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第三章 抗原

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第3章 抗原

第3章 抗原

第三章抗原抗原（antigen, Ag）是指能与T细胞、B淋巴细胞的TCR或BCR结合，促使其增殖、分化，产生抗体或致敏淋巴细胞，并与之结合，进而发挥免疫效应的物质。

抗原一般具备两个重要特性：一是免疫原性（immunogenicity），即抗原刺激机体产生免疫应答，诱导产生抗体或致敏淋巴细胞的能力；二是抗原性（antigenicity），即抗原与其所诱导产生的抗体或致敏淋巴细胞特异性结合的能力。

同时具有免疫原性和抗原性的物质称免疫原（immunogen），又称完全抗原（complete antigen），即通常所称的抗原；仅具备抗原性的物质，称为不完全抗原（incomplete antigen），又称半抗原（hapten）。

一般而言，具有免疫原性的物质均同时具备抗原性，即均属完全抗原。

半抗原若与大分子蛋白质或非抗原性的多聚赖氨酸等载体（carrier）交联或结合也可成为完全抗原。

例如：许多小分子化合物及药物属半抗原，其与血清蛋白结合可成为完全抗原, 并介导超敏反应（如青霉素过敏）。

能诱导变态反应的抗原又称为变应原（allergen）；可诱导机体产生免疫耐受的抗原又称为耐受原（tolerogen）。

第一节抗原的异物性与特异性抗原免疫原性的本质是异物性。

抗原特异性是免疫应答中最重要的特点，也是免疫学诊断和免疫学防治的理论依据。

一、异物性异物性是抗原的重要性质。

异物即非己的物质。

一般来说，抗原与机体之间的亲缘关系越远，组织结构差异越大，异物性越强，其免疫原性就越强。

如鸡卵蛋白对鸭是弱抗原，对哺乳动物则是强抗原；灵长类（猴或猩猩）组织成分对人是弱抗原，而对啮齿动物则多为强抗原。

异物性不仅存在于不同种属之间，如各种病原体、动物蛋白制剂等对人是异物，为强抗原；也存在于同种异体之间，如同种异体移植物是异物，也有免疫原性；自身成份如发生改变，也可被机体视为异物；即使自身成分未发生改变，但在胚胎期未与免疫活性细胞充分接触，也具有免疫原性，如精子、脑组织、眼晶状体蛋白等在正常情况下被相应的屏障所隔离，并不与机体的免疫系统接触。

第三章 抗原

第三章 抗原

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5
2.抗原的两个基本特性：
免疫原性
免疫反应性（抗原性）
6
完全抗原：
具有免疫原性和抗原性的物质。如蛋白质，细菌，病毒等。
半抗原：
只具有抗原性的物质。多为小分子物质，如多糖，类脂，某些药物，食品 中的非蛋白质性功能因子。
载体：
可使半抗原成为完全抗原的物质，如血清蛋白。
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第一节 抗原的性质与分子结构基础
3.结构的复杂性
4.分子构象
5.易接近性
6.物理状态
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宿主方面的因素
1.遗传因素
机体对抗原的应答是免疫应答基因（主要是MHC）控 制的。因个体遗传基因的不同，人群中对同一抗原 可有不同程度的应答。
2.年龄、性别与健康状态
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抗原进入机体的方式
1.抗原进入的途径
2.剂量 3.次数 4.间隔时间 5.免疫佐剂的应用
一、异物性◇
1.抗原与机体亲缘关系越远，组织结构差异越大， 异物性越强，其免疫原性越强。 2.异物≠非己 隐蔽的自身抗原（精子，脑组织、眼晶状体蛋白）
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二、特异性 1.抗原表位（抗原决定簇）☆
1）抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团； 2）是与TCR、BCR或抗体特异性结合的基本结构单位； 3）组成：5-15个aa残基或5-7个多糖残基或核苷酸
激活的B细胞 抗体类型 免疫记忆 B2 多种 有
体液免疫
B1 IgM 无
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二、根据抗原与机体的亲缘关系分类☆
1.异嗜性抗原
2.异种抗原
3.同种异型抗原
4.自身抗原
5.独特型抗原（了解）
6.肿瘤抗原
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异嗜性抗原：
是指一类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。

