一、抗原、抗体的概念及抗原抗体的关系
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抗原和抗体的区别及概念初中生物
抗原和抗体是免疫系统中两个重要的概念,它们在免疫反应中扮演着不同的角色。
以下是它们的区别和概念:
1. 抗原(Antigen):抗原是一种能够激发免疫系统产生免疫应答的物质,可
以是大分子如蛋白质、多糖或核酸,也可以是小分子如化学物质、药物等。
抗原可以存在于病原体、细胞表面的蛋白质等各种物质中。
当免疫系统检测到抗原存在时,会针对抗原启动一系列的免疫反应。
2. 抗体(Antibody):抗体是由免疫系统产生的一种蛋白质,也被称为免疫球蛋白。
抗体可以结合到抗原上,并识别、中和或排除抗原。
抗体通常由B淋巴细胞(B细胞)产生,在免疫应答过程中发挥重要的作用。
抗体的结构特点是可变区和恒定区的存在,可变区负责与抗原结合。
3. 作用方式:抗原和抗体之间的相互作用是免疫反应的基础。
当抗原进入机体
后,会激发免疫系统产生相应的抗体。
抗体与抗原结合,可以通过直接中和病原体毒素、促进病原体的吞噬和杀灭,或激活其他免疫细胞从而协同抗原的清除。
普及抗原抗体知识点总结抗原和抗体是免疫系统中的两个重要组成部分,它们在保护机体免受病原微生物和异物侵害中起着关键作用。
本文将从抗原和抗体的定义、结构、功能和应用等方面对其知识点进行总结。
一、抗原的概念1. 抗原的定义抗原是指任何能够引起机体免疫应答的分子或细胞。
抗原可以是病原微生物的表面结构、蛋白质、多糖、核酸等,也可以是体内异物、肿瘤细胞、组织移植等。
抗原通常具有一定的免疫原性和抗原原性,即能够激发机体产生抗体和激活T细胞。
2. 抗原的种类根据其来源和性质,抗原可以分为外源抗原和内源抗原。
外源抗原主要是病原微生物和异物,包括细菌、病毒、真菌、寄生虫以及化学物质、药物等。
内源抗原则是机体内部的蛋白质和细胞器等,如肿瘤抗原、自身抗原等。
二、抗体的概念1. 抗体的定义抗体是机体对抗原产生的一种特异性免疫蛋白,也称免疫球蛋白。
抗体通常由B细胞分泌,其主要功能是识别和结合特定抗原,并介导机体的免疫应答。
抗体的结构和功能主要决定了其抗原结合和清除能力。
2. 抗体的结构抗体分子由两个轻链和两个重链组成,每个链由特定的抗原结合区和常规区组成。
抗原结合区包括可变区和单克隆区,可变区决定了抗体的特异性和亲和力,而单克隆区则决定了抗体的效应器功能。
3. 抗体的功能抗体可以通过多种途径介导免疫应答,包括中和、沉淀、凝集、裂解和细胞毒性等。
其主要功能包括清除抗原、中和毒素、调节免疫应答、参与损伤修复以及参与肿瘤杀伤等。
抗体通过这些功能保护机体免受病原微生物和异物侵害。
三、抗原抗体相互作用1. 抗原与抗体的结合抗原与抗体的结合是一种高度特异性和亲和力的相互作用。
抗原结合区的可变区通过多种非共价键与抗原结合,形成稳定的抗原-抗体复合物。
抗体对抗原的特异性识别和结合是由其可变区的氨基酸序列决定的。
2. 抗原与抗体的效应抗原-抗体结合后,会产生一系列效应,包括中和抗原、沉淀抗原、凝集抗原和激活补体系统等。
这些效应主要通过抗体的Fc区介导,引发机体的免疫应答,并清除外源抗原和异常细胞。
抗原,抗体,受体,配体,补体,细胞因子的概念121。
抗原与抗体:3抗原是一种能诱发机体产生特异性免疫反应的大分子物质,如蛋白质、4多糖、核酸等,在自然界中抗原分布很广,如细菌、病毒、组织细胞、血细胞、5血清蛋白、毒素、花粉等都含有抗原。
通过人工方法也可以改造抗原或合成抗6原。
外来抗原进入机体以后能诱导机体产生特异的免疫反应(抗原的这种能力叫做抗原性),这种免疫反应是通过淋巴细胞来完成的。
淋巴细胞分为T淋巴细78胞和B淋巴细胞两种。
T淋巴细胞受到抗原刺激就会产生排除抗原的反应。
B淋9巴细胞受到抗原刺激后就会分经为浆细胞,浆细胞则能产生抗体,抗体也就是免疫球蛋白(Ig),它能够识别相对应的抗原,并且与抗原特异性结合,这样就1011在体内中和或者排除抗原,保护了机体不受异物的侵犯。
