醫(yī)學免疫學

1、第二講 抗原(Antigen,Ag)第三章 抗原,1. Concepts（概念）2. Immunologic properties of antigen（抗原的免疫特性）3. Factors influencing of immunogenicity（免疫原性）4. Specificity and cross reaction of antigen（交叉反應）5. Classification of antigen（抗

2、原的分類）6. Adjuvant （佐劑）7. Superantigen（超抗原）8. Mitogen（有絲分裂原）,Outline,抗原(antigens, Ag)：是指能被機體免疫細胞識別，刺激和誘導機體的免疫系統(tǒng) 產生抗體或效應T淋巴細胞等免疫效應性物質，并能與相應免疫效應性物質在體內外發(fā)生特異性結合的物質。,Concept,Microorganisms (bacteria, virus, fungi), pa

3、rasite, wormsSubstances(proteins, sugar, lipid and nucleic acid ),bacteria,virus,worm,fungi,1. Concepts2. Immunologic properties 3. Factors influencing of immunogenicity4. Classification of antigen5. Adjuv

4、ant6. Superantigen7. Mitogen,Outline,免疫原性(immunogenicity) 抗原能刺激機體的免疫系統(tǒng)產生免疫應答，誘導抗體或效應性T細胞產生的能力?？乖?免疫反應性(反應原性)（antigenicity/immunoreactivity)即抗原可在體內外與相應的免疫應答產物（抗體或效應性T細胞）發(fā)生特異性結合的性能，也叫免疫反應性。,Immunologic prop

5、erties of Ags,,,Immunogenicity免疫原性,,,,Antigenicity/Immunoreactivity抗原性/反應原性（免疫反應性）,刺激免疫系統(tǒng),Definitions,Complete Antigen HaptenCarrierImmunogenTolerogenAllergen,完全抗原（complete antigen）：所有具有免疫原性和反應原性的物質。半抗原（hapten）：

6、只有反應原性而無免疫原性的物質。抗原刺激是引起機體產生特異性免疫應答的先決條件。載體(carrier) ：與半抗原結合而賦予其免疫原性的物質。,Hapten & Carrier (半抗原與載體),Dinitrobenzene：二硝基苯,,免疫原（immunogen）：能刺激機體產生免疫應答的抗原。耐受原（tolerogen）：在某種情況下，抗原也可誘導相應的淋巴細胞克隆對該抗原表現(xiàn)為特異性無應答狀態(tài)，稱為免疫耐受，相應的

7、抗原稱為耐受原。（詳見免疫耐受）變應原（allergen）：有些抗原還可引起機體發(fā)生病理性免疫應答-Ⅰ型超敏反應（變態(tài)反應），相應的抗原稱為變應原。（詳見超敏反應）,1. Concepts2. Immunologic properties of antigen3. Factors influencing of immunogenicity（免疫原性）4. Specificity and cross reaction of an

8、tigen（交叉反應）5. Classification of antigen6. Superantigen（超抗原）7. Mitogen（有絲分裂原）,Outline,Factors Influencing immunogenicity（影響抗原免疫原性的因素）,Properties of Antigens； Effect of Host； Mode of Contact,（1）Foreignness (

9、胚胎期未與淋巴細胞接觸過的物質) The degree of its immunogenicity depends on the degree of its foreignness. General rule: the greater the phylogenetic distance between two species is, the greater the immunogenicity is. (2）C

10、hemical composition Most proteins are good antigens. Macromolecular nucleotides, complex polyaccharides, lipids can be good antigens.,Properties of Antigens,(3) Chemical structure and molecular weight General

11、 rule: the more the molecular weight is, the more the immunogenicity is. Molecular weight surpass ten thousands Da, can be good antigen. But there is some exceptions.(4) Complexity of structure General rule: the m

12、ore the Complexity of structureis, the more the immunogenicity is. (5) Molecular conformation and Accessibility (6) Physical Form Particulate > SolubleDenatured > Native,,分子構象(Molecular conformation )：抗原分子中一些特