《医学免疫学》第三章 抗原

《医学免疫学》第三章 抗原
.
（四）基因工程疫苗
1．重组抗原疫苗（recombinant antigen vaccine）：是利用DNA重组技术制备的只含 保护性抗原的纯化疫苗。首先需选定有效免疫 原的基因片段，导入原核或真核细胞，通过扩 增表达目的基因的产物，提取并纯化所需的抗 原。重组抗原疫苗不含活的病原体和病毒核酸， 安全有效，成本低廉。目前获准使用的有乙型 肝炎基因工程疫苗（重组乙型肝炎病毒表面抗 原）、口蹄疫疫苗等。
2 种 类 ： 外 源 性 （ 肠 毒 素 staphylococcus enterotoxin,SE ） 内 源性（HIV），T超抗原与B超抗原
.
3 激活T细胞特点: （1）.强大刺激能力（10-9M）， 可激活
5-20%T ， 普 通 抗 原 激 活 1/100001/1000000T细胞 （2）.无需胞内抗原处理提呈 （3）１个SAg可选择性结合两个TCRVβ 外 侧 ， 两 个 MHCIIβ 外 侧 （ 非 多 肽 区 ） 形成交叉连接，使T细胞活化 （4）.非MHC限制性
antigen) 如病原微生物、肿瘤细胞 有抗原性无免疫原性--半抗原(hapten) 如药物 超 敏 反 应 --- 变 应 原 (allergen), 致 耐 受 --- 耐 受
原(tolerogen)
.
抗原→免疫系统↗抗体------免疫原性
↘
↘效应T
〉完全抗原
↘特异结合 ↙----------抗原性 --半抗原
体免+细免
有免疫记忆
简单 重复表位
不需Th 无MHC限制 主要产生IgM 体免 无免疫记忆
.
三． 根据与机体亲缘关系(classification based on relationship with host)： 1. 异种(Xenogenic antigen)：微生物

第三 章 抗 原

第三 章 抗 原
依赖性抗原(TI)
•29
2. 根据抗原加入和呈递分类
Ⅰ．外源性抗原（exogenous antigen）
凡自细胞外被单核巨噬细胞吞噬、捕获或与B细胞特 异性结合后，进入细胞内的抗原均为外源性抗原，包括所 有自体外进入的微生物、药物、疫苗和异种血清等，以及 自身细胞合成而又释放于细胞外的非己物质，如肿瘤相关 抗原、口蹄疫病毒的VIA抗原等。
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七、有丝分裂原
有丝分裂原是除前述的特异性抗原、超抗原外，另一类 活化淋巴细胞的物质。这种物质具有刺激一种或多种淋巴细 胞进行多克隆增殖分化的特点。所以是一种非特异性的多克 隆激活剂。
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（六）对抗原加工和递呈的易感性
具有免疫原性的物质须经非消化道途径进入体内 后，再被抗原递呈细胞（ APC ）加工后递呈给 免疫活性细胞，才能成为良好抗原，否则，很难 成为好的抗原物质。如像塑料大分子的惰性有机 聚合物，不能被APC降解；明胶分子能被机体极 快地降解。
•12
第二节 影响免疫原性的因素 二、宿主生物系统
微生物的多种抗原成分中，有1-2种 具有保护作用，称为保护性抗原，也 称功能抗原。如肠致病性大肠杆菌的菌 毛抗原、肠毒素抗原（ST、LT）等。
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六、超抗原
（一）超抗原的概念
某些抗原物质，只需极低浓度即可激活大量的T 细胞克隆，或激活大量的B细胞克隆、B细胞分泌大量 的免疫球蛋白，产生极强的应答效应，但又不全同有 丝分裂原的作用，这类抗原称为超抗原 （superantigen，SAg）。其中能激活大量T细胞克隆 的超抗原，又称T细胞超抗原；能激活大量B细胞克隆 的超抗原，又称B细胞超抗原。
•43
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（三）超抗原的种类

第三章抗原

第三章抗原
一种抗体对具有共同抗原决定簇的两种不同抗原 都能结合，产生免疫反应，称为交叉反应。
交叉反应可用于临床感染的诊断 ，如立克次氏体感染时， 可用变形杆菌抗原代替立克次氏体抗原检测体内相应的抗体。
第五节 抗原的类型
一、根据抗原颗粒大小和溶解性分类
1、颗粒性抗原
包括细菌、支原体、立克次氏体、衣原体、红 细胞等，它们相对颗粒较大，在水溶液中很难形成亲 水胶体，当与相应抗体发生特异性结合后可出现凝集 反应（如红细胞凝集试验）。
3、超抗原
一般的多肽抗原，正常时最多仅能激活1 万个细胞中的一个T细胞，而超抗原能同时激 活大量的T细胞，可使5个T细胞中的1个激活， 因此称这种能与多数T细胞结合并使之活化的 抗原为超抗原，以表示其作用强大。是由细菌 外毒素和逆转录病毒蛋白构成的抗原性物质。
超抗原与普通抗原的不同是：
（1）超抗原不需抗原递呈细 胞加工处理。 （2）可直接与抗原递呈细胞 的MHC-Ⅱ类分子结合，结合 部位不在抗原的结合槽沟中， 而是在MHC-Ⅱ类分子的非多 态区外侧，故无MHC限制性。
抗原结合价是指抗原分子表面能与抗体结合的 决定簇总数。
三、抗原决定簇的类型
第四节 抗原的交叉性
一、交叉抗原
不同抗原物质之间除了具有本身的特异性抗原 决定簇之外，还可能存在着共同的抗原决定簇。如果 两种不同的抗原之间存在相同的抗原决定簇,则将带 有相同抗原决定簇的抗原称为交叉抗原或共同抗原。
二、交叉反应
孕妇(Rh-)
胎儿(Rh+)
抗Rh抗体 ＋ 新生儿 (Rh+)
溶血反应
3、自身组织
正常情况下，自身组织对机体无免疫原性，但若 自身组织的结构发生改变，或胚胎期淋巴细胞从未接 触过的正常自身组织，出生后淋巴细胞一旦与之接触， 也视为“非己”，而具有免疫原性。