抗原有一个最重要的12特性就是它具有特异性(即专一性)和选择性。
例如抗原甲诱导的免疫反应只13针对抗原甲而不针对无关的抗原乙或丙。
同样,抗原乙诱导的免疫反应也只针14对抗原乙,而不针对无关的抗原甲或丙。
因此,抗体也是特异地与某种抗原结15合的,如针对感染因素的不同,就有抗细菌抗体、抗病毒抗体、抗真菌抗体、抗寄生虫抗体、抗毒素抗体等等。
借助抗原体和抗体之间免疫反应的这种专一1617的特异性,就可以通过检验方法来鉴定抗原或抗体,用于疾病诊断。
18由此看来,人体有一种自我保护的免疫功能,就是认识自身和19识别异体,凡是异体的物质即可通过人体的免疫系统排出去。
人的血清中也有20多种针对自身抗原的抗体,属于生理性抗体,可以清除衰老、退变的自身组织21(这叫作自身免疫反应),这种自身抗体含量极低,不会破坏自身成分,但如果22在病理情况下,机体针对自身的组织、血液成分产生大量自身抗体就要严重破23坏自身的组织,由此产生的疾病称“自身免疫性疾病”。
242。
配体:同锚定蛋白结合的任何分子都称为配体。
在受体介导的内吞中, 与细胞2526质膜受体蛋白结合,最后被吞入细胞的即是配体。
抗原、抗体基本概念————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:一、抗原、抗体的概念及抗原抗体的关系(一)抗原(Antigen)凡能刺激机体产生抗体,并能与抗体发生特异性结合的物质称为抗原。
物质所具有的这种特性称为抗原性(A ntigenicity)。
(二)抗体是机体受抗原刺激后,在体液中出现的一种能与相应抗原发生反应的球蛋白,称免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)。
含有免疫球蛋白的血清称免疫血清。
(三)抗原与抗体的关系抗原是引起机体产生免疫反应的主要外因,决定免疫反应的特异性,机体与抗原物质的斗争过程中为加速循环和排除抗原而产生的抗体、致敏淋巴细胞等物质,是机体排除异体物质的保护性反应。
没有抗原的刺激,机体不能产生抗体;没有抗原物质,也无法检测抗体的存在;利用抗体可以检测抗原物质。
二、抗原的性质及种类(一)抗原的性质1.异种异体物质机体能对进入体内的异种、异体的大分子物质产生抗体,该物质与机体的种类关系愈远,其抗原性就愈强,机体的免疫反应也更强。
例如鸭血清蛋白对鸡的免疫原性较弱,而对家兔则能引起较强的免疫反应。
同种异体物质也可具有抗原性,同种不同个体之间,同一类型的细胞和组织,其抗原性也有差异,例如人的红细胞有ABO血型抗原及Rh型抗原。
人类白细胞和其它组织的细胞膜上也具有组织相容性复合物的抗原物质(Man Histocompatibilitycomplex,MHC)。
自身抗原:机体对本身所具有的物质不产生免疫反应。
但在某些条件下,使机体某种物质、细胞或组织成分具有抗原性时,也可导致机体产生免疫反应。
此具有抗原性的自身物质称自身抗原(Autoantigen) ,所产生的抗体称为自身抗体(Autoantibody)。
如自身组织变性,机体组织或细胞在各种理化因素作用下,引起化学组成的分子排列和构型改变,形成新的抗原决定簇,例如服用安替比林、匹拉米洞等药所致白细胞减少,就是由于所服用药物改变了白细胞的一部分表面化学结构,形成新的抗原决定簇,激活免疫活性细胞产生白细胞抗体(自身抗体),导致白细胞减少症。
抗体和抗原的概念抗体和抗原的概念概述抗体和抗原是免疫系统中重要的概念,它们在身体内发挥着重要的作用。
抗体是一种由免疫系统产生的蛋白质,具有特异性,能够与其所对应的抗原结合并中和其活性。
而抗原则是一种能够诱导机体免疫反应并与特定抗体结合的物质。
一、抗原的概念1.1 抗原定义抗原(Antigen)指能够诱导机体产生免疫应答,并与特异性抗体或T 细胞受体结合形成复合物的物质。
1.2 抗原种类根据其化学性质、来源、作用等不同方面,可以将抗原分为以下几类:(1) 天然抗原:指自然存在于人或其他动物身体中的物质,如血型抗原、组织相容性抗原等。
