微生物学与免疫学课件抗原

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,*,第一章 抗 原,抗,原,1,目的要求,1,、,掌握,抗原的,概念,及,特性,；完全抗原和半抗原的概念；决定抗原免疫原性的因素；医学上,重要的抗原,。,2,、,熟悉,抗原特异性与,抗原决定簇,；共同抗原与交叉反应；抗原的分类。,3,、了解抗原结合价；超抗原的概念及意义。,抗,原,2,抗,原,免疫应答,1,、抗原,（,antigen, Ag),/,免疫原,（,Immunogen),是指一类能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答,并能与相应免疫应答产物（即抗体和致敏淋巴细胞）在体内或体外发生特异性结合的物质。,抗原的两种特性,免疫原性,免疫反应性,概述,3,抗,原,免疫应答,2.,免疫原性（,immunogenicity ) :,3.,免疫反应性（,antigenicity):,抗原能特异性刺激免疫细胞，使之活化、增殖、分化，最终产生免疫效应物质（抗体或致敏淋巴细胞）的特性。,或称反应原性，指,抗原可在体内外与相应的免疫效应物质发生特异性结合的特性。,4,抗,原,免疫应答,4.,完全抗原 （,complete antigen ),具有免疫原性和免疫反应性的物质。,半抗原 （,hapten,),或,不完全抗原（,incomplete antigen),只有免疫反应性而无免疫原性的物质。,5,抗,原,免疫应答,第一节 构成抗原的条件,一、异物性,二、理化性质,三、机体因素,6,抗,原,免疫应答,一、异物性 ：,“异物”的概念定义为“在胚胎期未与淋巴细胞充分接触过的物质，或其化学结构与宿主的自身成分相异的物质”。,抗原与机体间,亲缘关系越远,，组织结构差异越大（异物性明显），其,免疫原性越强,。,7,1.,异种物质：,指来自不同种属的抗原物质。,2.,同种异型物质：,指同一种属不同个体所具有的特异性抗原物质。红细胞血型抗原，包括,ABO、Rh,等40余个抗原系统，其对安全输血极为重要；人类主要组织相容性抗原，即人白细胞抗原（,HLA），,是具有高度多态性的抗原系统。,3.,自身物质：,正常情况下，机体免疫系统不对自身正常组织或细胞产生免疫应答，即处于自身耐受状态。在某些病理情况下（如隐蔽抗原或隔离抗原释放；自身抗原发生改变或被修饰等），自身抗原成分可诱导机体产生自身免疫应答。,具有异物性的物质,8,抗,原,免疫应答,二、理化性质,1.,大分子胶体：,分子量, 10 000dal,免疫原性强；,分子量, 10 000dal,免疫原性弱；,分子量, 4 000dal,一般无免疫原性；,9,抗,原,免疫应答,二、理化性质,2.,化学组成与结构：,蛋白质核酸多糖,类脂无免疫原性,蛋白质抗原免疫原性强,;,必须有较复杂的化学组成和特殊的化学基团（要含有大量的,芳香族氨基酸,）。,10,抗,原,免疫应答,二、理化性质,3.,分子构象和易接近性,分子结构是指抗原分子中一些特殊化学基团的,立体构象,。,易接近性,是指抗原表面这些特殊的化学基团与淋巴细胞表面相应受体相互接触的难易程度。,易接近性常与这些化学基团在抗原分子中分布的部位有关。,11,抗,原,免疫应答,氨基酸的位置和间距与抗原性的关系,12,抗,原,免疫应答,二、理化性质,4.,物理性状：,颗粒性抗原可溶性抗原,聚合状态单体,13,抗,原,免疫应答,三、宿主方面的因素,1.,遗传因素：同种动物不同品系及不同个体对同种抗原产生不同强度的免疫应答。,2.,年龄、性别与健康状态,此外，与抗原的剂量、进入途径及免疫佐剂的应用等有关。,途径：皮内、皮下、肌肉、静脉、腹腔。,14,抗,原,免疫应答,第二节 抗原的特异性,抗原特异性：指抗原诱导机体产生应答及与应答产物发生反应所显示的,专一性,。,免疫原性的特异性 、免疫反应性的特异性,一、决定抗原特异性的分子结构基础,1、抗原决定,簇,的概念:抗原决定,簇,(,antigenic determinant,，,AD,),指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，又称,表位,(,epitope)。,通常5,15,个氨基酸残基、单糖或核苷酸即可构成一个表位。