13、殊化學基團（抗原決定基）的三維結構，可以決定該抗原分子是否能與相應B淋巴細胞表面的抗原受體（BCR）相互接吻合，從而啟動免疫應答。易接近性(Accessibility)：抗原分子的特殊化學基團（抗原決定基）與B細胞表面相應的抗原受體（BCR）相互接觸的難易程度。易接近性越好，BCR就能更好的識別相應的抗原決定基。,免疫原性,抗原決定基的分子構象與易接近性決定抗原免疫原性的強弱,,Effect of Host,Genetics（MHC

14、）；Age, sex and healthy condition,Antigen dosage and route :Optimal dosage and route of injection that will induce a very strong immune response in a given animal. Too high or too low dosage of antigen will induce tol

15、erance specific to this antigen(高帶耐受與低帶耐受).Sequence (from the best to the worst): intradermal, subcutaneous, intramuscular, intraperitoneal ，Intravenous and oral administration.,Mode of Contact,1. Concepts2. Immunolog

16、ic properties of antigen3. Factors influencing of immunogenicity（免疫原性）4. Specificity and cross reaction of antigen（交叉反應）5. Classification of antigen6. Superantigen（超抗原）7. Mitogen（有絲分裂原）,Outline,Specificity,特異性（speci

17、ficity) 是指物質之間的相互吻合性或針對性、專一性。抗原的特異性表現(xiàn)在兩個方面：免疫原性的特異性－是指抗原刺激機體只引起與它相應的免疫細胞發(fā)生免疫應答，產生相應的抗體和致敏淋巴細胞；反應原性的特異性－指抗原只能與相應抗體或致敏淋巴細特異性結合而發(fā)生免疫反應。,特異性是免疫應答最重要的特點，也是免疫學診斷與防治的理論依據(jù)。決定抗原特異性的物質基礎是抗原分子中的抗原決定基。,抗原特異性的兩個方面,抗原誘導機體產生特異性免疫應答

18、（免疫原性的特異性）及與應答產物發(fā)生特異性反應（反應原性的特異性）。,,抗原決定基-決定抗原特異性的分子基礎,抗原決定基（antigenic determinant) 指抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學基團，是被免疫細胞識別的最小靶結構，也是免疫反應具有特異性的分子基礎，也稱為表位(epitope) 。,,一個多肽決定基含5～17個氨基酸殘基；一個多糖決定基含5～7個單糖；一個核酸決定基含6～8個核苷酸。,抗原決定基的位置、數(shù)目和

19、空間結構決定抗原特異性。,抗原決定基的空間結構決定抗原的特異性,抗原決定基的分類構象決定基和線性決定基T細胞決定基和B細胞決定基功能性和隱蔽性決定基（B細胞決定基）半抗原決定基與載體決定基（自學）,,構象表位和線性表位-根據(jù)表位的結構分類,T細胞決定基（T細胞表位）：T細胞決定基主要位于抗原分子內部，必須由APC將抗原加工處理為小分子多肽并與MHC分子結合，形成抗原肽-MHC復合物，然后才能被TCR所識別。B細胞決

20、定基（B細胞表位）：BCR能與未經APC加工的天然抗原發(fā)生反應，其識別的靶結構主要位于抗原分子表面的決定基?？筛鶕?jù)決定基在抗原分子中所處部位的不同分為功能性表位和隱蔽性表位。,T細胞表位與B細胞表位-根據(jù)表位是被TCR還是BCR識別分類,B細胞表位---功能性和隱蔽性決定基,功能性決定基：位于抗原分子表面的易與BCR或抗體結合的B細胞決定基，稱為功能性決定基。其中起關鍵作用的個別化學基團稱為免疫優(yōu)勢基團。隱蔽性決定基：位于抗原分