免疫学基础第三章：抗原

免疫学基础第三章：抗原
第3章
抗 原
一、抗原的概念与特性 二、决定抗原免疫原性的条件 三、抗原的特异性与交叉反应 四、医学上重要的抗原物质
1
一、抗原的概念
抗原（Ag）是一类能刺激机体免疫系统启 动特异性免疫应答，并能与相应的免疫应答 产物（抗体或效应T细胞）在体内发生特异 性结合的物质。它是特异性免疫应答的始动 因子。
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抗原决定簇
抗原决定簇是暴露于抗原分子表面决定抗 原特异性的化学基团，是和相应抗体发生 特异性免疫反应的结合部位，又是供免疫 活性细胞作为“异物”来识别的标志。又 称抗原表位。
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抗原分子上抗原决定基（簇）示意图
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（二）共同抗原与交叉反应
由于抗原物质通 常是大分子物质， 甚至是细胞、细菌 和病毒等，所以通 常具有多个抗原决 定簇，如果两个抗 原物质都含有相同 的抗原决定簇，则 会发生交叉反应。
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三、异嗜性抗原 是一类与种属特异性无关的，存在于人类、 动物、植物或微生物之间的性质相同的抗原， 即不同种属之间的相同抗原。
四、肿瘤抗原 是细胞发生突变过程中出现的具有免疫原 性的大分子物质。按其特异性分为肿瘤特异 性抗原和肿瘤相关抗原两大类。
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五、自身抗原 能刺激机体发生自身免疫应答的自身组 织成分称为自身抗原。 主要是与免疫系统隔绝的“隐蔽物质”， 如眼睛的晶体蛋白、甲状腺球蛋白、精子 蛋白等。
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细菌各部位抗原示意图
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二、同种异型抗原
同种异型抗原：在同一种属不同个体间，由于 基因型不同，其组织、细胞存在着的不同抗原 。 1、红细胞血型抗原
是指人类红细胞膜上的多种血型物质，其中以 ABO和Rh血型抗原系统最为重要。
2、人类白细胞抗原
人类白细胞抗原（HLA）是存在于白细胞、血小板 和所有有核细胞表面的抗原物质，以淋巴细胞密度最 高。

抗原

抗原

蛋白多肽、多糖、脂多糖、 核酸等
四、半抗原-载体效应
天然蛋白抗原同时存在T和B细胞表位，因此其单独
即可激活T细胞和B细胞。 而半抗原由于免疫原性低，须与蛋白载体偶联才可诱
导抗半抗原的抗体产生。其机制为：B细胞特异性识 别半抗原，蛋白载体含有T细胞表位，被抗原提呈细 胞提呈并活化T细胞，辅助B细胞活化并产生抗体。
5、独特型抗原（idiotypic antigen)
1、异嗜性抗原，又称Forssman抗原：是指存在于人、动 物及微生物等不同种属之间的共同抗原,又称Forssman 抗。
溶血性链球菌表面成分 人肾小球基底膜 、心肌组织
心肌炎
肾小球肾炎
大肠杆菌O14型脂多糖
结肠粘膜
溃疡性结肠炎
2、异种抗原：来自另一物种的抗原。 微生物及其产物
人类同种异型：血型（红细胞）抗原
人主要组织相容性抗原（HLA）
4、自身抗原：能引起免疫应答的自身组织 成分称为自身抗原。
在正常情况下,自身耐受。
但:
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，可诱导自体产 生相应的特异性抗体，这些独特的氨 基酸序列所组成的抗原表位称为独特 型(idiotype, Id)。 Id所诱生的抗体（即抗抗体，或称Ab2）称抗独特型 抗体（AId）。
只具有免疫反应性而无免疫原性的物质.
载体(carrier)：与半抗原结合而赋予其免疫原性的物
质。
T
免疫原性 lmmunogenicity
+
T
免疫反应性 immunoreactivity
同时具备以上两种特性者
只具有免疫反应性而无免疫原性者
半抗原
＋

