免疫学抗原
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《医学免疫学》第三章 抗原
.
（四）基因工程疫苗
1．重组抗原疫苗（recombinant antigen vaccine）：是利用DNA重组技术制备的只含 保护性抗原的纯化疫苗。首先需选定有效免疫 原的基因片段，导入原核或真核细胞，通过扩 增表达目的基因的产物，提取并纯化所需的抗 原。重组抗原疫苗不含活的病原体和病毒核酸， 安全有效，成本低廉。目前获准使用的有乙型 肝炎基因工程疫苗（重组乙型肝炎病毒表面抗 原）、口蹄疫疫苗等。
2 种 类 ： 外 源 性 （ 肠 毒 素 staphylococcus enterotoxin,SE ） 内 源性（HIV），T超抗原与B超抗原
.
3 激活T细胞特点: （1）.强大刺激能力（10-9M）， 可激活
5-20%T ， 普 通 抗 原 激 活 1/100001/1000000T细胞 （2）.无需胞内抗原处理提呈 （3）１个SAg可选择性结合两个TCRVβ 外 侧 ， 两 个 MHCIIβ 外 侧 （ 非 多 肽 区 ） 形成交叉连接，使T细胞活化 （4）.非MHC限制性
antigen) 如病原微生物、肿瘤细胞 有抗原性无免疫原性--半抗原(hapten) 如药物 超 敏 反 应 --- 变 应 原 (allergen), 致 耐 受 --- 耐 受
原(tolerogen)
.
抗原→免疫系统↗抗体------免疫原性
↘
↘效应T
〉完全抗原
↘特异结合 ↙----------抗原性 --半抗原
体免+细免
有免疫记忆
简单 重复表位
不需Th 无MHC限制 主要产生IgM 体免 无免疫记忆
.
三． 根据与机体亲缘关系(classification based on relationship with host)： 1. 异种(Xenogenic antigen)：微生物
（四）基因工程疫苗
1．重组抗原疫苗（recombinant antigen vaccine）：是利用DNA重组技术制备的只含 保护性抗原的纯化疫苗。首先需选定有效免疫 原的基因片段，导入原核或真核细胞，通过扩 增表达目的基因的产物，提取并纯化所需的抗 原。重组抗原疫苗不含活的病原体和病毒核酸， 安全有效，成本低廉。目前获准使用的有乙型 肝炎基因工程疫苗（重组乙型肝炎病毒表面抗 原）、口蹄疫疫苗等。
2 种 类 ： 外 源 性 （ 肠 毒 素 staphylococcus enterotoxin,SE ） 内 源性（HIV），T超抗原与B超抗原
.
3 激活T细胞特点: （1）.强大刺激能力（10-9M）， 可激活
5-20%T ， 普 通 抗 原 激 活 1/100001/1000000T细胞 （2）.无需胞内抗原处理提呈 （3）１个SAg可选择性结合两个TCRVβ 外 侧 ， 两 个 MHCIIβ 外 侧 （ 非 多 肽 区 ） 形成交叉连接，使T细胞活化 （4）.非MHC限制性
antigen) 如病原微生物、肿瘤细胞 有抗原性无免疫原性--半抗原(hapten) 如药物 超 敏 反 应 --- 变 应 原 (allergen), 致 耐 受 --- 耐 受
原(tolerogen)
.
抗原→免疫系统↗抗体------免疫原性
↘
↘效应T
〉完全抗原
↘特异结合 ↙----------抗原性 --半抗原
体免+细免
有免疫记忆
简单 重复表位
不需Th 无MHC限制 主要产生IgM 体免 无免疫记忆
.
三． 根据与机体亲缘关系(classification based on relationship with host)： 1. 异种(Xenogenic antigen)：微生物
免疫学基础第三章：抗原
第3章
抗 原
一、抗原的概念与特性 二、决定抗原免疫原性的条件 三、抗原的特异性与交叉反应 四、医学上重要的抗原物质
1
一、抗原的概念
抗原（Ag）是一类能刺激机体免疫系统启 动特异性免疫应答，并能与相应的免疫应答 产物（抗体或效应T细胞）在体内发生特异 性结合的物质。它是特异性免疫应答的始动 因子。
12
抗原决定簇
抗原决定簇是暴露于抗原分子表面决定抗 原特异性的化学基团，是和相应抗体发生 特异性免疫反应的结合部位，又是供免疫 活性细胞作为“异物”来识别的标志。又 称抗原表位。
13
抗原分子上抗原决定基（簇）示意图
14
（二）共同抗原与交叉反应
由于抗原物质通 常是大分子物质， 甚至是细胞、细菌 和病毒等，所以通 常具有多个抗原决 定簇，如果两个抗 原物质都含有相同 的抗原决定簇，则 会发生交叉反应。
18
三、异嗜性抗原 是一类与种属特异性无关的，存在于人类、 动物、植物或微生物之间的性质相同的抗原， 即不同种属之间的相同抗原。
四、肿瘤抗原 是细胞发生突变过程中出现的具有免疫原 性的大分子物质。按其特异性分为肿瘤特异 性抗原和肿瘤相关抗原两大类。
19
五、自身抗原 能刺激机体发生自身免疫应答的自身组 织成分称为自身抗原。 主要是与免疫系统隔绝的“隐蔽物质”， 如眼睛的晶体蛋白、甲状腺球蛋白、精子 蛋白等。
16
细菌各部位抗原示意图
17
二、同种异型抗原
同种异型抗原：在同一种属不同个体间，由于 基因型不同，其组织、细胞存在着的不同抗原 。 1、红细胞血型抗原