21、子內部的，不能與BCR或抗體結合的B細胞決定基稱為隱蔽性決定基。,在某些理化因素作用下，隱蔽性決定基可暴露于分子表面而成為功能性決定基，從而誘導免疫應答，其在自身抗原和自身免疫性疾病中較為常見。（詳見自身免疫）,抗原-抗體反應的特異性,抗原抗體反應具有高度特異性特異性是由抗原決定基所決定，而非由整個抗原分子決定抗原決定基的位置，空間結構很重要,交叉反應,交叉反應(cross reaction) ：抗原（或抗體）除與其相應抗體（或

22、抗原）發(fā)生特異性反應外，有時還可與其他抗體（或抗原）發(fā)生反應，稱為交叉反應。共同抗原（common antigen)或交叉抗原：若兩種不同的抗原具有相同或相似的抗原決定基，則稱為共同抗原或交叉抗原（cross antigen）。,共同抗原（common antigen）,Epitopes = 5,Epitopes = 4,,抗A,抗B,,,A,,,,,,,,B,,,,,,,,,Cross reaction,Sameepitope,

23、,,,1. Concepts2. Immunologic properties of antigen3. Factors influencing of immunogenicity（免疫原性）4. Specificity and cross reaction of antigen（交叉反應）5. Classification of antigen6. Superantigen（超抗原）7. Mitogen（有絲分裂原）,Ou

24、tline,(1) Xenogeneic antigen （異種抗原）(2) Allogeneic antigen （同種異型抗原）(3) Autoantigen （自身抗原）(4) Heterophilic antigen （異嗜性抗原）(5) Idiotypic antigen（獨特型抗原）,Classification of antigen,1. According to the relations with host,(

25、1) Xenogeneic antigen（異種抗原） Xenogenic antigen is come from the different species(2) Allogeneic antigen（同種異型抗原） Antigen exist in the same species but in different individuals (ABO, MHC). (3) Autoant

26、igen （自身抗原） In normal circumstances ---tolerance In abnormal cases, releasing of isolated antigens or changes the self tissue’s structure and composition--- immune response, damage to self,

27、(4) Heterophilic antigen（異嗜性抗原） Antigens exist in the different species(5) Idiotypic antigen（獨特型抗原） TCR、BCR或Ig的V區(qū)所具有的獨特的氨基酸序列和空間構象，可誘導自身產生相應的抗體。這些獨特的氨基酸序列所組成的抗原表位稱為獨特型抗原（idiotypic antigen），簡稱獨特型（idiotype, Id

28、）。Id所誘生的抗體稱為抗獨特型抗體（anti-idiotype antibody, AId）。AId的V區(qū)也具有獨特型，又可誘導機體產生相應的抗獨特型抗體。因此，體內形成獨特型-抗獨特型網絡，調節(jié)免疫應答。 （詳見免疫調節(jié)）,2.根據(jù)抗原誘導體液免疫應答是否需要Th細胞輔助分類 * 胸腺依賴性抗原（thymus dependent antigen, TD-Ag）：活化B細胞必須Th細胞的輔助 由B細

29、胞表位和T細胞表位組成，絕大多數(shù)蛋白質抗原屬此類。 *胸腺非依賴性抗原（thymus independent antigen, TI-Ag）：活化B細胞無需Th細胞輔助。 只含有B細胞表位，不含有T細胞表位，可分為TI-1Ag和TI-2Ag兩類。TI-1Ag同時帶有B細胞表位和絲裂原成分； TI-2Ag由相同的、呈線性排列、重復的B細胞表位組成。,TD抗原與TI抗原引起體液免疫的機制不同,,TD與TI抗原的比較,

30、,3. According to produced in APC or not Exogenous antigen（外源性抗原）: 來自于APC外的抗原 Extracellular pathogens and proteins. e.g. some parasite, Leishmania bacteria. Endogenous antigen（內源性抗原） : 來自于APC內的抗原 Introc

31、ellular antigens e.g. peptides derived from virus/tumor protein.,第七講 APC與抗原提呈第九講 T細胞介導的細胞免疫,1. Concepts2. Immunologic properties of antigen3. Factors influencing of immunogenicity（免疫原性）4. Specificity and cross reac

