食品免疫学抗原-课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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！,1,概念：1,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,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,2,抗原的两个基本特性免疫原性（immuogenicity）2,精品资料,3,精品资料3,你怎么称呼老师？,如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？,你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？,教师的教鞭,“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘 ”,“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早”,4,4,完全抗原,半抗原,完全抗原与半抗原,载体,T,B,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,5,完全抗原半抗原完全抗原与半抗原载体TB同时具有上述两种特性的,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。,6,完全抗原和半抗原完全抗原（complete antigen）,二、抗原的理化与分类,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,7,二、抗原的理化与分类1、分子量大小 7,1,、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”,8,1、异物性（foreignness）异种物质8,1,、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”,9,1、异物性9,打鸡血！,10,打鸡血！10,2,、分子大小：分子质量越大，免疫原性越强,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,11,2、分子大小：分子质量越大，免疫原性越强11,（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,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：,TI-1,抗原，具有多克隆,B,细胞激活作用，细菌脂多糖即为典型,TI-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,12,（二） 抗原的分类1、依据抗原诱生抗体对T细胞的依赖性12,2,、根据抗原来源分类,天然抗原,人工抗原,合成抗原,13,2、根据抗原来源分类天然抗原13,（,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）,14,（1）天然抗原细胞、细菌和病毒14,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,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,15,天然抗原根据与宿主的亲缘关系远近可分为：异种抗原 15,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。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。,斯琴高娃代言的羊胎素疗法诊所,16,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,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,17,人工抗原借助基因重组和化学合成而获得的抗原17,（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,18,（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,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,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！,19,第二节 抗原的免疫特性 抗原的特异性是指抗原,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,20,一，决定抗原特异性的分子结构基础抗原决定基概念20,2,、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,21,2、抗原决定簇的类型构象决定簇（构象表位）21,典型,B,细胞表位,22,典型B细胞表位22,降解,B/T,B,激活,23,降解B/T B激活23,T,细胞表位与,B,细胞表位特征比较,T,细胞表位,B,细胞表位,表位结构,线性决定基,构象决定基,/,线性决定基,表位性质,经加工处理的多肽片段,天然多肽、多糖、脂多糖,表位大小,5-12,个氨基酸（,CD8,T,细胞，,12-17,个氨基酸（,CD4,T,细胞）,5-15,个氨基酸、,5-7,个单糖，或,5-7,个核苷酸,识别受体,TCR,BCR,MHC,限制性,有,无,24,T细胞表位与B细胞表位特征比较T细胞表位B细胞表位表位结构线,（三）抗原的结合价,（,antigenic 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。