,15,抗,原,免疫应答,抗原决定簇的作用：,决定抗原特异性：,其性质、数目和空间构,象决定抗原的特异性。,与相应抗体和淋巴细胞,AgR,特异结合部位,16,17,Ag-Ab,反应的特异性,Ag-Ab,反应具有,高度特异性,特异性由,Ag-D,决定,Ag-D,相同，若空间位置不同，特异性也不同,Ag-D,相同，空间位置相同，若旋光性不同，,特异性也不同,18,抗,原,免疫应答,2,、抗原决定簇的种类可分为,根据结构分为,（,1,）,线性决定簇：,序列相连续的氨基酸肽片段构成的决定簇。,（,2,）,构象性决定簇：,由空间构象形成的决定簇，序列上不连续。,根据功能分为,（,1,）,隐蔽性决定簇：,存在于抗原内部的决定簇。,（,2,）,功能性决定簇：,能被,B,细胞识别，或与抗体结合的决定簇。,19,抗,原,免疫应答,隐蔽性决定簇：,存在于,Ag,分子内部的决定簇，无触发免疫应,答的功能，称为隐蔽性抗原决定簇。,功能性决定簇：,有些,Ag-D,位于,Ag,的表面，易于被淋巴细胞,识别，具有易接近性，可以诱发免疫应答，,称为功能性决定簇。,功能性和隐蔽决定簇,20,抗,原,免疫应答,抗原结合价：,抗原分子表面能与抗体分子结合的功能性抗原决定簇的数目。,半抗原,仅有一个功能性抗原决定簇，故为,单价抗原,；,天然抗原,有多个功能性抗原决定簇，故为,多价抗原,。,21,抗,原,免疫应答,功能性和隐蔽决定簇,22,23,24,抗,原,免疫应答,二、共同抗原和交叉反应,1.,共同抗原：,带有相同或相似抗原决定簇的抗原称共同抗原或交叉抗原。,2.,交叉反应,抗体与具有相同或相似决定簇的抗原之间出现的反应，称交叉反应。,25,抗原,1,抗原,1,抗原,2,抗原,2,抗体,1,刺激机体,产生抗体,交叉反应示意图,26,27,抗,原,免疫应答,第三节 抗原的分类,（一）依据抗原诱生抗体时对,T,细胞的依赖性,1.,胸腺依赖性抗原,(,thymus dependent antigen, TD antigen),TD,抗原亦称,T,细胞依赖抗原，其刺激机体产生抗体依赖于,T,细胞辅助,，绝大多数蛋白质抗原及细胞抗原属,TD,抗原，如病原微生物、血细胞、血清蛋白等。,2.,非胸腺依赖抗原,(,thymus independent antigen, TI antigen,),TI,抗原亦称,T,细胞非依赖性抗原，其刺激机体产生抗体无需,T,细胞辅助,。,28,TD-Ag,和,TI-Ag,引起免疫应答的特点,特 点,TD-Ag TI-Ag,Th,细胞,+ -,体液免疫,+ +,细胞免疫,+ -,回忆应答,+ -,产生抗体类型,IgG,为主,IgM,举 例 细菌病毒等 脂多糖,荚,蛋白质抗原 膜多糖等,29,抗,原,免疫应答,（二）根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类,1,、外源性抗原：,循溶酶体途径被处理和提呈，该过程受,MHC-II,分子限制。,2,、内源性抗原：,在胞核和胞浆中合成的蛋白质分子，由,MHC-I,类分子提呈。,30,抗,原,免疫应答,（三）根据抗原与机体的亲缘关系,1.,异种抗原(,xenogenic antigen),2,.,同种异型抗原（,allogenic antigen）,3,.,自身抗原,(,autoantigen),31,抗,原,免疫应答,第四节 医学上重要的抗原,一、病原微生物及其代谢产物：,制备疫苗用于预防接种；,（一）细菌性抗原,（二）病毒性抗原,（三）外毒素和类毒素,1.,外毒素：细菌分泌的毒性蛋白质。具有毒性与免疫原性。,2.,类毒素 经,0.3%,0.4%,甲醛处理过的失去毒性保留免疫原性的外毒素。,32,G,-,菌胞壁,G,菌胞壁,细菌性抗原,33,病毒性抗原,衣壳：蛋白,包膜：糖蛋白,腺病毒,流感病毒,口蹄疫病毒,狂犬病病毒,34,抗,原,免疫应答,如临床上用的马血清抗毒素对人是异种蛋白，,可引起过敏反应；,动物免疫血清对人体具有两重性。,提供了特异性抗体，中和细菌的外毒素，防治疾病。,是异种蛋白质，可引起超敏反应。,类毒素,免疫动物,（,动物免疫血清）,注入,人体,动物血清中含大量抗毒素,（ 特异性治疗和紧急预防用）,二、动物免疫血清：,35,抗,原,免疫应答,三、异嗜性抗原,概念：是一类与种属无关，存在与人、动物、植物,和微生物之间的共同抗原。