32、tion of antigen（交叉反應）5. Classification of antigen6. Adjuvant7. Superantigen（超抗原）8. Mitogen（有絲分裂原）,Outline,佐 劑,某些物質預先或與抗原同時注入體內，可增強機體對該抗原的免疫應答或改變免疫應答的類型，此類物質被稱為佐劑（adjuvant）。佐劑的作用 增強抗原的免疫原性；增強機體對抗原刺激的反應性；改變抗體類

33、型；引起或增強遲發(fā)性超敏反應。,佐劑的類型1. 油性佐劑：石蠟、花生油 Complete Fruend’s adjuvant (CEA) 弗氏完全佐劑 Incomplete fruend’s adjuvant (IEA) 弗氏不完全佐劑2. 礦物鹽佐劑：氫氧化鋁[AL(OH)3];3. 合成佐劑：雙鏈多聚核苷酸　多聚肌苷酸、多聚腺

34、苷酸、脂質體等。,佐劑作用的機制改變抗原物理性狀，增加抗原在體內的潴留時間通過刺激單核-巨噬細胞，增加對抗原的處理和提呈刺激淋巴細胞的增殖分化，增強和擴大免疫應答的能力,1. Concepts2. Immunologic properties of antigen3. Factors influencing of immunogenicity（免疫原性）4. Specificity and cross reaction

35、of antigen（交叉反應）5. Classification of antigen6. Adjuvant7. Superantigen（超抗原）8. Mitogen（有絲分裂原）,Outline,超抗原(superantigen, SAg),單克隆T細胞應答1:104 - 1:105,超抗原,* 一類由細菌外毒素和逆轉錄病毒蛋白構成的抗原，能與多數(shù)T細胞結合并為T細胞活化提供信號，極微量蛋白可活化多克隆T細胞，產生很強的

36、刺激效果，故稱為超抗原。,* 無須抗原加工與遞呈 * 形成TCR Vβ-超抗原-MHCⅡ類分子復合物 *無MHC限制性,SAg與T細胞結合的特點,CDR: complementary determining region, 互補決定區(qū),超抗原激活T細胞的特點,強大的刺激能力無須抗原處理超抗原的免疫識別位點分為兩類：MHC結合位和TCRVβ區(qū)結合的T細胞表位與T細胞相互作用無MHC限制性超抗原不僅可激活T細胞，而且可能誘導

37、T細胞的耐受,超抗原的種類,內源性：熱休克蛋白，人類免疫缺陷病毒gp120等。外源性：金黃色葡萄球菌腸毒素A-C；金黃色葡萄球菌A等,,T細胞超抗原 腸毒素A能活化CD4＋和CD8＋T細胞； 熱休克蛋白能激活TCRgdT細胞B細胞超抗原 金黃色葡萄球菌A蛋白和HIV的gp120,超抗原的生物學意義,參與某些病理過程 SAg刺激大量T細胞激活，　產生多種細胞因子引起某些疾病。SAg與自身免疫應

38、答 SAg的強大刺激可能激活體內自身反應性T細胞，從而誘發(fā)自身免疫性疾病。SAg與免疫抑制 T細胞被SAg過度激活而被耗竭。與抗腫瘤效應 腫瘤特異性CTL被SAg大量激活而對腫瘤發(fā)揮殺傷作用。,1. Concepts2. Immunologic properties of antigen3. Factors influencing of immunogenicity（免疫原性）4. Specificity and c

39、ross reaction of antigen（交叉反應）5. Classification of antigen6. Superantigen（超抗原）7. Mitogen（有絲分裂原）,Outline,絲裂原（mitogen）,可致細胞發(fā)生有絲分裂，進而增殖的抗原，亦稱有絲分裂原 。,,,Mitogen,Antigen Epitope Antigenic Determinant Tol

40、erogenImmunogen AllergenHapten Complete antigen Carrier Foreignness Immunogenicity Antigenicity Superantigen,sAg Mitogen