是指人类红细胞膜上的多种血型物质，其中以 ABO和Rh血型抗原系统最为重要。
2、人类白细胞抗原
人类白细胞抗原（HLA）是存在于白细胞、血小板 和所有有核细胞表面的抗原物质，以淋巴细胞密度最 高。
抗 原
一、抗原的概念与特性 二、决定抗原免疫原性的条件 三、抗原的特异性与交叉反应 四、医学上重要的抗原物质
1
一、抗原的概念
抗原（Ag）是一类能刺激机体免疫系统启 动特异性免疫应答，并能与相应的免疫应答 产物（抗体或效应T细胞）在体内发生特异 性结合的物质。它是特异性免疫应答的始动 因子。
12
抗原决定簇
抗原决定簇是暴露于抗原分子表面决定抗 原特异性的化学基团，是和相应抗体发生 特异性免疫反应的结合部位，又是供免疫 活性细胞作为“异物”来识别的标志。又 称抗原表位。
13
抗原分子上抗原决定基（簇）示意图
14
（二）共同抗原与交叉反应
由于抗原物质通 常是大分子物质， 甚至是细胞、细菌 和病毒等，所以通 常具有多个抗原决 定簇，如果两个抗 原物质都含有相同 的抗原决定簇，则 会发生交叉反应。
18
三、异嗜性抗原 是一类与种属特异性无关的，存在于人类、 动物、植物或微生物之间的性质相同的抗原， 即不同种属之间的相同抗原。
四、肿瘤抗原 是细胞发生突变过程中出现的具有免疫原 性的大分子物质。按其特异性分为肿瘤特异 性抗原和肿瘤相关抗原两大类。
19
五、自身抗原 能刺激机体发生自身免疫应答的自身组 织成分称为自身抗原。 主要是与免疫系统隔绝的“隐蔽物质”， 如眼睛的晶体蛋白、甲状腺球蛋白、精子 蛋白等。
16
细菌各部位抗原示意图
17
二、同种异型抗原
同种异型抗原：在同一种属不同个体间，由于 基因型不同，其组织、细胞存在着的不同抗原 。 1、红细胞血型抗原
是指人类红细胞膜上的多种血型物质，其中以 ABO和Rh血型抗原系统最为重要。
2、人类白细胞抗原
人类白细胞抗原（HLA）是存在于白细胞、血小板 和所有有核细胞表面的抗原物质，以淋巴细胞密度最 高。
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。
11
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。
26
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
34
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）。
35
36
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。
50
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。
医学免疫学：抗原
MHC分子结合后，T细胞才能识别。存在抗原分子的任何 部位
B细胞表位-----能被B细胞抗原识别受体结合的表位，多在
抗原分子的表面或转折处，可直接被B细胞识别。一般存 在于抗原分子表面或转折处，呈三级结构。
-13-
表3-1 T细胞表位和B细胞表位的特性比较
T细胞表位
B细胞表位
表面受体 TCR
BCR
完全抗原---即免疫原, 同时具备免疫原
性和反应原性的抗原。 如大多数蛋白质。
不完全抗原---即半抗原（hapten)，只
具有反应原性的抗原。 如青霉素等药物。
-4-
载体蛋白----carrier， 具有免疫原性的蛋白质。如鸡卵清蛋 白、牛血清白蛋白。
半抗原+载体蛋白=完全抗原
-5-
载体(Carrier，C) ：大分子，Pro.等 半抗原(Hapten，H)： H1、H2、H3 …… 完全抗原(Ag) = C + nH
抗原抗体反应的特异性
1.含有不同化学基团的复合抗原只能与相 应抗体特异性结合。 2. 同种化学基团由于连接位置不同所获得 抗体也只能与相应抗原发生强结合反应。 3. 同种化学基团的空间构象不同特异性 亦不同。
-15-
3、抗原表位决定抗原的特异性：
含有不同化学基团的合成抗原
NH2
抗血清
苯胺
+
对氨基苯甲酸 —
第三节 影响抗原免疫应答的因素
一、抗原的理化性质 1. 分子大小: 以蛋白质为例：
强抗原： MW > 10KD； 弱抗原: MW介于5KD----10KD之间 无抗原性: MW<5KD --分子量越大，结构越稳定，越不易清除。
-20-
2. 化学性质：
B细胞表位-----能被B细胞抗原识别受体结合的表位，多在
抗原分子的表面或转折处，可直接被B细胞识别。一般存 在于抗原分子表面或转折处，呈三级结构。
-13-
表3-1 T细胞表位和B细胞表位的特性比较
T细胞表位
B细胞表位
表面受体 TCR
BCR
完全抗原---即免疫原, 同时具备免疫原
性和反应原性的抗原。 如大多数蛋白质。
不完全抗原---即半抗原（hapten)，只
具有反应原性的抗原。 如青霉素等药物。
-4-
载体蛋白----carrier， 具有免疫原性的蛋白质。如鸡卵清蛋 白、牛血清白蛋白。
半抗原+载体蛋白=完全抗原
-5-
载体(Carrier，C) ：大分子，Pro.等 半抗原(Hapten，H)： H1、H2、H3 …… 完全抗原(Ag) = C + nH
抗原抗体反应的特异性