(2) 人工合成或改造的人工合成或改造的药物、化学品等。
(3) 微生物及其产生的代谢产物:如细菌、真菌、病毒等微生物及其产生的多糖、脂多糖、肽类等。
(4) 细胞表面分子:如细胞膜受体、组织特异性抗原等。
(5) 异种抗原:指来自于不同物种的抗原,如移植物抗原等。
1.3 抗原的特性(1) 特异性:每种抗原都有其独特的分子结构和化学性质,能够诱导机体产生相应的特异性免疫应答。
(2) 免疫原性:能够诱导机体产生免疫应答,并与特异性抗体或T细胞受体结合形成复合物。
(3) 免疫反应强度:不同的抗原对机体产生的免疫反应强度不同,一般来说,大分子复杂化合物比小分子单一化合物更容易引起免疫反应。
2.1 抗体定义抗体(Antibody)是由B淋巴细胞分泌出来的一种能够与其所对应的抗原结合并中和其活性的蛋白质。
2.2 抗体种类根据它们在机体内发挥作用和结构上的不同,抗体可分为以下几类:(1) IgG:是人体中含量最多的抗体,具有重要的免疫防御作用。
(2) IgM:是第一种产生的抗体,能够在机体内迅速识别并结合抗原。
(3) IgA:主要存在于黏膜表面和分泌液中,具有保护黏膜免受外来侵害的作用。
(4) IgD:主要存在于B淋巴细胞表面,并参与B淋巴细胞的激活和分化。
(5) IgE:主要参与过敏反应和寄生虫感染等免疫反应。
抗原,抗体,受体,配体,补体,细胞因子的概念1。
抗原与抗体:抗原是一种能诱发机体产生特异性免疫反应的大分子物质,如蛋白质、多糖、核酸等,在自然界中抗原分布很广,如细菌、病毒、组织细胞、血细胞、血清蛋白、毒素、花粉等都含有抗原。
通过人工方法也可以改造抗原或合成抗原。
外来抗原进入机体以后能诱导机体产生特异的免疫反应(抗原的这种能力叫做抗原性),这种免疫反应是通过淋巴细胞来完成的。
淋巴细胞分为T淋巴细胞和B淋巴细胞两种。
T淋巴细胞受到抗原刺激就会产生排除抗原的反应。
B淋巴细胞受到抗原刺激后就会分经为浆细胞,浆细胞则能产生抗体,抗体也就是免疫球蛋白(Ig),它能够识别相对应的抗原,并且与抗原特异性结合,这样就在体内中和或者排除抗原,保护了机体不受异物的侵犯。
抗原有一个最重要的特性就是它具有特异性(即专一性)和选择性。
例如抗原甲诱导的免疫反应只针对抗原甲而不针对无关的抗原乙或丙。
同样,抗原乙诱导的免疫反应也只针对抗原乙,而不针对无关的抗原甲或丙。
因此,抗体也是特异地与某种抗原结合的,如针对感染因素的不同,就有抗细菌抗体、抗病毒抗体、抗真菌抗体、抗寄生虫抗体、抗毒素抗体等等。
借助抗原体和抗体之间免疫反应的这种专一的特异性,就可以通过检验方法来鉴定抗原或抗体,用于疾病诊断。
由此看来,人体有一种自我保护的免疫功能,就是认识自身和识别异体,凡是异体的物质即可通过人体的免疫系统排出去。
人的血清中也有多种针对自身抗原的抗体,属于生理性抗体,可以清除衰老、退变的自身组织(这叫作自身免疫反应),这种自身抗体含量极低,不会破坏自身成分,但如果在病理情况下,机体针对自身的组织、血液成分产生大量自身抗体就要严重破坏自身的组织,由此产生的疾病称“自身免疫性疾病”。
2。
配体:同锚定蛋白结合的任何分子都称为配体。
在受体介导的内吞中, 与细胞质膜受体蛋白结合,最后被吞入细胞的即是配体。
根据配体的性质以及被细胞内吞后的作用, 将配体分为四大类:Ⅰ.营养物, 如转铁蛋白、低密度脂蛋白(LDL)等;Ⅱ.有害物质, 如某些细菌; Ⅲ.免疫物质, 如免疫球蛋白、抗原等; Ⅳ.信号物质, 如胰岛素等多种肽类激素等。
抗原抗体种属-概述说明以及解释1.引言1.1 概述抗原与抗体作为生物学中重要的概念,是免疫系统中的关键组成部分。
抗原是一种能够引起免疫系统产生应答的物质,可以来自于外界的微生物、毒素、异种细胞或者自身异常变化的细胞。
而抗体则是免疫系统识别并与抗原结合,进而中和或清除抗原的分子。
在正常情况下,免疫系统能够识别并清除抗原,从而维护机体健康。