,25,（三）抗原的结合价（antigenic valence）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,26,三、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,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。,载体效应（,carrier effect,）：,27,二、半抗原的免疫特征半抗原（hapten）的特点：必须与载体,交叉抗原,28,交叉抗原28,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,29,第三节 感染性抗原细菌29,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,30,细菌细胞的基本结构（平面模式图）细菌的基本结构: 30,1,、菌体抗原,（,somatic antigen,）,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,31,1、菌体抗原（somatic antigen）革兰阳性菌31,革兰氏阴性菌的细胞壁结构较复杂,分内壁层和外壁层。,1,、菌体抗原,（,somatic antigen,）,32,革兰氏阴性菌的细胞壁结构较复杂,分内壁层和外壁层。1、菌体抗,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,性菌毛：接合，毒力、耐药性等性状的遗传物质传递。,2,、鞭毛抗原（,H,抗原）,和菌毛抗原,33,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,单生鞭毛,伤寒杆菌周生鞭毛,丛生鞭毛,34,单生鞭毛伤寒杆菌周生鞭毛丛生鞭毛34,3,、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,35,3、表面抗原荚膜抗原：肺炎球菌、炭疽杆菌表层的荚膜35,4,、细菌毒素：内毒素与外毒素的比较,种类,外毒素,内毒素,来源,革兰阳性菌及部分革兰阴性菌,革兰阴性菌,存在部位,活菌分泌或细菌溶解后散出,细胞壁成分、细菌裂解后释出,化学成分,蛋白质,脂多糖,稳定性,差,、,60-80 30,分钟破坏,好,、,160 2-4,小时破坏,毒性作用,强,、对机体组织器官有选择性，引起特殊临床表现,较弱,、各种内毒素作用大致相同，引起休克，发热，,DIC,等,抗原性,强,，能刺激机体形成抗毒素，,经甲醛脱毒后能,形成类毒素,弱,，能刺激机体形成抗体，,但无中和作用，,甲醛处理后,不能形成类毒素,36,4、细菌毒素：内毒素与外毒素的比较种类外毒素内毒素来源革兰阳,ETEC,不耐热肠毒素,霍乱肠毒素,破伤风痉挛毒素,肉毒毒素,A,：活性亚单位,B,：结合亚单位,可提纯制疫苗,外毒素,分子结构：,A-B,模式,37,ETEC不耐热肠毒素A：活性亚单位外毒素分子结构：A-B模式,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,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,38,外毒素种类神经毒素 破伤风痉挛毒素、肉毒毒素38,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,。,39,内毒素 内毒素特指革兰氏阴性菌外膜中的脂多糖 (LPS)成,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,40,内毒素毒性作用发热反应40,二、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,41,二、病毒病毒是一类以核酸（DNA或RNA）为核心，具有蛋白质,葡萄球菌,(1000nm,）,牛痘病毒,300250nm,A,B,C,D,E,F,G,立克次体,450nm,衣原体,390nm,A,、大肠杆菌噬菌体,( 65 95nm ),B,、腺病毒,(70nm ),C,、脊髓灰质炎病毒,(30nm ),D,、乙脑病毒,( 40nm ),E,、蛋白分子,(10nm,),F,、流感病毒,( 100nm ),G,、烟草花叶病毒,42,葡萄球菌 牛痘病毒ABCDEFG立克次体衣原体A、大肠杆菌噬,Structure and Classification,Helix Polyhedral Spherical Bacteriophage,烟草花叶病毒,腺病毒,流感病毒,T4,噬菌体,43,Structure and Classificati,1,、病毒体结构模式,壳粒,衣壳,核心（核样物）,核衣壳,包膜,包膜病毒,包膜子粒,44,1、病毒体结构模式壳粒衣壳核心（核样物）核衣壳包膜包膜病毒包,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,45,2、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,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。