构基础
何应用价值？
Medical immunology
第三章 抗原 (antigen, Ag)
三峡大学医学院 宋银宏
抗原
主要内容
§1 抗原的性质与分子结构基础 §2 影响抗原免疫原性的因素 §3 抗原的种类 §4 非特异性免疫刺激剂
§1 抗原的性质与分子结构基础
(一)抗原（antigen）的基本特性
定义：指所有能激活和诱导免疫应答的物质，
外毒素
类毒素
超敏反应
马血清 抗体
抗原 抗毒素
过敏性休克
休克时 ----监测血压
血清病
血管炎
输血反应
A antigen
Anti-A 抗体
RBC Type A
RBC
补体 Type B
Anti-A 抗体
+
RBC
RBC
§3 抗原的种类
（三）根据是否在抗原提呈细胞内合成分类
* 外源性抗原（exogenous antigen） 指非抗原提呈细胞自身所产生的抗原。
*交叉反应（cross reaction）：抗体（或 抗原）除可与其相应抗原（或抗体）发生特异性 反应外，有时还可与其他抗原（或抗体）发生反 应。
抗原的交叉反应
抗原的交叉反应
牛痘苗 接 种
天花病毒 记忆B细胞
§2 影响抗原免疫原性的因素
主要因素：
抗原分子的理化与结构性质 宿主的特性（机体的应答能力） 抗原进入机体的方式（免疫方式）
通常指能被T、B淋巴细胞表面特异性抗原受体 （TCR或BCR）识别及结合，激活T、B细胞增殖、分 化、产生免疫应答效应产物（特异性淋巴细胞或抗 体），并与效应产物结合，进而发挥适应性免疫应 答效应的物质。
1. 免疫原性(immunogenicity) 2. 免疫反应性（immunoreactivity)或抗 原性 (antigenicity)
诊断：（超抗原引起的）毒性休克综合征
患者经使用敏感的抗生素和输液治疗，上述症状明显改善。
请你根据所学知识，从病例中找出诊断依据。
思考题
1. 抗原的基本特性是什么？ 2. 试述抗原表位的分类与特性。 3. 试比较TD-Ag和TI-Ag的特点。 4.简述影响抗原免疫原性的主要因素。 5.超抗原与佐剂的作用的作用机制分别是什么？有
（2）按识别决定基的免疫细胞分类 * T细胞表位：TCR（识别）表位 * B细胞表位：BCR（识别）表位
§1 抗原的性质与分子结构基础
构象表位与线性表位
§1 抗原的性质与分子结构基础
抗原的T细胞决定基(簇)和B细胞决定基(簇)
§1 抗原的性质与分子结构基础
T细胞和B细胞抗原表位的特性比较
表位受体 MHC分子 表位性质
超抗原 (superantigens SAg）
生物学意义： ＊毒性作用 及诱导炎症反应 ＊自身免疫病 ＊免疫抑制
§4 非特异性免疫刺激剂
（二）免疫佐剂(adjuvant)
与抗原一起或预先注入机体，可增强机体对 抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型的物质。
§4 非特异性免疫刺激剂 种类
生物性：卡介苗（BCG） 无机化合物：氢氧化铝 人工合成物：PolyI:C等 有机物：矿物油 脂质体 e.g.弗氏(Freund)不完全佐剂(IFA，无TB)和完全 佐剂(矿物油/羊毛脂/灭活TB，CFA) 为最常用的。
疫应答的能力
§4 非特异性免疫刺激剂
（三）丝裂原(mitogen)
*非特异的多克隆激活剂 *对T、B细胞有相对选择性 *可用于检测机体免疫系统的功能状态
§4 非特异性免疫刺激剂
（三）丝裂原(mitogen)
丝裂原 丝裂原受体
• 可致细胞发生有丝分裂，进而增殖 的物质 。
临床病案
患者，女，16岁，有哮喘和过敏性鼻炎的病史。
* 是抗原与TCR/BCR及抗体特异性结合的基本单位。
§1 抗原的性质与分子结构基础 表位（抗原决定基）
表位
抗原
抗原 抗原
§1 抗原的性质与分子结构基础
2. 表位的类别
（1）按表位结构分类 * 构象表位（conformational determinant） * 线性表位（sequential determinant）
抗原因素
(一)抗原的异物性
* 异种物质 * 同种异体物质 * 自身抗原
抗原因素
(二)一定的理化性状
* 分子量大小（一般在10kDa以上） * 一定的化学组成和结构 * 分子构象和物理状态 * 抗原表位的易接近性
分子构象
化学基团的性质对抗原表位免疫反应性的影响