不同种类的抗原和抗体具有多样性,这使得免疫系统能够对抗各种外来威胁和内源异常。
抗原和抗体的种属是指它们根据不同的特征进行分类。
对于抗原而言,可以根据其来源、结构、功能等进行分类;而抗体则可以根据其结构、产生的细胞类型以及作用方式来进行归类。
了解抗原和抗体的种属对于免疫系统的研究和应用具有重要意义。
首先,不同种类的抗原和抗体具有不同的免疫特性和生物学功能,研究和分类能够帮助我们更好地理解它们之间的作用机制和相互关系。
其次,抗原和抗体的种类繁多,可以广泛应用于医学诊断、药物研发和治疗等领域。
例如,通过检测特定抗原或抗体的存在,可以帮助医生判断某些疾病的发生程度或者预测治疗效果。
本文将重点介绍抗原和抗体的种属,包括它们的定义、分类和重要性,并以此为基础探讨其在科学研究和临床应用中的潜力和前景。
进一步了解抗原和抗体的种属将有助于我们深入理解免疫系统的基本原理,推动相关领域的科学发展和医疗进展。
同时,还有待进一步的研究和探索,以揭示未知的抗原和抗体类型,并开展更加深入的应用研究,从而为人类健康提供更有效的解决方案。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述:首先,引言部分将概述本文的主要内容和目的,为读者提供一个整体的认识;接下来,正文部分将分为两个主要部分,分别是抗原种属和抗体种属。
在抗原种属部分,将对抗原的定义和分类进行说明,并介绍其在生物学和医学领域中的重要性和应用。
而在抗体种属部分,将对抗体的定义和分类进行阐述,并探讨其在免疫应答中的功能和特点。
最后,在结论部分,将总结抗原抗体种属的重要性,并展望未来的研究方向,以期更好地理解和应用抗原抗体系统。
教学信息新教师教学1.抗原(antigen)是指一种能刺激人或动物机体产生抗体或致敏淋巴细胞,并能与这些产物在体内或体外发生特异性反应的物质。
打个比方:抗原一般是侵入机体的病原微生物或者机体病变的、非正常的成分,是侵略者。
1.1 抗原包括免疫原性和反应原性。
免疫原性又称为抗原性,是指能够刺激机体形成特异抗体或致敏淋巴细胞的能力。
反应原性是指能与由它刺激所产生的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应。
具备免疫原性和反应原性两种能力的物质称为完全抗原,如病原体、异种动物血清等。
只具有反应原性而没有免疫原性的物质,称为半抗原,如青霉素、磺胺等。
半抗原没有免疫原性,不会引起免疫反应。
但在某些特殊情况下,如果半抗原和大分子蛋白质结合以后,就获得了免疫原性而变成完全抗原,也就可以刺激免疫系统产生抗体和效应细胞。
在青霉素进入体内后,如果其降解产物和组织蛋白结合,就获得了免疫原性,并刺激免疫系统产生抗青霉素抗体。
当青霉素再次注射人体内时,抗青霉素抗体立即与青霉素结合,产生病理性免疫反应,出现皮疹或过敏性休克,甚至危及生命。
1.2 抗原的基本性质具有异物性、大分子性和特异性。
1.2.1 异物性:指进入机体组织内的抗原物质,必须与该机体组织细胞的成分不相同。
抗原一般是指进入机体内的外来物质,如细菌、病毒、花粉等;抗原也可以是不同物种间的物质,如马的血清进入兔子的体内,马血清中的许多蛋白质就成为兔子的抗原物质;同种异体间的物质也可以成为抗原,如血型、移植免疫等;自体内的某些隔绝成分也可以成为抗原,如眼睛水晶体蛋白质、精细胞、甲状腺球蛋白等,在正常情况下,是固定在机体的某一部位,与产生抗体的细胞相隔绝,因此不会引起自体产生抗体。
但当受到外伤或感染,这些成分进入血液时,就像异物一样也能引起自体产生抗体,这些对自体具有抗原性的物质称为自身抗原,所产生的抗体称为自身抗体。
由于自身抗体与自身抗原发生反应,于是就引起自身免疫疾病,如过敏性眼炎、甲状腺炎等。
抗原抗体杂交原理抗原抗体杂交技术是一种重要的生物化学实验方法,它基于抗原与抗体之间的特异性结合,通过这种结合来检测和分析生物体内的各种分子。
抗原抗体杂交原理是指在实验条件下,抗原与抗体结合形成复合物,然后通过不同的方法来检测这种结合,从而实现对特定分子的定量或定性分析。