食品免疫学第三章 抗原

食品免疫学第三章 抗原
① 蛋白质抗原
② 多糖抗原
③ 核酸和脂类
④ 小分子化学物质
第五节 食品领域重要的抗原
1、细胞、微生物抗原：表面、菌体、鞭毛、毒素 2、蛋白质抗原 3、脂类抗原 4、食品中抗生素、农药、激素、兽药抗原 5、食品中功能因子与活性抗原
第六节 佐 剂
• 是能非特异性增强抗原的免疫原性，亦 可改变免疫应答的类型的物质。 • 免疫佐剂常用于制备免疫血清和预防接 种。 • 免疫佐剂的种类很多，常用于动物实验 中的是弗氏完全佐剂，它是最有效的免 疫佐剂之一。 • 弗氏完全佐剂：羊毛脂、矿物质和灭活 的结核杆菌 • 弗氏不完全佐剂：羊毛脂、矿物质
第三章 抗 原 （antigen，Ag）
第一节 抗原的概念
1.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,并能与相应的免疫应答产物在体内或体 外发生特异性结合的物质.
2.特性
• 免疫原性 • 免疫反应性
免疫原性:是指抗原能与B细胞和T 抗原受体结合，刺激免疫细胞活 化、增殖、分化,最终产生免疫效 应物质(抗体和致敏淋巴细胞)的 特性. 免疫反应性:也称抗原性，是指抗 原与相应的免疫应答产物抗体和 致敏淋巴细胞发生特异性结合的 特性.
赋予半抗原具有免疫原性的蛋白质分子即为载体。 半抗原 结合 某些蛋白质 完全抗原
载体(Carrier，C)
：大分子，Pro.等 半抗原(Hapten，H)： H1、H2、H3 …… 完全抗原(Ag) = C + nH
第二节 影响抗原分子免疫原性的 因素
1.异物性(foreignness) 是指一种物质被机体免疫系统识别为非己的抗原异物 的特性。 抗原的异物性是决定免疫原性的主要条件，亲缘关系 的远近与免疫原性有关，亲缘关系远，免疫原性强。

免疫学 第三章抗原

免疫学 第三章抗原

• 半抗原决定基
• 载体决定基
抗原表位与 BCR或抗体特 异性结合
抗 原 表 位
构象性表位直 接被BCR识别, 抗体与特定 表位结合
5、共同抗原表位与交叉反应
共同抗原（交叉反应抗原） 两 种不 同 的 抗 原分子 所具有的相同或相似的抗 原决定簇称为共同抗原或 交叉反应抗原。
交叉反应 具有共同抗原的物质 其抗原和抗体之间相互结 合发生的反应 。
弗氏佐剂 Freund adjnvant – 不完全弗氏佐剂 • 抗原水溶液 • 油剂（石蜡油或植物油） • 乳化剂（羊毛脂或吐温80） • 制成油包水抗原乳剂即为不完全弗氏佐剂 – 完全弗氏佐剂 • 不完全弗氏佐剂+死卡介苗
佐剂的作用机制
• 改变抗原物理性状，增强抗原在体内的潴 留时间 • 刺激单核 — 巨嗜细胞的吞噬能力，增强其 对抗原的处理和呈递能力。 • 刺激淋巴细胞的增殖和分化，增强和扩大 免疫应答的能力。
（1）牛血清白蛋白 （3）多糖 （5）糖蛋白 （7）单糖 （9）青霉素 （11）核酸
（2）人血清白蛋白 （4）脂多糖 （6）脂蛋白 （8）脂肪 （10）氨基酸
第三节 抗原的种类
一、根据诱生抗体时是否需要Th细胞的参与分类
–胸 腺 依 赖 性 抗 原 （ thymus dependent antigen, TD—Ag）
T细胞表位和B细胞表位
T细胞和B细胞表位的特性比较
3、影响抗原的特异性的因素 ------抗原表位的性质、数目、位置和空间构型
4、表位-载体作用
• 载体效应：在免疫应答中，B细 胞识别半抗原，并提呈载体表位 给CD4+ T细胞，Th细胞识别载 体表位，以T细胞表位把特异T-B 细胞之间连接起来，T细胞才能 激活B细胞。