1.含有不同化学基团的复合抗原只能与相 应抗体特异性结合。 2. 同种化学基团由于连接位置不同所获得 抗体也只能与相应抗原发生强结合反应。 3. 同种化学基团的空间构象不同特异性 亦不同。
-15-
3、抗原表位决定抗原的特异性：
含有不同化学基团的合成抗原
NH2
抗血清
苯胺
+
对氨基苯甲酸 —
第三节 影响抗原免疫应答的因素
一、抗原的理化性质 1. 分子大小: 以蛋白质为例：
强抗原： MW > 10KD； 弱抗原: MW介于5KD----10KD之间 无抗原性: MW<5KD --分子量越大，结构越稳定，越不易清除。
-20-
2. 化学性质：
免疫学 第三章抗原
导致免疫损伤（链球菌感染后性肾小球肾炎）
2、干扰特异性诊断或鉴定
第二节 影响抗原免疫应答的因素
一、抗原分子的理化特性
1、化学性质： 蛋白质﹥多糖类，脂类无免疫原性。 2、分子量大小：通常分子量在10KD以上（大分子 胶体）。 分子量越大，抗原性越强。 3、化学组成和结构：抗原物质表面必须有一定 的化学组成和结构，凡含有芳香族氨基酸（尤为 酪氨酸等）的蛋白质抗原性较强。
抗原的概念
抗原（antigen，Ag）——能与T细胞的
TCR或B细胞的BCR结合，促使其增殖、分化，
产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合，进而发
挥免疫效应的物质。 变应原（allergen）——能诱导变态反应的抗原。 耐受原（tolerogen）——能诱导机体产生免疫耐受 的抗原。
抗原的基本性质
• 免疫原性immunogenicity：
4、分子构象（conformation）与易接近性 (accessibility)
分子构象是指抗原分子的特殊化学基团的三维结 构，它决定抗原分子是否能与相应免疫活性细胞表面 的抗原受体互相吻合而启动免疫应答。 易接近性是指抗原分子的特殊化学基因与相应免疫 活性细胞表面的抗原受体相互接触的难易程度。
二、抗原的特异性
• 决定抗原特异性的结构基础——抗原表位（epitope） • 抗原表位/抗原决定基（Antigenic determinant，AD） ——是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，是 TCR/BCR及抗体特异结合的基本单位。 • 抗原决定基的大小：相当于抗体的抗原结合部位
–蛋白质决定簇：5～17个氨基酸残基；
佐剂的免疫生物学作用
• • • • 增强免疫原性，使微弱抗原有效的免疫原 提高初次应答和再次应答的抗体滴度。 改变抗体类型，IgMIgG 引起或增强迟发型超敏反应。
2、干扰特异性诊断或鉴定
第二节 影响抗原免疫应答的因素
一、抗原分子的理化特性
1、化学性质： 蛋白质﹥多糖类，脂类无免疫原性。 2、分子量大小：通常分子量在10KD以上（大分子 胶体）。 分子量越大，抗原性越强。 3、化学组成和结构：抗原物质表面必须有一定 的化学组成和结构，凡含有芳香族氨基酸（尤为 酪氨酸等）的蛋白质抗原性较强。
抗原的概念
抗原（antigen，Ag）——能与T细胞的
TCR或B细胞的BCR结合，促使其增殖、分化，
产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合，进而发
挥免疫效应的物质。 变应原（allergen）——能诱导变态反应的抗原。 耐受原（tolerogen）——能诱导机体产生免疫耐受 的抗原。
抗原的基本性质
• 免疫原性immunogenicity：
4、分子构象（conformation）与易接近性 (accessibility)
分子构象是指抗原分子的特殊化学基团的三维结 构，它决定抗原分子是否能与相应免疫活性细胞表面 的抗原受体互相吻合而启动免疫应答。 易接近性是指抗原分子的特殊化学基因与相应免疫 活性细胞表面的抗原受体相互接触的难易程度。
二、抗原的特异性
• 决定抗原特异性的结构基础——抗原表位（epitope） • 抗原表位/抗原决定基（Antigenic determinant，AD） ——是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，是 TCR/BCR及抗体特异结合的基本单位。 • 抗原决定基的大小：相当于抗体的抗原结合部位
–蛋白质决定簇：5～17个氨基酸残基；
佐剂的免疫生物学作用
• • • • 增强免疫原性，使微弱抗原有效的免疫原 提高初次应答和再次应答的抗体滴度。 改变抗体类型，IgMIgG 引起或增强迟发型超敏反应。
(免疫学教学课件)2抗原Ag
（三）丝裂原（mitogen）
1、概念：可致细胞发生有丝分裂的物质； 2、特点： （1）与淋巴细胞表面受体结合； （2）刺激静止淋巴细胞转化为淋巴母细胞，并
发生有丝分裂； （3）激活某一类淋巴细胞的全部克隆。
T有丝分裂原：PHA(植物血凝素), ConA(刀豆蛋白A) ；
B有丝分裂原：SPA(葡萄球菌蛋白A);
抗体
（五）共同抗原表位和交叉反应
（common epitope and cross-reaction）
1、共同抗原表位：不同抗原之间的相同或相似的抗原表位。
2、交叉反应：抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似表位的 不同的抗原的反应。
四、影响抗原免疫应答的因素