首先,我们来了解一下抗原和抗体的基本概念。
抗原是一种能够诱导机体产生特异性抗体的物质,它可以是蛋白质、多糖、脂质等各种生物分子。
而抗体则是机体对抗原的特异性免疫应答产生的一种蛋白质,它能够与抗原特异性结合,从而发挥免疫作用。
抗原与抗体之间的结合是一种高度特异性的相互作用,这种特异性使得抗原抗体杂交技术成为一种非常有效的生物分子检测方法。
在抗原抗体杂交实验中,我们通常会使用标记抗原或标记抗体来进行检测。
标记的方式可以是放射性标记、酶标记、荧光标记等。
通过这种标记,我们可以追踪抗原与抗体的结合情况,从而实现对特定分子的检测和分析。
抗原抗体杂交技术在生物医学领域有着广泛的应用,比如在临床诊断中,可以用于检测血清中的特定蛋白质、药物、激素等分子;在生物学研究中,可以用于检测细胞内的信号分子、蛋白质相互作用等。
通过对抗原抗体杂交原理的深入理解和实验操作,我们可以更好地开展生物分子的检测和分析工作,为生命科学研究和临床诊断提供有力支持。
总之,抗原抗体杂交原理是一种重要的生物化学实验方法,它基于抗原与抗体之间的特异性结合,通过标记抗原或抗体来实现对特定分子的检测和分析。
这种技术在生物医学领域有着广泛的应用,对于推动生命科学研究和临床诊断具有重要意义。
通过不断深入研究和实践,我们可以更好地利用抗原抗体杂交技术来开展生物分子的检测和分析工作,为人类健康事业做出更大的贡献。
抗原抗体结合是共价键作用1. 引言大家好,今天咱们来聊聊一个在免疫学里可真是个“明星”的话题——抗原和抗体之间的结合。
听起来有点复杂,但其实说白了就是细胞之间的“相亲”过程,哈哈!就像是男女朋友之间的“你来我往”,只有合适的才会相互吸引。
抗原就像是那位神秘的“另一半”,而抗体则是我们的“守护者”,二者之间的结合就像是一场完美的舞蹈。
1.1 什么是抗原和抗体?好,咱们先把基本概念捋清楚。
抗原就像是细菌、病毒或者其他“入侵者”的身份证,能让我们的免疫系统认出谁是朋友,谁是敌人。
而抗体呢,就是免疫系统派出去的侦察兵,专门来捉拿那些“坏家伙”。
你想啊,敌人来了,咱们当然得有武器反击了,这不就得靠抗体来帮忙了吗?1.2 抗原抗体结合的过程当抗原入侵时,抗体就会立刻出击,像是“英雄救美”,一来就把抗原给抓住。
它们之间的结合可不是随随便便的,得是靠一种叫做共价键的“强力胶水”紧紧粘合在一起。
这个过程就像是拍拖,刚开始两人互相吸引,接着“牵手”,最后走入“婚姻殿堂”。
这种结合不仅能让抗体精准识别抗原,还能激活免疫系统,真是让人佩服的配合!2. 抗原抗体结合的重要性2.1 保卫身体的安全要是没有抗原抗体的“默契合作”,咱们的身体就像是没有防护门的房子,随便什么坏人都能进来,想想都让人毛骨悚然!而这种结合,恰恰是免疫反应的“第一步”,为我们抵挡住各种病毒、细菌打下了坚实的基础。
它就像是一把“保护伞”,不论外面的风雨再大,也能为我们遮风挡雨。
2.2 疾病诊断与治疗不仅如此,抗原抗体结合在医学上也大有作为。
比如说,咱们去医院做个检查,医生常常会用抗体来检测体内是否有特定的抗原,从而判断我们是否得了病。
就像是侦探在追查案件,找到关键线索,进而揭开真相。
而这也让抗原抗体结合成为了疫苗研发的“秘密武器”,让我们在对抗疾病时多了一个强有力的助手。
3. 日常生活中的抗原抗体结合3.1 自然免疫与获得性免疫想想咱们平时接触的东西,比如说吃的食物、碰的物品,这些都有可能携带抗原。
抗原抗体结合是共价键作用引言在免疫学领域,抗原和抗体的结合一直是研究的重点之一。
这种结合不仅是免疫系统识别外来入侵者的基础,也是许多现代医学诊断和治疗方法的核心机制。
然而,关于抗原与抗体之间结合的化学本质,尤其是它们是否通过共价键连接的问题,一直是科学家们探讨的热点。
本文旨在阐述抗原与抗体结合的机制,并讨论其是否涉及共价键的形成。
抗原与抗体的基本概念首先,了解抗原和抗体的基本概念是理解它们相互作用的前提。
抗原通常是指能够诱导机体产生免疫应答的物质,可以是病毒、细菌、蛋白质或其他大分子物质。