医学免疫学第三章 抗原

医学免疫学第三章 抗原
二、根据抗原与机体的亲缘关系分类
1.异嗜性抗原： 2.异种抗原： 3.同种异型抗原： 4.自身抗原： 5.独特型抗原：
第三节 抗原的种类
Chapter 3 Classification of Antigens
二、根据抗原与机体的亲缘关系分类
1. 异嗜性抗原〔hererophilic antigen〕 一种与种属无关，存在于人、动物及微生物之间的
二、特异性〔specificity〕
〔二〕 抗原表位的类型
第一节 抗原的异物性与特异性
Chapter 1 Foreignness and Specificity
二、特异性〔specificity〕
〔二〕 抗原表位的类型
➢ 功能性表位 ➢ 隐蔽性表位
第一节 抗原的异物性与特异性
Chapter 1 Foreignness and Specificity
第一节 抗原的异物性与特异性
Chapter 1 Foreignness and Specificity
二、特异性〔specificity〕
〔一〕 抗原表位的概念
抗原表位(epitope) ：指抗原分子中决定抗原特异性 的特殊化学基团，是与TCR/BCR及抗体特异性结合的 根本结构单位。又称抗原决定簇(antigenic determinant)。
一、异物性〔foreignness〕
➢不同种属之间〔异种抗原〕 ➢同种异体之间〔同种异型抗原〕 ➢自身成分〔隐蔽抗原〕
第一节 抗原的异物性与特异性
Chapter 1 Foreignness and Specificity
二、特异性〔specificity〕
➢ 抗原的特异性：指抗原刺激机体产生免疫应答及其 ➢ 与应答产物发生反响所显示的专一性。

医学免疫学 第四版 第三章 抗原

医学免疫学 第四版 第三章 抗原

第三章抗原（antigen. Ag.)1.概述能启动，激发和诱导免疫应答的物质，可被T/B细胞表面特异性抗原受体（TCR/BCR）识别并结合，激活T/B细胞产生免疫应答产物（特异性抗体和效应淋巴细胞），并与之发生特性反应注：（1）所有能激活和诱导免疫应答的物质（2）理论上可以是所有自然界的物质.（3）通常指蛋白抗原.也包括多糖,脂类和核酸2.性质与分子结构基础两性质①免疫原性抗原能被T细胞表面受体TCR与B细胞表面受体BCR识别并结合→激活T/B细胞增殖→分化产生效应性细胞（活化T细胞）和效应产物（抗体）②反应原性（抗原性）抗原能与效应细胞或产物结合，进而发挥适应性免疫效应注：（1）免疫原性的特异性，某一抗原分子只能诱导相应的淋巴细胞发生免疫应答（2）反应原性的特异性：某一抗体或活化的淋巴细胞只能与特定的抗原分子特异性结合（3）不完全抗原（半抗原）：只有免疫反应原性，没有免疫原性的物质。

如：多糖，脂类，某些药物（如青霉素）（4）完全抗原：同时具备免疫原性和反应原性特征的物质。

如大多数物质。

分子结构基础——抗原表位（抗原决定簇）抗原中决定抗原特异性的特殊化学基团◆一个抗原分子含有多个表位◆半抗原相于一个独立的抗原表位，游离后，不能识别。

半抗原之所以没有免疫原性，是因为识别的分子量是有一个下限的。

而半抗原的分子量很小。

（1）当体内同时存在完全抗原和半抗原的时候，完全抗原激活后T细胞/B细胞产生的效应T或抗体再结合抗原表位的同时也必然可以“搂草打兔子”，把半抗原一并清除掉，这也是半抗原有免疫反应性的原因。

即“躺着也中枪”（2）抗原表位可以从完全抗原上游离出来，成为一个半抗原（3）半抗原与大分子的蛋白载体结合或者交联重新成为一个新的完全抗原3.抗原表位的分类（一）按空间结构分类顺序表位（线性表位）一段序列相连的氨基酸片段，多在抗原分子内，主要由T细胞识别，B细胞也可以构象表位/不连续表位（非线性表位）序列上不相连，三维结构空间上彼此接近，由天然构象形成，位于分子表面，由B细胞识别或抗体识别。