（一）抗原方面
1、化学性质：蛋白质、多糖 2、分子量：>10kD，大＞小。 3、结构：复杂＞简单；苯环＞直链。 4、分子构象;空间构象影响抗原性 5、易接近性：被抗原受体接近的程度。 6、物理状态：聚合＞单体；颗粒性＞可溶性。
2、胸腺非依赖抗原--TI Ag
(thymus-independent antigen TI Antigen ）
不依赖Th细胞辅助即诱导体液 免疫应答。
TI-1 和 TI-2 抗 原
TI－1：含有B细胞丝裂原和重复B细胞表位，成熟或未成熟B 细胞均可发生应答，如LPS
TI－2：仅有高度重复的B细胞表位,造成BCR交联，仅能活 化成熟的B细胞；如荚膜多糖聚合缏毛素。
七、非特异性免疫刺激剂
（一）超抗原； （二）佐剂； （三）丝裂原
（一）超抗原（Superantigen, SAg ）
1、概念：
某些抗原性物质。其抗原作用不受MHC限制，无抗 原特异性，只要及低浓度，即可激活多克隆淋巴细胞 （2-20%），产生强烈的免疫应答。
免疫学-抗原
4ห้องสมุดไป่ตู้
载体蛋白----carrier， 具有免疫原性的蛋白质。如鸡卵清蛋
白、牛血清白蛋白。 半抗原+载体蛋白=完全抗原
5
抗原性能比较
抗原种类 免疫原性 反应原性
完全抗原 +
+
半抗原
-
+
半抗原-载体 +
+
6
第二节. 决定抗原免疫原性的条件
一、异物性-----是抗原的首要条件
指化学结构与机体正常的自身成分不同 或机体免疫细胞从未接触过的物质。 1. 异体物质：病原微生物、动物蛋白 2.同种异体物质：人类ABO血型抗原，MHC 抗原 3.自身物质：自身物质变性，隐蔽的自身物质
的组织成分
20
二、按产生抗体是否需要T细胞辅助划分
胸腺依赖性抗原 (thymus dependent Ag ,TD-Ag)
需要T细胞辅助才能刺激B细胞产生抗体 的抗原。如多数蛋白。
胸腺非依赖性抗原 (thymus independent Ag ,TI-Ag)
不需要T细胞辅助，直接刺激B细胞产生 抗体的抗原。如多糖。
21
TD-Ag 与TI-Ag的区别
抗原性质 产生抗体 免疫记忆
TD-Ag
TI-Ag
蛋白质
多糖、脂多糖
IgM；IgG等 IgM
可产生
不产生
诱导细胞免疫 有
无
22
三、抗原的其他划分方法
根据抗原化学结构不同： 蛋白质抗原，脂蛋白抗原，糖蛋白抗原等。 根据抗原的性质： 完全抗原，半抗原。 根据抗原获得的方式： 天然抗原，人工抗原，合成抗原，重组抗原等。 根据抗原的活性： 普通抗原，超抗原。
原决定簇。
载体蛋白----carrier， 具有免疫原性的蛋白质。如鸡卵清蛋
白、牛血清白蛋白。 半抗原+载体蛋白=完全抗原
5
抗原性能比较
抗原种类 免疫原性 反应原性
完全抗原 +
+
半抗原
-
+
半抗原-载体 +
+
6
第二节. 决定抗原免疫原性的条件
一、异物性-----是抗原的首要条件
指化学结构与机体正常的自身成分不同 或机体免疫细胞从未接触过的物质。 1. 异体物质：病原微生物、动物蛋白 2.同种异体物质：人类ABO血型抗原，MHC 抗原 3.自身物质：自身物质变性，隐蔽的自身物质
的组织成分
20
二、按产生抗体是否需要T细胞辅助划分
胸腺依赖性抗原 (thymus dependent Ag ,TD-Ag)
需要T细胞辅助才能刺激B细胞产生抗体 的抗原。如多数蛋白。
胸腺非依赖性抗原 (thymus independent Ag ,TI-Ag)
不需要T细胞辅助，直接刺激B细胞产生 抗体的抗原。如多糖。
21
TD-Ag 与TI-Ag的区别
抗原性质 产生抗体 免疫记忆
TD-Ag
TI-Ag
蛋白质
多糖、脂多糖
IgM；IgG等 IgM
可产生
不产生
诱导细胞免疫 有
无
22
三、抗原的其他划分方法
根据抗原化学结构不同： 蛋白质抗原，脂蛋白抗原，糖蛋白抗原等。 根据抗原的性质： 完全抗原，半抗原。 根据抗原获得的方式： 天然抗原，人工抗原，合成抗原，重组抗原等。 根据抗原的活性： 普通抗原，超抗原。
原决定簇。
医学免疫学 第四版 第三章 抗原
第三章抗原（antigen. Ag.)1.概述能启动，激发和诱导免疫应答的物质，可被T/B细胞表面特异性抗原受体（TCR/BCR）识别并结合，激活T/B细胞产生免疫应答产物（特异性抗体和效应淋巴细胞），并与之发生特性反应注：（1）所有能激活和诱导免疫应答的物质（2）理论上可以是所有自然界的物质.（3）通常指蛋白抗原.也包括多糖,脂类和核酸2.性质与分子结构基础两性质①免疫原性抗原能被T细胞表面受体TCR与B细胞表面受体BCR识别并结合→激活T/B细胞增殖→分化产生效应性细胞（活化T细胞）和效应产物（抗体）②反应原性（抗原性）抗原能与效应细胞或产物结合，进而发挥适应性免疫效应注：（1）免疫原性的特异性，某一抗原分子只能诱导相应的淋巴细胞发生免疫应答（2）反应原性的特异性：某一抗体或活化的淋巴细胞只能与特定的抗原分子特异性结合（3）不完全抗原（半抗原）：只有免疫反应原性，没有免疫原性的物质。
如：多糖，脂类，某些药物（如青霉素）（4）完全抗原：同时具备免疫原性和反应原性特征的物质。
如大多数物质。
分子结构基础——抗原表位（抗原决定簇）抗原中决定抗原特异性的特殊化学基团◆一个抗原分子含有多个表位◆半抗原相于一个独立的抗原表位，游离后，不能识别。
