青海大学医学院免疫学教研室

医学免疫学Medical Immunology

第五版

第三章 抗原第三章 抗原 (Antigen)(Antigen)

第一节 抗原的异物性与特异性第二节 影响抗原免疫应答的因素第三节 抗原的种类第四节 非特异性免疫刺激剂

抗原 (Antiage,Ag) ：能与 TCR/BCR 结合，启动免疫应答，并能与所产生的抗体或致敏淋巴细胞在体内、外发生特异性反应的物质。

基本概念

抗原的两种特性：① 免疫原性（ immunogenicity ）： 抗原刺激免疫系统发生特异性免疫应答，诱生抗体或致敏淋巴细胞的能力。② 抗原性（ antigenicity ）： 抗原与相应的免疫应答产物发生特异性结合的能力。

完全抗原 (Complete antigen, Immunogen 免疫原 )

同时具有① 和②的物质。

基本概念

载体 (Carrier)

可与半抗原结合，使半抗原具有免疫原性的物质。

不完全抗原 (Incomplete antigen, hapten 半抗原 )

只具有抗原性而无免疫原性的物质。

变应原（ Allergen)

能诱导变态反应的抗原。

耐受原（ Tolerogen)

可诱导机体产生免疫耐受的抗原。

第一节 抗原的异物性与特异性

一、异物性 ：是免疫原性的核心。

1. 异种物质：如马血清，亲缘关系越远，抗原性越强。

2. 同种异型物质：如 ABO 血型物质， HLA

3. 自身物质改变的自身成分：如衰变的细胞

胚胎期免疫系统未接触的成分：如眼晶体蛋白

第一节 抗原的异物性与特异性

二、特异性 ：结构基础——抗原表位1. 抗原表位（ epitope) 的概念：　 Ag 分子中决定其特异性的特殊化学基团，它是与 TCR/BCR 或

抗体特异结合的基本结构单位。蛋白质： 5 － 17 个氨基酸残基 多糖： 5 － 7 个多糖残基

抗原结合价：　 能与抗体分子结合的抗原表位的总数。半抗原： 1 个抗原表位， 1 价抗原完全抗原：多个抗原表位，多价抗原

第一节 抗原的异物性与特异性

第一节 抗原的异物性与特异性

2. 抗原表位的类型：线性表位：连续的 aa 片段

构象表位：不相连的 aa 或糖基（ 1 ）从结构上分

第一节 抗原的异物性与特异性2. 抗原表位的类型：

（ 2 ）从被免疫细胞识别上分

　　

B 细胞表位

T 细胞表位

T 细胞和 B 细胞表位的特性比较

抗原分子表面抗原分子任意部位表位位置

构象表位，线性表位线性表位表位类型

5~15Aa ， 5~ 7 个单糖， 5 ~ 7 个核苷酸

8~12Aa （ CD8+T.cell ） 12~17Aa （ CD4+T.cell ）

表位大小

天然的多肽、多糖、脂多糖、有机化合物

主要是线性短肽表位性质

无需必需MHC 分子

BCRTCR表位受体B 细胞表位T 细胞表位区别点

第一节 抗原的异物性与特异性3. 影响抗原特异性的因素

-------- 由抗原表位的种类、性质、数目和空间构型所决定

化学基团性质对抗原表位特异性的影响

半抗原 反应强度

氨苯磺酸

氨苯砷酸

氨苯甲酸

SO3H

NH2

AsO3H

NH2

COOH

NH2

+ + +

+

+/ －

半抗原

化学基团位置对抗原表位特异性的影响

反应强度

间位氨苯磺酸SO3H

NH2

+ + +

+/ －

邻位氨苯磺酸

邻位氨苯磺酸

NH2

SO3H

NH2

SO3H

+ +

4. 半抗原–载体效应

在免疫应答中， B 细胞提呈载体表位给 Th 细胞，Th 细胞活化后再辅助激活 B 细胞，即以载体把特异T-B 细胞连接起来（ T-B 桥联）， T 细胞才能激活 B细胞，称载体效应。

在免疫应答中， B 细胞识别半抗原（ B 细胞表位）

T 细胞识别载体表位（ T 细胞表位）

载体效应

第一节 抗原的异物性与特异性

5. 共同抗原表位和交叉反应

抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似表位的不同抗原的反应 。

★ 交叉反应（ cross action ）：

★ 共同抗原（ common antigen ）： 不同抗原之间存在着相同或相似的抗原表位。

第一节 抗原的异物性与特异性

与相应的抗体反应（＋＋＋＋）　

交叉反应（＋＋＋）

交叉反应（＋＋） 无反应（－）

交叉反应

Ag1 Ag2

Ag3 Ag4

一、抗原分子的理化特性： 1. 化学性质：蛋白质是良好的抗原

2. 分子量大小：分子量＞ 10KD为免疫原

分子量＞ 100KD为强抗原3. 结构的复杂性：芳香族氨基酸

5. 分子构象和易接近性

4. 物理状态：聚合状态的蛋白质＞单体

颗粒性抗原＞可溶性抗原

第二节 影响抗原诱导免疫应答的因素

抗原性 + + + ± +++多聚赖氨酸 多聚丙氨酸 酪氨酸 谷氨酸

氨基酸残基在合成多肽骨架侧链上的位置和间距与免疫原性的关系

剂量、途径、免疫接种次数、免疫佐剂的选择。

二、宿主方面的因素：

三、抗原进入机体方式的影响：

1.遗传因素：MHC控制

2.年龄、性别与健康状态

第二节 影响抗原诱导免疫应答的因素

由多个重复 B 表位组成

TI-AgTI-1Ag:

如细菌脂多糖 ,含有 B 细胞丝裂原和重复 B 细胞表位 ；可使不成熟、成熟的 B细胞应答。

TI-2Ag:

如荚膜多糖、聚合鞭毛素，由多个重复 B 单位组成 ；仅使成熟的 B 细胞应答。

一、根据产生抗体时需否 Th 细胞参与分类

由 B 表位和 T 表位组成

胸腺依赖抗原 (thymus dependent antigen,TD-Ag) ：

胸腺非依赖抗原 (thymus independent antigen,TI-Ag) ：

第三节 抗原的种类

二、根据抗原与机体的亲缘关系而分类

5.独特型抗原： TCR 、 BCR 或 Ig 的 V区所具有的独特的氨基酸顺序

和空间构型而成为自身免疫原，即独特型 （ Id）

2. 异种抗原：如病原微生及其产物。

3. 同种异型抗原：如 ABO 、 Rh 血型抗原， HLA

4. 自身抗原：隐蔽的自身抗原；修饰的自身抗原

1. 异嗜性抗原：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。（又称 Forssman 抗原）

第三节 抗原的种类

三、根据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类

内源性抗原：是指抗原提呈细胞内新合成的 抗原。

外源性抗原：指并非由抗原提呈细胞合成、 来源于细胞外的抗原。

第三节 抗原的种类

四、其他分类

1.按性能分

第三节 抗原的种类

完全抗原半抗原

2.按溶解性分 颗粒性 Ag ：指具有明显细胞形态 的 Ag 可溶性 Ag ：指一些蛋白质 Ag

2.按产生方式分 天然抗原 人工抗原

一、超抗原（ Superantigen ， SAg ）1. 概念：只需极低浓度（ 1~10ng/ml ）即可激活 2~20% 某些亚型的 T 细胞克隆，产生极强的免疫应答，但又不同于丝裂原的作用，这类抗原称为超抗原。

第四节 非特异性免疫刺激剂

普通抗原：一种抗原决定簇只能活化　　　　　一个克隆的淋巴细胞

超级抗原：少数几个抗原决定簇就能　　　　　活化多个克隆的淋巴细胞

2.超抗原的种类：

外源性超抗原：多为细菌的外毒素

内源性超抗原：多为肿瘤病毒蛋白

3.超抗原的生物学意义：诱导 T 细胞耐受；

参与病理过程的发生：与食物中毒、 AIDS、肿瘤和某些自身免疫病发病有关。

第四节 非特异性免疫刺激剂

4.超抗原与普通抗原比较

特点 普通抗原 超抗原物质属性 蛋白质、多糖 细菌外毒素、逆转录病毒蛋白

应答特点 须被 APC处理， 无须被处理，

后被 T 细胞识别 直接刺激 T 细胞

反应细胞 B 细胞、 T 细胞 CD4+T 细胞

T 细胞反应频率 1/106~104 1/20~1/5

与 MHC-Ⅱ分子结合部位 肽结合沟 非多态区

与 TCR 结合部位 α链 V 、 J 区

β链 V 、 D 、 J 区 β链 V 区

APC 存在 + +

MHC限制性 + -

第四节 非特异性免疫刺激剂

Th 细胞

抗原提呈细胞

MHCⅡ分子

普通抗原肽——

TCR

超抗原

二、佐剂（ adjuvant ）1 、概念 增强机体对抗原免疫应答或改变免疫应答类型的非特异性免疫增强剂

2 、种类 生物性：如卡介苗 无机化合物性：如氢氧化铝 人工合成类：如胞苷酸，脂质体 免疫刺激复合物 CpG等是新型的佐剂 常用的佐剂有弗氏完全佐剂（ CFA ）和弗氏不完全佐剂（ IFA ）

3 、作用机制1 ）改变抗原物理性状，增加抗原在体内停留时间； 2 ）刺激抗原提呈细胞，增加对抗原的处理和提呈能力； 3 ）刺激淋巴细胞增殖分化，增强和扩大免疫应答的能力。

第四节 非特异性免疫刺激剂

三、有丝分裂原 (Mitogens)

1. 概念：可使一群淋巴细胞的所有克隆均激活的物质。

2. 种类： ConA 、 PHA 、 PWM、 LPS等。

第四节 非特异性免疫刺激剂

• 掌握抗原的概念及其基本特性• 掌握半抗原、免疫原和表位的定义• 掌握影响抗原免疫应答的因素• 掌握 TD-Ag 和 TI-Ag 的概念与区别• 掌握 T 、 B 细胞抗原表位的差异以及与 TD 抗原的关系• 熟悉交叉反应和异嗜性抗原及其在临床的意义• 了解抗原的分类• 了解超抗原的概念及其分类

本 章 小 结

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