,46,流感病毒的表面结构血凝素(HA)46,（,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（,H1H15、N1N9）,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),47,（2）流感病毒的分型与抗原变异分型47,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,48,流感病毒的复制病毒侵入48,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。,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,49,第四节 超抗原和免疫佐剂普通抗原49,2,、超抗原的作用特点,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,SAg,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-,类分子抗原结合凹槽外侧结合，另一端与,TCR,的,V,区结合,所诱导的,T,细胞应答，其效应并非仅针对超抗原本身，而是通过分泌大量细胞因子参与某些病理生理过程。,50,2、超抗原的作用特点无须抗原加工处理，即可刺激淋巴增殖活,51,51,3,、超抗原的生物学意义,毒性作用及诱导炎症反应,由于超抗原多为病原微生物代谢产物，可大量激活,T,细胞并诱导炎症细胞因子产生，从而引起休克,自身免疫病,超抗原可通过激活体内可能存在的自身反应性,T,细胞而导致自身疾病,免疫抑制和免疫耐受,受超抗原刺激而国都增殖的大量,T,细胞，可被清除或功能上出现超限抑制，从而导致微生物感染后的免疫抑制,抗肿瘤,52,3、超抗原的生物学意义毒性作用及诱导炎症反应52,其他抗原,丝裂原,变应原,53,其他抗原丝裂原53,其他抗原：丝裂原,mitogen,亦称有丝分裂原，可与淋巴细胞表面相应受体结合，使细胞发生有丝分裂并增殖。在体外试验中，丝裂原可使静止的淋巴细胞体积增大、胞浆增多、,DNA,合成增加，出现淋巴母细胞化即淋巴细胞转化和有丝分裂,54,其他抗原：丝裂原mitogen亦称有丝分裂原，可与淋巴细胞表,作用于人和小鼠,T,、,B,淋巴细胞的重要丝裂原,人,T,细胞,人,B,细胞,小鼠,T,细胞,小鼠,B,细胞,刀豆蛋白,A,（,ConA,）,植物血凝素（,PHA,）,美洲商陆（,PWM),脂多糖（,LPS),葡萄球菌,A,蛋白菌株,55,作用于人和小鼠T、B淋巴细胞的重要丝裂原人T细胞人B细胞小鼠,型超敏反应,发生机制,（一）参与成分,1,、变应原,引起,型超敏反应的变应原多为水溶性小分子物质，分子量为,10-40KD,。吸入型变应原在低剂量时（,5-10ng/,天），如花粉颗粒、尘螨及其排泄物、真菌、动物皮屑或羽毛等，食物性变应原则在高剂量（,10-100g/,天）才诱发反应，如牛奶、鸡蛋、鱼、虾蟹等食物；化学药物与组织蛋白结合后变为变应原而诱发反应，如青霉素、链霉素、磺胺、水杨酸盐、麻醉药物、有机碘等。,56,型超敏反应发生机制（一）参与成分56,常 见 的 几 种 变 应 原,禾本科花粉,豚草花粉,长蠕孢子,格链孢子,Dust Mite,某些药物或化学物质,吸入性变应原,食物变应原,酶类物质,变应原,57,常 见 的 几 种 变 应 原禾本科,二、免疫佐剂,佐剂（,adjuvant,）属非特异性免疫增强剂，当其与抗原同时或预先注入体内，可增强机体对该抗原的免疫应答或改变免疫应答的类型,58,二、免疫佐剂 佐剂（adjuvant）属非特异性,1,、佐剂的种类,化合物,包括氢氧化铝、明矾、矿物油、弗氏佐剂、人工合成的多聚肌苷酸：胞苷酸（,polyI,：,C,）、脂质体以及免疫刺激复合物等,生物制剂,经处理或改造的细菌及其代谢产物，如卡介苗、短小棒状杆菌、百日咳杆菌，以及霍乱毒素,B,亚单位、革兰阴性菌细胞壁成分脂多糖（,LPS),和类脂,A,、源于分枝杆菌的胞壁酰二肽等；,细胞因子及热休克蛋白等,59,1、佐剂的种类化合物 59,2,、生物制剂,包括,经处理或改造的细菌及其代谢产物，如卡介苗、短小棒状杆菌、百日咳杆菌，以及霍乱毒素,B,亚单位、革兰阴性菌细胞壁成分脂多糖（,LPS),和类脂,A,、源于分支杆菌的胞壁酰二肽等, 细胞因子及热休克蛋白,60,2、生物制剂包括60,（二）佐剂的作用机制,改变抗原的物理状态，延缓抗原降解和排除，从而更有效地刺激免疫系统,刺激但和,/,巨噬细胞系统，增强其处理和提呈抗原的能力,刺激淋巴细胞增殖和分化,61,（二）佐剂的作用机制改变抗原的物理状态，延缓抗原降解和排除，,（三）佐剂的应用,增强特异性免疫应答，用于预防接种及制备动物抗血清,作为非特异性免疫增强剂，用于抗肿瘤与抗感染的辅助治疗,62,（三）佐剂的应用增强特异性免疫应答，用于预防接种及制备动物抗,三、食品中的抗原物质,蛋白质、多糖在一定条件下座位抗原引发食品过敏,生产过程中使用的食品原料或某些物质残留也会成为抗原；,功能性食品的功能因子与活性物质也可能成为抗原,非蛋白质性的活性成分，如大豆异黄酮类物质，蜂皇浆,10-,羟基,-,-,癸烯酸作为半抗原存在。,63,三、食品中的抗原物质蛋白质、多糖在一定条件下座位抗原引发食品,抗原的作用,制备纯化抗原是免疫产生特异性抗体的前提条件,抗原抗体反应是免疫技术的基础,研发疫苗,64,抗原的作用制备纯化抗原是免疫产生特异性抗体的前提条件64,