食品免疫学 抗原

降解
B
B/T
激活
T细胞表位与B细胞表位特征比较
表位结构 表位性质 表位大小
识别受体 MHC限制性
T细胞表位
线性决定基
B细胞表位
构象决定基/线性决定基
经加工处理的多肽片段 天然多肽、多糖、脂多糖
5-12个氨基酸（CD8＋T 细胞，12-17个氨基酸 （CD4＋T细胞）
TCR
5-15个氨基酸、5-7个单 糖，或5-7个核苷酸
内毒素毒性作用
发热反应 白细胞反应 内毒素血症与内毒素休克 弥散性血管内凝血
二、病毒
• 病毒是一类以核 酸（DNA或RNA ）为核心，具有 蛋白质外壳，只 能在细胞内增值 的非细胞结构的 生命单位。按其 感染宿主可分为 动物病毒、植物 病毒与细菌病毒 （噬菌体）
乙肝病毒
流感病毒
衣原体 390nm
• 非胸腺依赖性抗原（TI Ag）
此类抗原刺激机体产生抗体无需T细胞辅助，TI抗原可分为两类： ①TI-1抗原，具有多克隆B细胞激活作用，细菌脂多糖即为典型 ②TI-2抗原表面为多个重复表位，如肺炎链球菌荚膜多糖、聚合鞭毛素
等，只能刺激成熟B细胞
2、根据抗原来源分类
• 天然抗原 • 人工抗原 • 合成抗原
• 肠毒素
霍乱肠毒素、ETEC肠毒素、
产气荚膜梭菌肠毒素、葡萄球菌肠毒素
• 内毒素 内毒素特指革兰氏阴性菌外膜中的脂 多糖 (LPS)成分，细菌在死亡后破裂或用人工方 法裂解菌体后才释放。革兰氏阳性菌细胞壁中的 脂磷壁酸 (LTA)具有LPS的绝大多数活性，但无致 热功能。螺旋体、衣原体、立克次体亦含有LPS。
A、大肠杆菌噬菌体 ( 65 ×95nm )
立克次体 450nm
B、腺病毒 (70nm )
C、脊髓灰质炎病毒
A
G 葡萄球菌
(30nm )
(1000nm）
D、乙脑病毒
牛痘病毒 300×250nm
B
F
( 40nm )
E、蛋白分子 (10nm )
E
C
F、流感病毒
D
( 100nm )
G、烟草花叶病毒
Structure and Classification
指抗原能与相应免疫应答产物（抗体或致敏淋巴细胞）发生 特异性结合的特性
完全抗原与半抗原
完全抗原
同时具有上述两种特性的物质称为完全抗原， 如大多数的蛋白质和各类病原微生物
仅具备免疫反应性（抗原性）的物质称为半抗 原（hapten），如各种化学药物等小分子化 合物。
半抗原若与蛋白质载体交联或结合也可称为完 全抗原
经甲醛脱毒后能形成类毒素 但无中和作用， 甲醛处理后不能形成类毒素
外毒素
分子结构：A-B模式
A：活性亚单位 B：结合亚单位
可提纯制疫苗
ETEC不耐热肠毒素 霍乱肠毒素 破伤风痉挛毒素 肉毒毒素
外毒素种类
• 神经毒素 破伤风痉挛毒素、肉毒毒素
• 细胞毒素 白喉毒素、葡萄球菌表皮剥脱 毒素、葡萄球菌毒性休克综合征毒素、A群 链球菌致热外毒素
第三章 抗原
• 概念： 抗原（Antigen，Ag）是一类能刺激机体免疫
系统，使之产生特异性免疫应答，并能与相应的 抗原和/或效应细胞在体内发生特异反应的物质。
一句话：抗原就是异物！！
抗原的两个基本特性
• 免疫原性（immuogenicity）
指抗原刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力
• 免疫反应性（immunoreactivity）或抗原性
1、分子量大小
抗原分子量一般为≥10KD,且分子量越大，免疫原 性越强
2、化学组成
芳香族氨基酸，明胶
3、抗原表位的易接近性
抗原决定基是否易被淋巴细胞抗原受体所接近
4、物理形状
颗粒抗原强于可溶性抗原
1、异物性（foreignness）
• 异种物质 • 同种异体物质：ABO血型抗原，MHC • 自身变异成分或隐蔽成分暴露：“凡胚胎
流感病毒的复制
• 病毒侵入 • 遗传物质的释放 • 病毒的复制与病毒蛋白的合成 • 病毒的装配 • 出芽
第四节 超抗原和免疫佐剂
• 普通抗原
一般抗原只能与少数抗原特异性T细胞结合并使之活化
• 超抗原（SAg） 一种特殊的抗原性物质，在及其低浓度下（1-
10ng/ml）可激活大量的T细胞克隆（总T细胞库中 2%-20%的T细胞）或B细胞，并产生极强的免疫应 答。分为外源性超抗原（细菌型）和内源性超抗原 （病毒型）两种类型。