Landsteiner
分子构象
化学基团的位置对抗原表位免疫反应性的影响
主诉：发热，头晕，全身肌痛。在去医院途中有短暂的意识丧 失，上肢出现红色疹子并迅速扩散至全身。发病前未饮酒和服 药，未接触其他病人。在发病前因有阴道出血使用了阴道塞。
体检：呼吸24次/分，心率140次/分，血压67/25，躯干有扁平红 色斑疹，无皮下出血点，无局部感染灶。
实验室检查：白细胞计数升高，血清电解质水平正常，凝血时 间延长，血清转氨酶升高。脑脊液正常。血、尿、脑脊液细菌 培养阴性，阴道分泌物培养检出大量的金黄色葡萄球菌。
(四)半抗原(hapten)和载体(carrier) 完全抗原 同时具有免疫原性和抗原性的
物质。
半抗原 仅具有抗原性而无免疫原性的物
质。
载体 与半抗原结合而赋予其免疫原性的
物质。
半抗原与载体效应
§1 抗原的性质与分子结构基础
（五）共同抗原表位及交叉反应
*共同抗原（交叉反应性抗原）：两种不同 抗原具有相同或相似的抗原表位。
抗 原（antigen）
抗原 刺激T细胞
刺激B cell 浆细胞
记忆T cell 效应 T cell
抗体
记忆B cell
免疫原性
激活的B细胞
激活的T细胞
抗体
免疫反应性
抗原与效应T细胞结合
抗原与抗体结合
§1 抗原的性质与分子结构基础
（二） 抗原的特异性
特异性：
物质之间的相互吻合性或针对性。 抗原的特异性表现在两个方面：
* 内源性抗原（endogenous antigen） 指抗原提呈细胞在其胞内合成的抗原 。
§4 非特异性免疫刺激剂
（一）超抗原(superantigen,SAg)
一类由细菌外毒素和逆转录病毒蛋白 构成的抗原，能与多数T细胞结合并为T细 胞活化提供信号，极微量蛋白可活化多克 隆T细胞，产生很强的刺激效果，故称为超 抗原。
* 胸 腺 非 依 赖 性 抗 原 （ thymus independent antigen, TI-Ag）：由多个重复B细胞表位组成， 可分为TI-1Ag和TI-2Ag。
§3 抗原的种类 TI 与 TD 抗 原
Tห้องสมุดไป่ตู้抗原
TD 抗原
2 1 B 细胞
CD4
1 2
B细胞
CD40/CD40L
Th细胞
§3 抗原的种类
抗原的氨基酸残基位置和间距与免疫原性的关系
宿主的特性（机体因素）
抗原的免疫原性也与机体的应答能力有关，受 遗传因素的控制。 动物品系的差异（MHC控制） 年龄（青状年 ﹥ 幼年 、 老年） 性别（雌性比雄性抗体生成高） 健康状态
抗原进入机体的方式（免疫方式）
* 抗原的剂量和进入途径： 皮内、皮下>肌肉>静脉、腹腔>口服
* 免疫原性的特异性 * 免疫反应性的特异性
意义：
特异性是免疫应答最重要的特点，也是免 疫学诊断和防治的理论依据。
抗原的特异性 抗原与抗体结合的特异性
§1 抗原的性质与分子结构基础
（三）抗原表位(epitope)
* 抗原特异性的分子基础
1. 概念 是抗原分子中被相应抗体或抗原受体识别的特
定部位或特殊的化学基团，其性质、数目和空间构 型决定了抗原特异性。又称抗原决定基(antigenic determinant)
* 免疫佐剂：弗氏佐剂IgG 明矾佐剂IgE
§3 抗原的种类
（一）根据产生抗体是否需要Th细胞辅助分类
*胸腺依赖性抗原（thymus dependent antigen, TD-Ag）：需在APC参与及T细胞辅助下，才能刺激B 细胞产生抗体的抗原。即由B细胞表位（半抗原） 和T细胞表位（载体）组成，绝大多数蛋白质抗原 属此类。
（二）根据抗原与机体亲缘关系分类
* 异嗜性抗原（又称Forssman抗原）：存在于人、 动物、植物和微生物之间的共同抗原。
* 异种抗原（xenogenic Ag） * 同种异型抗原（allogeneic Ag）：如ABO血型
抗原、MHC抗原。 * 自身抗原（autoantigen） * 独特型抗原（idiotypic antigen）
§4 非特异性免疫刺激剂 新型佐剂
细胞因子 皂苷及其衍生物 固有免疫激动剂 细菌/真菌来源的β-葡聚糖等
§4 非特异性免疫刺激剂 佐剂的主要机制
1.改变抗原物理形状，增加抗原在体内潴流时间 2.通过刺激单核-巨噬细胞，增加对抗原的处理
和提呈能力 3.刺激淋巴细胞的增值分化，从而增强和扩大免