,意义,链球菌与肾小球基底膜及心肌组织存在共同抗原，故链球菌感染可引起肾小球肾炎及心肌炎。,大肠杆菌,O,14,型脂多糖与人结肠粘膜存在共同抗原，该菌感染可引起溃疡性结肠炎。,36,抗,原,免疫应答,四、同种异体抗原,1.,血型抗原,(ABO,血型抗原,Rh,血型抗原,),可引起,输血反应,和,新生儿溶血症,2.,人类白细胞抗原,(HLA),引起移植排斥反应等,37,抗,原,免疫应答,ABO,（,H,）血型系统：,A,、,B,、,AB,、,O,四型,人类,ABO,（,H,）血型系统的分类,血型 抗原（,RBC,） 抗体（血清）,A,型,A,抗原 抗,B,抗体,B,型,B,抗原 抗,A,抗体,AB,型,AB,抗原 无抗,A,、抗,B,抗体,O,型 无,A,、,B,抗原 抗,A,、抗,B,抗体,38,抗,原,免疫应答,新生儿溶血症,孕妇,(Rh,-,),胎儿,(Rh+),抗,Rh,抗体,新生儿,RBC (Rh+),溶血反应,39,抗,原,免疫应答,五、自身抗原,自身抗原的出现可引起自身免疫病。,1.,隐蔽的自身抗原,物理因素：电离辐射等,化学因素：药物等,生物因素：微生物感染,2.,修饰的自身抗原,3.,免疫系统功能失调,40,六、肿瘤抗原,1.,肿瘤特异性抗原（,TSA,）,2.,肿瘤相关抗原（,TAA,）,甲胎蛋白,(AFP),检测其含量可协助诊断原发性肝癌,;,癌胚抗原,(CEA),检测其含量可协助诊断结肠癌,;,抗,原,免疫应答,41,七、超抗原,抗,原,免疫应答,1,、概念,:,指那些同时能与,MHC,分子及,TCR,多肽链结合、从而激活多克隆,T,细胞的蛋白质大分子。,超抗原只需极低的浓度（,1,10ug/ml),即可激活,2%,20%,的,T,细胞克隆，产生极强的免疫应答,.,普通蛋白质抗原可激活机体总,T,细胞库中万分之一至百万分之一的,T,细胞。,42,抗,原,免疫应答,2,、超抗原激活,T,细胞的特点：,强大的刺激能力,无需,APC,处理,无,MHC,限制性,选择性识别,TCR,链,V,区,诱导,T,细胞耐受,表位特点：免疫识别位分为两类,1,）,MHC,结合位,2,）,TCRV,结合位,43,抗,原,免疫应答,3,、种类,外源性超抗原：如金葡菌肠毒素；,内源性超抗原：如病毒蛋白等；,4,、意义,诱导,T,细胞耐受；与某些疾病发生有关。,44,超抗原作用示意图,45,超抗原与普通抗原的特性比较,46,抗,原,免疫应答,八、丝裂原（有丝分裂原）,体外试验中能刺激静止的淋巴细胞出现淋巴母细胞化和有丝分裂。,为非特异性多克隆激活剂，可在体外检测淋巴细胞的应答能力。,作用于,T,细胞的丝裂原：刀豆蛋白,A,，植物血凝素,作用于,B,细胞的丝裂原：脂多糖，,SPA,47,抗,原,免疫应答,与抗原混合使用能够增强机体对抗原免疫反应强度的物质称为免疫佐剂。,佐剂的种类：,化合物：氢氧化铝、明矾、多聚肌苷酸、胞苷酸（,polyI:C)、,弗氏佐剂,生物制剂：处理的细菌及其代谢产物、细胞因子、热休克蛋白,免疫佐剂,48,佐剂的作用机制,改变抗原的物理性状，延缓抗原降解和排除,刺激单核巨噬细胞的吞噬活性，增强其抗原递呈的能力,刺激淋巴细胞增殖与分化,抗,原,免疫应答,49,思考题,1.,解释名词,抗原，抗原决定簇，半抗原,TD-Ag,，,TI-Ag,异嗜性抗原,2.,决定抗原免疫原性的条件有哪些,?,3.,试述医学上的重要抗原及其意义。,50,A,型题,1,下列哪种物质没有免疫原性,A.,异嗜性抗原,B.,抗体,C.,半抗原,D.,细菌多糖,2,类毒素的性质,A.,有免疫原性，有毒性,B.,无免疫原性，无毒性,C.,有免疫原性，无毒性,D.,有毒性，无免疫原性,3,交叉反应是由于二种不同的抗原分子中具有,A.,构象决定簇,B.,不同的抗原决定簇,C.,功能性决定簇,D.,共同抗原决定簇,51,4,抗原的特异性取决于,A.,抗原的大小,B.,抗原的物理性状,C.,抗原结构的复杂性,D.,抗原表面的特殊化学基团,X,型题,1,TD,抗原,A.,通常是蛋白,B.,引起强的,IgG,应答,C.,产生记忆和二次应答,D.,引起抗体产生需,T,细胞的参与,2,属于同种异型抗原的是,A.ABO,系统,B.HLA,C.Rh,系统,D.,补体系统,52,