而抗体,则是由免疫系统产生的一类特殊蛋白质,能够特异性地识别并结合到特定的抗原上。
抗原-抗体结合的机制抗原与抗体之间的结合是通过它们各自的特定结构域实现的。
抗原上的表位(epitope)是其被抗体识别的部分,而抗体的对位(paratope)则是其能够识别并结合抗原表位的结构域。
这种结合具有高度的特异性和亲和力,是免疫系统有效工作的关键。
共价键的作用关于抗原与抗体是否通过共价键结合的问题,科学界的观点并不完全一致。
传统上认为,抗原与抗体的结合主要是通过非共价键,如氢键、范德华力和静电相互作用来实现的。
这些非共价作用力虽然相对较弱,但它们的数量众多,共同作用可以产生足够的结合力来维持抗原和抗体的紧密结合。
然而,近年来的一些研究表明,在某些情况下,抗原与抗体的结合可能涉及到共价键的形成。
例如,某些抗体的Fc区域可以通过二硫键与其他分子形成共价连接。
此外,一些特殊的抗体亚类,如IgA,其单体间也可以通过共价键连接形成多聚体,增强其功能。
结论综上所述,抗原与抗体的结合是一个复杂的过程,涉及到多种类型的分子间相互作用。
虽然非共价键在大多数情况下起主导作用,但在某些特定情况下,共价键也可能参与其中。
这一发现不仅丰富了我们对免疫系统工作机制的理解,也为免疫相关疾病的治疗和诊断提供了新的思路。
未来的研究将进一步揭示抗原与抗体结合的更多细节,为人类健康事业做出更大的贡献。
一、抗原、抗体的概念及抗原抗体的关系(一)抗原(Antigen)凡能刺激机体产生抗体,并能与抗体发生特异性结合的物质称为抗原。
物质所具有的这种特性称为抗原性(Antigenicity)。
(二)抗体是机体受抗原刺激后,在体液中出现的一种能与相应抗原发生反应的球蛋白,称免疫球蛋白(Immunoglobulin, Ig)。
含有免疫球蛋白的血清称免疫血清。
(三)抗原与抗体的关系抗原是引起机体产生免疫反应的主要外因,决定免疫反应的特异性,机体与抗原物质的斗争过程中为加速循环和排除抗原而产生的抗体、致敏淋巴细胞等物质,是机体排除异体物质的保护性反应。
没有抗原的刺激,机体不能产生抗体;没有抗原物质,也无法检测抗体的存在;利用抗体可以检测抗原物质。
二、抗原的性质及种类(一)抗原的性质1.异种异体物质机体能对进入体内的异种、异体的大分子物质产生抗体,该物质与机体的种类关系愈远,其抗原性就愈强,机体的免疫反应也更强。
例如鸭血清蛋白对鸡的免疫原性较弱,而对家兔则能引起较强的免疫反应。
同种异体物质也可具有抗原性,同种不同个体之间,同一类型的细胞和组织,其抗原性也有差异,例如人的红细胞有ABO血型抗原及Rh型抗原。
人类白细胞和其它组织的细胞膜上也具有组织相容性复合物的抗原物质(Man Histocompatibility complex, MHC)。
自身抗原:机体对本身所具有的物质不产生免疫反应。
但在某些条件下,使机体某种物质、细胞或组织成分具有抗原性时,也可导致机体产生免疫反应。
此具有抗原性的自身物质称自身抗原(Autoantigen),所产生的抗体称为自身抗体(Autoantibody)。
如自身组织变性,机体组织或细胞在各种理化因素作用下,引起化学组成的分子排列和构型改变,形成新的抗原决定簇,例如服用安替比林、匹拉米洞等药所致白细胞减少,就是由于所服用药物改变了白细胞的一部分表面化学结构,形成新的抗原决定簇,激活免疫活性细胞产生白细胞抗体(自身抗体),导致白细胞减少症。
在外伤、感染和炎症时,可能使隐蔽性抗原如精子、甲状腺球蛋白等释放,引起机体产生免疫反应。
并非异物都是抗原,例如砂尘和一些非生物性高分子聚合物,仅能激发细胞吞噬反应而不能使机体产生抗体或致敏淋巴细胞。
2.大分子胶体凡具有抗原性的物质,分子愈大,抗原性愈强(如细菌、蛋白质)。
一般认为抗原分子量愈大,其表面积相应较大,接触免疫细胞机会增多,在体内停留时间较长,不易排除,因而对机体刺激作用也强。
一般具有免疫原性的物质,其分子量常在10000以上。