半抗原之所以没有免疫原性，是因为识别的分子量是有一个下限的。
而半抗原的分子量很小。
（1）当体内同时存在完全抗原和半抗原的时候，完全抗原激活后T细胞/B细胞产生的效应T或抗体再结合抗原表位的同时也必然可以“搂草打兔子”，把半抗原一并清除掉，这也是半抗原有免疫反应性的原因。
即“躺着也中枪”（2）抗原表位可以从完全抗原上游离出来，成为一个半抗原（3）半抗原与大分子的蛋白载体结合或者交联重新成为一个新的完全抗原3.抗原表位的分类（一）按空间结构分类顺序表位（线性表位）一段序列相连的氨基酸片段，多在抗原分子内，主要由T细胞识别，B细胞也可以构象表位/不连续表位（非线性表位）序列上不相连，三维结构空间上彼此接近，由天然构象形成，位于分子表面，由B细胞识别或抗体识别。
免疫学：抗原
无免疫原性，只有抗原性的物质。能与相应特 异性抗体起反应，但本身不诱发抗体的形成的物质。 如：多为某些简单的小分子物质。
载体（carrier）： 赋予半抗原以免疫原性的蛋白质。
半抗原 + 蛋白质 完全抗原
半抗原
+
载体
完全抗原
B
B B T
B T
抗体
第二节 抗原的理化特性与分类
（一）抗原物质的理化性质：
1. 异物性：决定免疫原性的首要性质； 1）异种物质 2）同种异体物质 3）自身变异成分或隐蔽成分暴露
2. 分子大小：分子质量越大，免疫原性越强。分 子质量一般在10Ku以上。
3. 化学结构与组成： 必须有较复杂的化学组成与结构。一般而言，蛋白质类 物质抗原性较强，其中含有芳香族氨基酸（尤其是酪氨酸） 的抗原免疫原性强。分子结构中有侧链的物质比类似但无 侧链的物质具有较强的免疫原性。 如：明胶蛋白，分子量100ku，但直链易降解，故免疫原 性弱。如接入2%的酪氨酸后，其免疫原性就大大增强； 核酸弱免疫原性，但加蛋白质载体，免疫原性增强； 脂类一般无免疫原性。
天然抗原：非己抗原 自己抗原
人工抗原：人工结合抗原
人工合成抗原 基因工程抗原
天然抗原：指天然的生物细胞、细胞内成 分及天然生物的产物，主要来自于植物、动物 和微生物。
1）细胞、细菌和病毒； 2）蛋白质；
3）多糖类物质；
4）脂类抗原；
5）核酸抗原。
天然抗原根据与宿主的亲缘关系：
1. 异种抗原（xenogenic Ag）： 来自不同种属的抗原。如：病原微生物及其产物；抗毒素 血清（由异种动物制备的）。 异种动物的血清蛋白对人具 有免疫原性。 如：抗毒素血清（马血清） 破伤风
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》第三章 抗原
4. 表位-载体作用
B细胞识别半抗原，Th细胞识别载体表位，从而激活B细胞
5. 共同抗原表位与交叉反应
共同抗原：不同抗原物质之间存在着相同或相似的抗原表
位。将带有相同或相似抗原表位的抗原称为交叉抗原或共 同抗原。
交叉反应：一种抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似
抗原表位的两种不同抗原都能结合，产生免疫反应，称为 交叉反应。
• 超抗原主要包括：金葡菌肠毒素、链球菌致热外毒素、 HIV的gp120蛋白等。
意义：参与机体多种病理生理反应，与许多毒素性疾 病的发病机制、机体抗肿瘤免疫及自身免疫病和免疫 抑制有关。
二、佐剂（adjuvant）
与抗原一起或预先注射 增强免疫应答或改变应答类型 非特异性免疫增强剂
弗氏佐剂
不完全 矿物油
异种抗原
同种异型
异嗜性抗原一类与种属无关的存在于人、动物、植物和
微生物之间的共同抗原。
据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类
1. 内源性抗原 2. 外源性抗原
第四节 非特异性免疫刺激剂
一、超抗原（superantigen，SAg）
普通抗原
超抗原
Monoclonal T cell response
完全抗原(complete antigen)：免疫原性+抗原性
不完全抗原(incomplete antigen)：只有抗原性 无免疫原性
不完全抗原又称半抗原（hapten），多为一些小分子
半抗原 + 载体 完全抗原
哪些物质是抗原？
• 细菌、病毒、真菌等微生物及其毒性代谢 产物（如外毒素）
• 疫苗 • 异种器官、组织、细胞 • 同种异体器官、组织、细胞、血型抗原 • 肿瘤抗原 • 免疫豁免区的物质，如精子、脑组织、眼
医学免疫学抗原
医学免疫学抗原在医学免疫学中，抗原是诱导免疫反应的物质，能够引起免疫系统产生特异性免疫应答。
抗原的种类非常广泛，包括病原体的组分、细胞膜中的蛋白质和糖类、血清蛋白、化学物质等。
通过识别抗原，免疫系统能够识别并消灭病原体，从而保护人体免受感染和疾病的侵害。
抗原的分类抗原可以根据不同的标准进行分类，下面我们就来了解一下。
按来源分类•内源性抗原：存在于人体内部的物质，如自身组织细胞、异种组织移植物等。
•外源性抗原：存在于人体外部的物质，如微生物、食物、药品等。
按结构分类•蛋白质抗原：如细胞表面分子、病毒蛋白、血清蛋白等。
•多糖抗原：如细胞表面多糖、细菌菌体多糖、糖蛋白等。
•脂质抗原：如细胞膜脂质、病原菌脂类相关分子等。
•核酸抗原：如病毒核酸、肿瘤的DNA。
按免疫原性分类•全抗原：具有引起体内完整免疫反应的能力。