03 抗原

03 抗原

三、根据抗原提呈细胞内抗原的来源 分类
1、内源性抗原：指在抗原提呈细胞（APC）内新合 成的Ag，如病毒蛋白、肿瘤抗原。
2、外源性抗原：指并非由抗原提呈细胞合成而是 来源于APC外的Ag，如吞噬的细菌、细胞等。
四、其他分类
蛋白质抗原、多糖抗原和核酸抗原； 天然抗原和人工抗原； 颗粒性抗原和可溶性抗原等。 变应原，耐受原，移植抗原，肿瘤抗原等。
可致细胞发生有丝分裂，亦称有丝分裂原 。常 为从植物种子中提取的蛋白质。
丝裂原 丝裂原受体 静止淋巴细胞
淋巴母细胞
作用于人和小鼠T、B淋巴细胞的丝裂原
人 T细胞 ConA(刀豆蛋白A） + PHA(植物血凝素） + PWM(商陆丝裂原） + LPS（脂多糖） SPA（葡萄球菌蛋白A） B细胞 + + 小鼠 T细胞 B细胞 + + + + -
导抗半抗原的抗体产生。其机制为：B细胞特异性识 别半抗原，蛋白载体含有T细胞表位，被抗原提呈细 胞提呈并活化T细胞，辅助B细胞活化并产生抗体。
五、共同抗原表位与交叉反应
存在于不同抗原物质上的相同或相似的表位 称为共同表位（common epitope）。 由共同表位刺激机体产生的抗体或致敏淋巴 细胞可以和两种以上的抗原结合发生反应， 称为交叉反应（cross-reaction）。 含共同抗原表位的不同抗原称为交叉抗原 （cross antigen）。
TD-Ag与TI-Ag的特性比较
TD-Ag
结构特点 复杂，含多种表位
B和T细胞表位 T细胞辅助 必需 MHC限制性 有 激活的B细胞 B2 免疫应答类型 体液和细胞免疫 抗体类型 IgM、IgG、IgA等 免疫记忆 有

第三章抗原

第三章抗原

医学免疫学Medical Immunology第三章抗原(Antigen)第一节抗原的性质与分子结构基础第二节影响抗原免疫原性的因素第三节抗原的种类第四节非特异性免疫刺激剂第一节抗原的性质与分子结构基础◆抗原(antigen,Ag)：是指所有能激活和诱导免疫应答的物质。

通常指：能被TCR/BCR识别及结合，激活T、B细胞增殖、分化、产生免疫应答效应产物（特异性淋巴细胞或抗体），并与效应产物结合，进而发挥适应性免疫应答效应的物质。

◆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免疫反应性（immunoreactivity）：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◆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。

◆载体(Carrier)可与半抗原结合，使半抗原具有免疫原性的物质。

◆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。

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改变的自身成分：如衰变的细胞3.自身物质胚胎期免疫系统未接触的成分：如眼晶体蛋白特异性：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 BCR TCR 表位受体 B 细胞表位 T 细胞表位 区别点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SO3HNH2AsO3HNH2COOHNH2+ + +++/－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SO3HNH2+ + ++/－邻位氨苯磺酸邻位氨苯磺酸NH2SO3HNH2SO3H+ +4.半抗原–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。

第三章、抗原(antigen,Ag)

第三章、抗原(antigen,Ag)

功能性抗原决定基和隐蔽性抗原决定基


功能性抗原决定基：位于分子表面，正常情 况下能与BCR或抗体结合的B细胞表位。 功能性抗原决定基的数目称之为抗原的价， 反映了抗原的复杂性。
隐蔽性抗原决定基：位于分子内部，正常 情况下不能与BCR或抗体结合的B细胞表位。

抗原的价

抗原分子在饱和情况下能够结合抗体表位的数 目称为抗原的价。 一般情况下抗原的分子量越大，价数越高，但 有例外。
第三节、抗原的分类
一、胸腺依赖抗原和胸腺非依赖抗原



根据抗原刺激B细胞产生抗体时是否需要 T细胞辅助分。 胸腺依赖抗原（thymus dependent antigen ，TD-Ag)：刺激B细胞产生抗体 时需要T细胞辅助的抗原。 胸腺非依赖抗原（ thymus independent antigen ，TI-Ag)：不需要T细胞辅助可 以直接活化B细胞的抗原。
（四）组成复杂性

组成越复杂，免疫原性越强。


分子量相同或相近时，由不同氨基酸组成的多肽的免 疫原性比单一氨基酸合成的多肽要高； 多肽组成中增加芳香族氨基酸（酪氨酸和苯丙氨酸） 可增加抗原稳定性，大大提高免疫原性。
（五）分子构象及表位易接近性


构象改变（如抗原变性）可引起抗原免 疫原性的降低或消失。 原因：构象表位（决定簇）消失

有免疫原性的物质一定具有抗原性，有抗原性的物质不一定有免疫原性
基本特性产生原因


抗原分子上存在与淋巴细胞上的抗原受 体及抗体互补结合的特定结构或部位， 称之为抗原表位（antigen epitope） ，是 抗原分子上的免疫活性区。 抗原表位又称为抗原决定基（antigen determinant）或抗原决定簇。