时期未与免疫活性细胞接触过的自身成分 也具有免疫原性”
1、异物性
“在胚胎期未与淋巴细胞充分接触过的物质”，即凡与宿主 自身成分不同或从未与特异性淋巴细胞接触过的物质
异物性的程度取决于 其与机体的亲缘关系
1967年，国内流行的“鸡血针” 2000年左右流行的“羊胎素注射美容”
打鸡血！
• 2、分子大小：分子质量越大，免疫原性越 强
单生鞭毛
丛生鞭毛
伤寒杆菌周生鞭毛
3、表面抗原
• 荚膜抗原：肺炎球菌、炭疽杆菌表层的荚膜 • Vi抗原：伤寒沙门菌的表面抗原，化学成分为糖脂 • K抗原：大肠杆菌细胞壁外层，多糖
4、细菌毒素：内毒素与外毒素的比较
种类 外毒素
来源 革兰阳性菌及部分革兰阴性菌 存 在 部 活菌分泌或细菌溶解后散出 位
瑞士医药监管机构强调，截至目 前从未批准任何使用活细胞疗法的产 品许可或其他相关许可，相反这些监 管部门警告：“活细胞疗法引发的健 康风险包括过敏症、人体注射处形成 脓肿甚至导致败血症、动物病原体感 染以及引发风湿等自身免疫疾病。”
瑞士药物监管局新闻发言人彼得· 巴尔兹利表示，特定情况下，接受活 细胞疗法后甚至出现死亡病例。截至 目前，至少有两起因此导致的死亡事 件在德国登记在册。
特异性是免疫应答最基本的特点，也是 免疫学防治的理论基础！
一，决定抗原特异性的分子结构基础
• 抗原决定基概念
抗原分子中决定抗原特异性的基本结构或化学基团称之， 是TCR/BCR及抗体特异性结合的基本单位，也称为表位 （epitope）
通常由5－15个氨基酸残基、5－7多糖残基或氨基酸组成。 表位的数量称为抗原的价，大多数的抗原均为多价 抗原决定基的性质、位置、空间构象以及旋光异构等因素 均可影响抗原特异性
（2）流感病毒的分型与抗原变异
分型 • 据核糖体蛋白（RNP）和M蛋白抗原性分
：甲、乙、丙三型 • 甲型根据HA和NA抗原性不同，再区分为若
干亚型（H1~H15、N1~N9） • 乙型、丙型至今未发现亚型 • 命名：型别/宿主/分离地点/病毒株/序号/分
离年代(HA与NA亚型号) （A/HongKong/1/68(H3N2))
化 学 成 蛋白质
分
稳定性 差、60-80℃ 30分钟破坏
内毒素
革兰阴性菌 细胞壁成分、细菌裂解后释出
脂多糖
好、160℃ 2-4小时破坏
毒性作 强、对机体组织器官有选择性，较弱、各种内毒素作用大致相同，
用
引起特殊临床表现
引起休克，发热，DIC等
抗原性
强，能刺激机体形成抗毒素， 弱，能刺激机体形成抗体，
载体
半抗原
T
B
完全抗原和半抗原
• 完全抗原（complete antigen）：大多数的蛋
白质抗原
• 半抗原（incomplete antigen）：能与特异性抗
体起反应，但本身不诱发抗体的形成的物质。 • 食品中的非蛋白质活性物质、功能因子、绝大多数寡糖、
所有的脂类及一些农药均属半抗原。
二、抗原的理化与分类
（1）天然抗原
• 细胞、细菌和病毒 • 蛋白质 • 多糖类抗原 • 脂类抗原（多为半抗原） • 核酸抗原（多为半抗原）
天然抗原根据与宿主的亲缘关系远 近可分为：
• 异种抗原
来自不同种属的抗原，打鸡血、羊胎素
• 同种异性抗原
同一种属不同个体间所具有的特异性抗原，如人类血型
• 自身抗原
• 嗜异性抗原
三、抗原的类属性（交叉性）
• 某种特定抗原不仅可与其诱导产生抗体或 致敏淋巴细胞结合或相互作用，还可与其 他抗原诱生的抗体或致敏淋巴细胞发生反 应。称之交叉抗原
• 交叉抗原与其他抗原所诱生抗体、免疫细 胞结合或相互作用被称为交叉反应
二、半抗原的免疫特征
• 半抗原（hapten）的特点：必须与载体偶 联才能表现免疫原性，相当于一个抗原决 定簇。
又称Forssman抗原，指一类与种属无关，存在于人、动 物及微生物之间的共同抗原
羊胎素：一个国家的神话
• 2015年3月末，瑞士联邦卫生部和药 物监管局发布联合公报说，瑞士医院 及私人诊所长期推出的活细胞疗法（ 羊胎素）受到中国、俄罗斯和中东旅 客青睐，但此类疗法使用的产品未经 许可并构成严重的健康风险。
2、抗原决定簇的类型
• 构象决定簇（构象表位） • 顺序决定簇（线性表位）