•半抗原：具有激活B细胞产生抗体的功能，但不能激活T细胞的免疫应答。
•超抗原：能够非特异性地激活T细胞，导致大规模细胞死亡，引发休克反应等症状。
抗原与免疫反应抗原是启动免疫反应的关键，一旦免疫系统识别到抗原，就会产生特异性免疫应答，包括体液免疫和细胞免疫两种方式。
体液免疫体液免疫主要由B细胞介导，当B细胞遇到抗原时，会产生特异性抗体。
抗体与抗原可以形成特异性复合物，然后被巨噬细胞吞噬或进一步通过血液循环和淋巴循环传播，最终消灭病原体。
细胞免疫细胞免疫主要通过T细胞介导，T细胞可以识别来自抗原的特异性抗原肽并杀死感染细胞。
为了完成这个免疫反应，T细胞需要抗原呈递细胞（APC）呈递抗原，如树突状细胞、B细胞和巨噬细胞等。
抗原应用抗原在医学领域具有广泛的应用，以下列举几个典型的应用。
疫苗疫苗是用于预防和控制传染病的重要工具，它们是经过处理的一种或多种抗原，可以激发免疫系统产生特异性的防御能力。
目前已经开发出了许多种疫苗，如麻疹疫苗、乙肝疫苗、水痘疫苗等。
诊断试剂许多疾病的诊断需要检测血清中的一些蛋白质分子，这些蛋白质分子往往是来自病原体的抗原。
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)
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分类： 顺序表位/构象表位； B细胞抗原表位/T细胞抗原表位； 中和性（保护性）表位/非中和性（保护性）表位 优势表位/隐蔽表位；等等。
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2、蛋白质结构与表位的关系
☺一级结构与线性表位相关 ☺二级结构与反应性有关 ☺三级结构与抗原结构表位密切相关 ☺四级结构能增加结构表位的数量 3 决定抗原表位的因素 ☺亲水性 分子表面 极性、带电荷的区域。
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二、抗原决定簇
1、抗原决定簇及其类型
也称抗原表位（epitopes) 是抗原物质分子表面或其他部 位具有一定的组成和结构的特殊化学基团组成的具有免 疫活性的最小功能单位。
抗原免疫活性实际上是表位的组合效应。
功能特点： ☺与淋巴细胞上的抗原受体或相应抗体结合。 ☺它是免疫原引起免疫应答以及与抗体或受体结合的基 本单位。 ☺ 氨基酸抗原3-8个组成抗原决定簇；多糖3-6个呋喃环 构成。
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二、抗原的类型 根据来源、性质、组成分： 1、天然抗原 组成： 天然的生物、细胞、大分子物质包括细胞、细菌、病 毒；蛋白抗原、糖类抗原、脂类抗原、核酸抗原。 生物间的关系： 异种抗原（xenoantigen）异种动物间。 同种异体抗原（Isoantigen）同种异体。
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3 合成抗原 聚合体，支链或直链。一般是聚氨基酸或聚糖。
4 多克隆激活剂 A、超抗原（superantigen，SAg） 一类强有力的T、B细胞多克隆激活剂。 机制：MHC-SAg-TCR。 种类：外源性（G+/肠毒素,SE/SEA、SEB) 内源性（淋巴细胞刺激原）
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研究意义：
毒性作用。淋巴细胞释放化学因子，毒害，休克。 自身免疫病。自身反应性T细胞被激活。（过多） 免疫抑制。被清除时免疫抑制（过低时）。 免疫稳定。胸腺发育早期参与阳性选择，利于稳定
B、丝裂原（mitogen） 能引起高比例的T、B细胞产生有丝分裂的物质。
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主要为凝集素（lectin）一种结合蔗糖的蛋白。 C、脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）
和TLR（Toll-like Receptor)受体结合激活转录因子， 活化B细胞。
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淋巴细胞多克隆激活剂
英文缩写
刀豆素A
Con A
植物血凝素 PHA
脂多糖
LPS
超抗原
SAg
来 源 类别
Jack豆
凝集素
菜豆
凝集素
G阴性菌
内毒素
G阳性菌
肠毒素
靶细胞 T细胞 T细胞 B细胞 T细胞
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第一节 抗原的基本概念和类型
一、抗原和免疫原 免疫原(immunogen)能使机体产生体液免疫和 细胞免疫的物质称免疫原。 抗原(Antigen)能和免疫应答产物发生反应的物 质称为抗原（抗体和免疫细胞抗原受体）。 二者关系 免疫原概念更大（能使机体产生免疫应答并反 应） 抗原概念更小（指反应不一定激活免疫应答）
二节抗原的分子基础
一、决定免疫原性的因素 （一）抗原因素