对于蛋白质组成的抗原,其分子量小于5000~10000免疫原性很弱或完全没有。
但某些低分子量多肽、如胰岛素(分子量5734),升血糖激素(分子量3800),血管紧张素(分子量1031),对某些实验动物还是具有一定的免疫原性。
分子量小的物质团聚成的多聚体或吸附于其它胶体(载体)表面,形成大分子表面结构时,如和蛋白质结合,即具有大分子胶体特性,可使小分子物质获得或增强抗原性,如细菌的多糖成分、青霉素等化学药物。
3.抗原的特异性各种抗原物质的化学组成虽然很复杂,但能刺激机体产生抗体并与抗体反应相结合的化学组成,仅仅是抗原物质表面的一些具有活性的化学基因-化学结构及空间构型,称为抗原物质决定簇(基)(Antigenic determinant)。
各种抗原物质各有其特异的抗原决定簇,但不同的抗原物质常含有共同的抗原成分,称为类属抗原。
在分类上相近的种类之间的同一类蛋白质抗原,可表现出类属抗原关系。
多种物质结构的相似性,决定这些物质抗原上的类属关系,而分子结构的差异性,决定各种物质的抗原特异性。
抗原的特异性是临床诊断、预防、治疗的基础。
各种特异诊断抗体的制备依靠特异性抗原物质的获得;在不易获得特异性抗原的条件下,可利用类属抗原代替。
但在鉴别抗原时,应注意区分类属抗原,以免误诊。
一般认为,环状构型要比直线排列的分子免疫原性强,聚合状态的比单体强。
具有大分子量的异物,无论具有何种构型,基本上具有免疫原性。
但明胶和核酸免疫原性很弱或无。
免疫原的抗原决定簇是否暴露,抗原决定簇之间的距离是否适当,对于免疫原性强弱亦有很大影响。
凡暴露的抗原决定簇的数目多,间距大,免疫原性也就较强。
能与抗体分子结合的抗原决定簇的总数,称为抗原的结合价。
简单的半抗原一般只能与一个抗体分子结合,是单价抗原。
根据抗原分子大小推算,有100个氨基酸的多肽,约有14~20个不重叠的抗原决定簇,即有14~20个抗原结合价。
(二)抗原的种类医学上常见的抗原物质,种类很多,如病原微生物及其代谢产物(毒素),异种动物血清(各种抗毒素,免疫血清的来源),同种血型抗原,同种异体皮肤,器官等组织抗原,自身组织抗原,肿瘤细胞抗原。
具有抗原性的各种化学成分有蛋白质、脂蛋白、多糖体、脂多糖、糖蛋白、多肽以及核蛋白等,这些抗原物质均可刺激机体产生抗体或细胞免疫反应。
根据引起抗体产生的特点,抗原可分为完全抗原和不完全抗原两大种类。
1.完全抗原完全抗原是指能在机体内引起抗体形成(免疫原性),并可与其抗体特异性结合(反应原性)的物质。
如细菌、蛋白质等。
2.不完全抗原或称半抗原(hapten)在体内单独存在时不引起抗体产生,当其与蛋白质或胶体颗粒结合后,则可引起抗体形成。
半抗原可与其特异性抗体结合。
如细菌的多糖和类脂质等。
在半抗原与蛋白质结合物中,一般是蛋白质使结合物具有抗原性,而半抗原则决定结合物的抗原特异性。
例如,以半抗原α与蛋白质A结合免疫动物,产生抗半抗原α的抗体,不仅可以和结合在蛋白质A上的α抗原结合,也可以和结合在蛋白质B上的α抗原结合。
三、抗体的性质和种类(一)抗体的一般性质抗体是免疫球蛋白(Immunoglobulin, Ig)。
人类免疫球蛋白有五类,即IgG 、IgA、IgM、IgD 及IgE。
免疫球蛋白的基本结构:1963年R.R.Porter对IgG的化学结构提出一个模式图(图1),后经证实,这种结构模式图也适用于其它几类Ig。
即各种Ig都具有与IgG化学结构相似的基本结构。
图1 IgG的基本结构与分区IgG分子由4条对称的多肽链,用二硫键以共价和非共价键联结组成。
其中两条长链(由420-450个氨基酸组成)称为重链(Heavy Chain,简称H链);两条短链(由212-214个氨基酸组成),称轻链(Light Chain,简称L链)。
重链占IgG分子的2/3,轻链占1/3。
这个四链结构是各类免疫球蛋白的基本结构,可用通式L2H2表示,L2H2称为一个单体,IgG、IgD和IgE都是单体,而分泌性IgA含两个单体,IgM含有5年单体。