T细胞仅识别由抗原提呈细胞加工提呈 的线性表位，而B细胞可识别线性或构象型 表位。B细胞表位多位于抗原表面，可直接 刺激B细胞；T细胞表位可存在于抗原物质 的任何部位，其被T细胞识别的前体是须经 抗原提呈细胞加工于提呈
典型B细胞表位
• 载体效应（carrier effect）：
交叉抗原
第三节 感染性抗原
• 细菌 1、菌体抗原 2、鞭毛抗原和菌毛抗原 3、表面抗原 4、细菌毒素 5、细菌保护性抗原
细菌细胞的基本结构（平面模式图）
细菌的基本结构: 细胞壁、细胞膜、细胞质、核质 细菌的特殊结构: 荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞
1、菌体抗原（somatic antigen）
• 3、化学结构与组成 • 4、分子构象与易接近性 • 5、物理状态 • 6、抗原的完整性
（二） 抗原的分类
1、依据抗原诱生抗体对T细胞的依赖性 • 胸腺依赖性抗原（TD Ag）
此类抗原含T细胞表位和B细胞表位，刺激机体产生抗体依赖于T细胞 的辅助 绝大多数蛋白质抗原属于TD抗原，如病原微生物、血细胞、血清蛋白 等
革兰阳性菌 • 磷壁酸(teichoic
acid) 壁磷壁酸 膜磷壁酸 • 特殊蛋白：
A蛋白、M蛋白
1、菌体抗原（somatic antigen）
• 革兰氏阴性菌 的细胞壁结构 较复杂,分内壁 层和外壁层。
2、鞭毛抗原（H抗原） 和菌毛抗原
性菌毛：接合， 毒力、耐药性等 性状的遗传物质 传递。
普通菌毛：细 菌的粘附结构 ， 与宿主细胞表 面特异性受体 结合，与致病 性密切相关
斯琴高娃代言的羊胎素疗法诊所
人工抗原借助基因重组和化学合成而获得的抗原
基因重组疫苗、合成肽疫苗
• 合成抗原：主要是人工合成的具有支链或直链氨基酸
多聚体
• 超抗原
（四）其他分类方法
• 根据抗原的两个基本特性可分为完全抗原和半抗原 • 根据TD抗原是否由抗原提呈细胞所摄取分为外源性抗
原和内源性抗原 • 根据抗原诱导免疫应答的性质可分为移植抗原、肿瘤
BCR
有
无
（三）抗原的结合价（anபைடு நூலகம்igenic
valence）
• 抗原的结合价知抗原分子表面能与抗体分 子结合的抗原决定簇的总数
• 大多数天然分子是多价抗原
• 半抗原只能和抗体结合部位结合，是单价 抗原，如肺炎链球菌荚膜多糖。
• 某些空间效应的干扰也会使得蛋白质大分 子的多个抗原决定簇无法与抗体结合。
抗原、微生物抗原、引起超敏反应的变应原或过敏原、 诱导免疫耐受的耐受原等 • 根据抗原的理化性质可分为颗粒性抗原、可溶性抗原、 蛋白抗原、多糖抗原及多肽抗原等
第二节 抗原的免疫特性
抗原的特异性是指抗原诱导机体产生应 答及与应答产物发生反应均具有专一性。 特定抗原只能刺激机体产生特异性抗原活 致敏淋巴细胞，且仅能与该特异性抗体或 淋巴细胞结合
迄今已发现的超抗原包括金黄色葡萄球菌肠毒素A-E， 表皮剥脱毒素，关节炎支原体丝裂原、小肠结肠耶氏菌膜蛋 白及小鼠逆转录病毒的蛋白产物等
2、超抗原的作用特点
①无须抗原加工处理，即可刺激淋巴增殖活化， 其作用无MHC限制性
②SAg以完整蛋白质分子的形式发挥作用，其一 端直接与抗原提呈细胞表面MHC-Ⅱ类分子抗 原结合凹槽外侧结合，另一端与TCR的Vβ区 结合
Helix
Polyhedral
Spherical Bacteriophage
烟草花叶病毒
腺病毒
流感病毒
T4噬菌体
1、病毒体结构模式
包膜子粒
包膜
包膜病毒
壳粒
衣壳
核衣壳
核心（核样物）
2、病毒的抗原性
• 病毒既能致病，又具有抗原性，诱导机体 产生免疫应答。
• 病毒的抗原性主要指病毒自身蛋白的抗原 性。可分为与病毒自身抗原和与感染细胞 后产生的抗原两大类。
• 病毒自身抗原 • 感染细胞后产生的抗原
流感病毒的表面结构
• 血凝素(HA)
柱状，为三聚体，它基本上以 相同的间距覆盖了病毒的全部 表面
HA1（病毒吸附）HA2（核衣壳释放）
保护性抗原，血凝抑制抗体(保护性抗体)
• 神经氨酸酶（NA）
四个亚单位组成的四聚体，并 不平均分布在病毒表面，而是 聚合成群。与病毒释放有关。