1、异物性 2、化学组成 蛋白、糖、脂、核酸 3、分子大小 100kD，5-10kD差 4、分子结构 侧链、异质、构型、电荷负相关、 物理状态（凝集态好） 5、可呈递性 APC呈递
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（二）生物学因素 1宿主的遗传背景 不同MHC背景的个体对同一 抗原反应有差异。2 性别、年龄、健康等
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抗原是一类能诱导机体产生特异性抗体并能与 相应抗体或免疫细胞（分子）发生特异性免疫 反应的物质。
两个基本属性： 诱导免疫应答（免疫原性） 与免疫应答产物反应（免疫反应性）
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免疫原性和抗原性 免疫原性（Immunogenicity) 即引起机体产生抗体或 激活淋巴细胞并与之进行反应的特性。 所以免疫原具有免疫原性和反应性（特异）。 抗原性（ antigenicity）是指抗原与免疫应答产物或 致敏细胞结合反应的特点。 抗原和免疫原的不同之处。 免疫原一定具有免疫原性和反应性；但抗原不一定都 具有免疫原性和反应性（半抗原）。
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MG PRSSTR IPAPLMLITRIMLILGCIRPTSSLDGRPLAAAGIVVTGDKAVNVYTSSQ
TGSI IVKLLPNMPRDKEACANAPLEAYNRTLTTLLTPLGDSIRKI
QGSVSTSGGRRQKRFIGAVIGSVALGVATAAQITAAAALIQANQNAANILRLKESIAA
（三）引入抗原的剂量和途径 （四）佐剂（adjuvent）
是一类与抗原混合共同进行免疫的物质。它 不能改变抗原本身的免疫原性，但可提高机体 对抗原的免疫应答能力。
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机制： 不清。 可能机制： 延长抗原滞留时间；增强协同信号；诱导肉芽肿
形成（富含巨噬细胞），促T细胞激活；刺激 淋巴细胞非特异性增值。
自身抗原（autoantigen）机体的一部分。 嗜异性抗原（heterophilic antigen）种间。
免疫原性有无： 完全抗原、半抗原。 T细胞是否参与抗体形成： 胸腺依赖抗原TD-Ag；非胸腺依赖抗原TI-Ag。 2 人工抗原
经修饰的天然抗原。研究化学基础，分析抗原决 定簇，提高免疫原性。
（P19表) ☺ 两亲性（amphibicity）一级结构亲水、疏水周
期出现。T细胞表位。
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☺分子运动性 与连续性表位联系。 ☺静态表面可及性 表面的往往是线性表位。 ☺序列的可变性 抗原表位（保护性抗原表位）。 ☺ 肽链两端 柔韧性好，10-15氨基酸有抗原表位
综合考虑。 4 研究抗原表位的方法 ☺计算机分析 现成的软件来分析。
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分类： 顺序表位/构象表位； B细胞抗原表位/T细胞抗原表位； 中和性（保护性）表位/非中和性（保护性）表位 优势表位/隐蔽表位；等等。
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2、蛋白质结构与表位的关系
☺一级结构与线性表位相关 ☺二级结构与反应性有关 ☺三级结构与抗原结构表位密切相关 ☺四级结构能增加结构表位的数量 3 决定抗原表位的因素 ☺亲水性 分子表面 极性、带电荷的区域。
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二、抗原决定簇
1、抗原决定簇及其类型
也称抗原表位（epitopes) 是抗原物质分子表面或其他部 位具有一定的组成和结构的特殊化学基团组成的具有免 疫活性的最小功能单位。
抗原免疫活性实际上是表位的组合效应。
功能特点： ☺与淋巴细胞上的抗原受体或相应抗体结合。 ☺它是免疫原引起免疫应答以及与抗体或受体结合的基 本单位。 ☺ 氨基酸抗原3-8个组成抗原决定簇；多糖3-6个呋喃环 构成。
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二、抗原的类型 根据来源、性质、组成分： 1、天然抗原 组成： 天然的生物、细胞、大分子物质包括细胞、细菌、病 毒；蛋白抗原、糖类抗原、脂类抗原、核酸抗原。 生物间的关系： 异种抗原（xenoantigen）异种动物间。 同种异体抗原（Isoantigen）同种异体。
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3 合成抗原 聚合体，支链或直链。一般是聚氨基酸或聚糖。
4 多克隆激活剂 A、超抗原（superantigen，SAg） 一类强有力的T、B细胞多克隆激活剂。 机制：MHC-SAg-TCR。 种类：外源性（G+/肠毒素,SE/SEA、SEB) 内源性（淋巴细胞刺激原）
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研究意义：