第三章 抗原

第三章 抗原

思考题：
1.抗原定义 2.抗原的特性 3.免疫源性与免疫反应性 4.完全抗原与半抗原 5.决定抗原免疫原性的条件 6.亲缘关系越远，组织结构差异越大，免疫原性越弱 7.分子量越大，免疫原性越强 8.抗原决定基(簇)
9.抗原结合价 10.超抗原概念 11.超抗原的作用特点 12.佐剂的定义 13.佐剂的种类 14.佐剂的作用机制 15.丝裂原概念 16.丝裂原举例
一、异物性 二、抗原的理化性质 三、宿主因素 四、抗原进入机体方式
异物性是指来源于体外的抗原，绝源自多数抗原属于异物，但也存在自身抗原。
1. 异种物质 P35
亲缘关系越远，组织结构差异越大，免疫原性
越强。
2. 同种异体物质
3. 自身变异物质
1. 分子量：分子量越大，免疫原性越强。 2. 化学组成及结构 （1）蛋白质：强 （2）多糖：具有免疫原性, 较蛋白质弱。 （3）核酸：多无免疫原性。 3. 分子构象与易接近性 P36
TCR与SAg的亲和力。
4. 可激活T细胞，又可致T细胞产生免疫耐受或抑 制。
（一）定义
佐剂（adjuvant ）是先于抗原或同时与抗原 混合注射机体可增强抗原的免疫原性的物质。。
（二）应用
1.能增强弱免疫原性物质的免疫原性，常用 于增强一些小分子疫苗的免疫原性。 2.可是剂量不足的免疫原产生有效的免疫应 答（如免疫制备抗体等）。
三、抗原结合价
抗原结合价（antigenic valence）是指
能够与抗体分子结合的决定簇数目。
多价抗原 P42 单价抗原
第三节
抗原的分类
一、根据抗原刺激机体产生免疫 应答是否需要Th细胞辅助 二、根据与人体的亲缘关系 三、根据抗原性能 四、根据抗原结合价 五、根据抗原是否在APC内合成

《医学免疫学》第三章 抗原

《医学免疫学》第三章 抗原

4. 表位-载体作用
B细胞识别半抗原，Th细胞识别载体表位，从而激活B细胞
5. 共同抗原表位与交叉反应
共同抗原：不同抗原物质之间存在着相同或相似的抗原表
位。将带有相同或相似抗原表位的抗原称为交叉抗原或共 同抗原。
交叉反应：一种抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似
抗原表位的两种不同抗原都能结合，产生免疫反应，称为 交叉反应。
• 超抗原主要包括：金葡菌肠毒素、链球菌致热外毒素、 HIV的gp120蛋白等。
意义：参与机体多种病理生理反应，与许多毒素性疾 病的发病机制、机体抗肿瘤免疫及自身免疫病和免疫 抑制有关。
二、佐剂（adjuvant）
与抗原一起或预先注射 增强免疫应答或改变应答类型 非特异性免疫增强剂
弗氏佐剂
不完全 矿物油
异种抗原
同种异型
异嗜性抗原一类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。
据抗原是否在抗原提呈细胞内合成分类
1. 内源性抗原 2. 外源性抗原
第四节 非特异性免疫刺激剂
一、超抗原（superantigen，SAg）
普通抗原
超抗原
Monoclonal T cell response
完全抗原(complete antigen)：免疫原性+抗原性
不完全抗原(incomplete antigen)：只有抗原性 无免疫原性
不完全抗原又称半抗原（hapten），多为一些小分子
半抗原 + 载体 完全抗原
哪些物质是抗原？
• 细菌、病毒、真菌等微生物及其毒性代谢 产物（如外毒素）
• 疫苗 • 异种器官、组织、细胞 • 同种异体器官、组织、细胞、血型抗原 • 肿瘤抗原 • 免疫豁免区的物质，如精子、脑组织、眼