L链根据抗原体的不同分为k(Kapa)型和λ(Lambda)型,又可分为若干个亚型。
多肽链的羧基端称为C末端,氨基端称N末端。
多肽链的N末端包括L链的1/2和H链的1/4,氨基酸顺序随免疫的抗原不同而异,称为可变区(Variable region, V区)。
多肽链的羟基端包括L链1/2与H链的3/4,氨基酸顺序排列比较稳定,称为稳定区(Constant region, C区)。
免疫球蛋白结合抗原的不同特异性,决定于L链和H链的V区氨基酸的种类和顺序的不同,而免疫球蛋白结合补体或巨噬细胞等生物活性,则与H链的C区有关。
免疫球蛋白的主要生物活性是:与抗原的特异性结合,活化补体,与细胞如巨噬细胞、单核细胞、中性粒细胞、肥大细胞及嗜碱性细胞结合和抗体的选择性传递等。
(二)抗原性和分类特征免疫球蛋白都是大分子的物质,抗原性较复杂。
轻链和重链,可变区和稳定区,由于分子结构的差异,各具有不同的特异性抗原。
一般根据重链的抗原性分类,根据轻链的抗原性分型。
1.重链的抗原性人体内的五类Ig之间的区别就在于其各自重链的氨基酸组成和抗原性不同。
用小写希腊字γ(Gamma)、α(Alpha)、μ(Mu)、δ(Delta)、ε(Epsilon),分别表示IgG 、IgA、IgM、IgD 与IgE的两条重链。
根据对重链稳定区抗原性的进一步分析,发现IgG 、IgA与IgM三类Ig,还可再区别分不同的亚类。
如IgG 有4个亚类(IgG1 、IgG2、IgG3与IgG4)、IgGA、IgM也可分为两个亚类(IgA1、IgA2;IgM1、IgM2)。
重链的可变区(V)也有抗原性,这是因为从N端起约有20个氨基酸的排列顺序不同。
据此,可将Ig(主要是γ、δ与μ)分为4个亚组(VHⅠ、VHⅡ、VHⅢ与VHⅣ)。
2.轻链的抗原性根据轻链稳定区(CL)氨基酸的组成与排列顺序不同,可将五类Ig的轻链分为两个抗原性,即k(Kappa) 型与λ(Lambda)型。
每一抗体分子中两条对称的轻链总是同型的,不是k型便是λ型。
由于所有Ig的k型和λ型轻链皆相同,即有共同的抗原性,因此在血清学上可出现交叉反应。
此外,各种Ig的抗原性还表现在:同种(Isotype)专一性;同种异型(Allotype)专一性;个体型(Idotype)专一性。
用木瓜酶(Papain)将IgG分子从重链的第219位氨基酸外切断,得到3个片段。
两个相同的叫Fab(Fragment antigen binding),由一条完整的轻链和一条不完整的重链所组成。
Fab片段中的重链部分称为Fb片段。
另一个是Fc(Fragment Crystalligable),由连结重链的二硫键C端侧的两条不完整的重链所组成。
联结Fab和Fc段(即CH1与CH2间的狭窄区)称为绞链区(Hinge region)。
用胃蛋白酶(Pepsin)将IgG分子从重链间的二硫键的C端侧切断,得到了一段较大的片段F(ab)2,剩余的重链部分称Fe’片段(图2)。
Fab 和F(ab)2片段均有抗体活性;而Fc 与Fc’段则不同,前者具有抗原性,后者因可继续被胃蛋白酶水解为若干小片段,因此其抗原性消失。
图2IgG分子的酶解片段(三)抗体的种类抗体种类很多,可分以下几种:1.根据获得抗体的不同分类(1)免疫抗体:患传染病后或经人工注射疫苗后产生的抗体;或是用已知抗原免疫动物产生的抗体;或是用单克隆抗体技术制备的抗体;近年还可用基因工程制备抗体。
(2)天然抗体:是指未患传染病也未注射疫苗而在体内出现的抗体。
(3)自身抗体:是机体对自身组织成分产生的抗体。
2.根据抗原与抗体在试管内是否出现肉眼可见的反应进行分类(1)安全抗体:此抗体能与抗原结合,在一定条件下出现可见的抗原抗体反应。
(2)不完全抗体:此抗体能与相应的抗原结合,在一定条件下不出现可见的抗原抗体反应。
完全抗体具有完全的Ig分子结构,经酶水解后的片段Fab 或F(ab)2,可表现出不完全抗体的作用。
不完全抗体与抗原结合后,抗原表面便具有抗体球蛋白的特性,如与抗球蛋白抗体作用后,则出现可见的反应。