毒性作用。淋巴细胞释放化学因子，毒害，休克。 自身免疫病。自身反应性T细胞被激活。（过多） 免疫抑制。被清除时免疫抑制（过低时）。 免疫稳定。胸腺发育早期参与阳性选择，利于稳定
B、丝裂原（mitogen） 能引起高比例的T、B细胞产生有丝分裂的物质。
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主要为凝集素（lectin）一种结合蔗糖的蛋白。 C、脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）
和TLR（Toll-like Receptor)受体结合激活转录因子， 活化B细胞。
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淋巴细胞多克隆激活剂
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刀豆素A
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植物血凝素 PHA
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超抗原
SAg
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靶细胞 T细胞 T细胞 B细胞 T细胞
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第一节 抗原的基本概念和类型
一、抗原和免疫原 免疫原(immunogen)能使机体产生体液免疫和 细胞免疫的物质称免疫原。 抗原(Antigen)能和免疫应答产物发生反应的物 质称为抗原（抗体和免疫细胞抗原受体）。 二者关系 免疫原概念更大（能使机体产生免疫应答并反 应） 抗原概念更小（指反应不一定激活免疫应答）
二节抗原的分子基础
一、决定免疫原性的因素 （一）抗原因素
1、异物性 2、化学组成 蛋白、糖、脂、核酸 3、分子大小 100kD，5-10kD差 4、分子结构 侧链、异质、构型、电荷负相关、 物理状态（凝集态好） 5、可呈递性 APC呈递
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（二）生物学因素 1宿主的遗传背景 不同MHC背景的个体对同一 抗原反应有差异。2 性别、年龄、健康等
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抗原是一类能诱导机体产生特异性抗体并能与 相应抗体或免疫细胞（分子）发生特异性免疫 反应的物质。
两个基本属性： 诱导免疫应答（免疫原性） 与免疫应答产物反应（免疫反应性）
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免疫原性和抗原性 免疫原性（Immunogenicity) 即引起机体产生抗体或 激活淋巴细胞并与之进行反应的特性。 所以免疫原具有免疫原性和反应性（特异）。 抗原性（ antigenicity）是指抗原与免疫应答产物或 致敏细胞结合反应的特点。 抗原和免疫原的不同之处。 免疫原一定具有免疫原性和反应性；但抗原不一定都 具有免疫原性和反应性（半抗原）。
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MG PRSSTR IPAPLMLITRIMLILGCIRPTSSLDGRPLAAAGIVVTGDKAVNVYTSSQ
TGSI IVKLLPNMPRDKEACANAPLEAYNRTLTTLLTPLGDSIRKI
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（三）引入抗原的剂量和途径 （四）佐剂（adjuvent）
是一类与抗原混合共同进行免疫的物质。它 不能改变抗原本身的免疫原性，但可提高机体 对抗原的免疫应答能力。
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机制： 不清。 可能机制： 延长抗原滞留时间；增强协同信号；诱导肉芽肿
形成（富含巨噬细胞），促T细胞激活；刺激 淋巴细胞非特异性增值。
自身抗原（autoantigen）机体的一部分。 嗜异性抗原（heterophilic antigen）种间。
免疫原性有无： 完全抗原、半抗原。 T细胞是否参与抗体形成： 胸腺依赖抗原TD-Ag；非胸腺依赖抗原TI-Ag。 2 人工抗原
经修饰的天然抗原。研究化学基础，分析抗原决 定簇，提高免疫原性。
（P19表) ☺ 两亲性（amphibicity）一级结构亲水、疏水周
期出现。T细胞表位。
第16页/共63页
☺分子运动性 与连续性表位联系。 ☺静态表面可及性 表面的往往是线性表位。 ☺序列的可变性 抗原表位（保护性抗原表位）。 ☺ 肽链两端 柔韧性好，10-15氨基酸有抗原表位
综合考虑。 4 研究抗原表位的方法 ☺计算机分析 现成的软件来分析。
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