第3章+抗原

第3章+抗原
分子的内部
构象表位和顺序表位
2、从被识别上分为：T细胞表位和B细胞表位
定义
T细胞表位 被TCR识别的表位， 一般在抗原分子内部， 为一段线性排列的氨 基酸序列，即顺序表位
识别
经抗原递呈细胞加工处 理，并与其MHC分子 结合后，才能被TCR 识别
B细胞表位 被BCR识别的表位，一
般存在于抗原分子表面或 转折处，呈三级结构，为
6、物理状态
聚合状态>单体状态 颗粒性>可溶性 环状结构>直链结构
二、宿主方面的因素
遗传、年龄、性别等状态
三、抗原进入机体方式的影响
1、途径 皮内>皮下>腹腔>静脉 2、注射 次数、间隔适当，佐剂的选择
3、剂量
适中
第三节
抗原的种类
一、根据诱生抗体时需否Th细胞参与分类
胸腺依赖性抗原 thymus dependent antigen，TD-Ag 刺激B细胞产生抗体时依赖于Th细胞辅助。 胸腺非依赖性抗原 thymus independent antigen ，TI-Ag 刺激机体产生抗体时无需Th细胞的辅助。
半抗原+载体=完全抗原
第一节 抗原的异物性与特异性
一、异物性（非己物质。是抗原免疫原性的本质。
未与胚胎期淋巴细胞接触的物质）
异种物质 自身抗原 异种蛋白质、微生物等 眼晶体蛋白等隐蔽Ag 理化、生物因素修饰Ag
特点
与机体之间亲缘系关系越远，组织 结构差异越大，其免疫原性越强。
同种异体物质 ABO血型抗原、HLA抗原等
第四节
非特异性免疫刺激剂
一、超抗原 superantigen,SAg
是指只需要极低浓度即可激活大量T细胞克 隆产生极强的免疫应答反应抗原。
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普通抗原
蛋白质、多糖 须被APC处理， 后被T细胞识别
超抗原
细菌外毒素、逆转录病毒蛋白 无须被处理， 直接刺激T细胞 CD4+T细胞 1/20~1/5 非多态区
反应细胞 T细胞反应频率 与MHC-Ⅱ分子结合部位 与TCR结合部位
B细胞、T细胞 1/106~104 肽结合沟 α链V、J区 β链V、D、J区
第三节 抗原的种类
一、根据产生抗体时需否Th细胞参与分类
胸腺依赖抗原(thymus dependent antigen,TD-Ag)： 由B表位和T表位组成
胸腺非依赖抗原(thymus independent antigen,TI-Ag)：
由多个重复B表位组成 如细菌脂多糖,含有B细胞丝裂原和重复 TI-1Ag: B细胞表位 ；可使不成熟、成熟的B细 TI-Ag 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。
医学免疫学
Medical Immunology
第三章 抗原(Antigen)
第一节 抗原的异物性与特异性
第二节
第三节 第四节
影响抗原免疫应答的因素
抗原的种类 非特异性免疫刺激剂
基本概念
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。
• 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
Thank You!
β链V区 + -
APC存在 MHC限制性
+ +
抗原提呈细胞
MHCⅡ分子 普通抗原肽—— TCR 超抗原
Th细胞
第四节 非特异性免疫刺激剂
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
第四节 非特异性免疫刺激剂
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
物质属性 应答特点
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。
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
★ 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。
★ 交叉反应（cross action）：
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 。
第三节 抗原种类
二、根据抗原与机体的亲缘关系而分类
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） 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 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
Ag1
Ag2
与相应的抗体反应 （＋＋＋＋）
交叉反应（＋＋＋）
Ag3
Ag4
交叉反应（＋＋）
无反应（－）
交叉反应
第二节 影响抗原诱导免疫应答的因素
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 4.物理状态：聚合状态的蛋白质＞单体
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 化学基团位置对抗原表位特异性的影响
半抗原
NH2
反应强度
+++ 间位氨苯磺酸
半抗原
NH2
反应强度
+++
氨苯磺酸
SO3H NH2
SO3H NH2
氨苯砷酸
NH2
同时具有① 和②的物质。
基本概念
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。 载体(Carrier) 可与半抗原结合，使半抗原具有免疫原性的物质。 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。
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)
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：
（1）从结构上分 线性表位：连续的aa片段
构象表位：不相连的aa或糖基
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
区别点 表位受体 MHC分子
颗粒性抗原＞可溶性抗原
5.分子构象和易接近性
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
第二节 影响抗原诱导免疫应答的因素
二、宿主方面的因素：
1.遗传因素：MHC控制
2.年龄、性别与健康状态
三、抗原进入机体方式的影响：
剂量、途径、免疫接种次数、免疫佐剂的选择。
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。
本
章
小
结
• 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
AsO3H
+
邻位氨苯磺酸
NH2
SO3H
++
氨苯甲酸
COOH
+/－
邻位氨苯磺酸
SO3H
+/－
第一节 抗原的异物性与特异性
4.半抗原–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
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
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 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 多糖：5－7个多糖残基
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)
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 改变的自身成分：如衰变的细胞 3.自身物质 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
2.按产生方式分 天然抗原 人工抗原
第四节 非特异性免疫刺激剂 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。
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
和空间构型而成为自身免疫原，即独特型 （Id）
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 完全抗原 1.按性能分 半抗原 颗粒性Ag：指具有明显细胞形态 的Ag 2.按溶解性分 可溶性Ag：指一些蛋白质Ag
T细胞表位
TCR 必需
B细胞表位
BCR 无需
表位性质 主要是线性短肽
表位大小 8~12Aa（CD8+T.cell）
12~17Aa（CD4+T.cell）
天然的多肽、多糖、脂多糖、有机 化合物
5~15Aa，5~ 7个单糖，5 ~ 7个核 苷酸 构象表位，线性表位 抗原分子表面
表位类型 线性表位 表位位置 抗原分子任意部位