第 五 章 抗 原

抗原及其相关概念 一、抗原 ( Antigen ， Ag ) 一、抗原 ( Antigen ， Ag ) 能启动机体的免疫应答，且能与其免 疫应答产物 ( 抗体或免疫效应细胞 ) 特异 性结合，并发生一系列生物学效应的 物质。 能启动机体的免疫应答，且能与其免 疫应答产物 ( 抗体或免疫效应细胞 ) 特异 性结合，并发生一系列生物学效应的 物质。

二、抗原的两种基本特性 二、抗原的两种基本特性 1. 免疫原性 ( immunogenecity ) 指抗原分子能 够刺激机体产生免疫应答 ( 产生特异性抗体及 免疫效应细胞 ) 的性质。 1. 免疫原性 ( immunogenecity ) 指抗原分子能 够刺激机体产生免疫应答 ( 产生特异性抗体及 免疫效应细胞 ) 的性质。 Ag T B T 浆细胞 致敏 T 细胞 抗体

2. 抗原性 (antigenicity ，又称免疫反应性 ) 指抗原分子与免疫应答产物 ( 抗体或免疫效应细 胞 ) 发生特异性结合的性质。 2. 抗原性 (antigenicity ，又称免疫反应性 ) 指抗原分子与免疫应答产物 ( 抗体或免疫效应细 胞 ) 发生特异性结合的性质。 Ag T B T 浆细胞 致敏 T 细胞 抗原性

三、完全抗原与半抗原 1. 完全抗原（ complete antigen ) 具有免疫原 性和抗原性的物质。 1. 完全抗原（ complete antigen ) 具有免疫原 性和抗原性的物质。 2. 半抗原（ hapten ，又称不完全抗原 incomplete antigen ） 无免疫原性，只有抗原 性的物质。 2. 半抗原（ hapten ，又称不完全抗原 incomplete antigen ） 无免疫原性，只有抗原 性的物质。 3. 载体（ carrier ） 赋予半抗原以免疫原性的 蛋白质。 3. 载体（ carrier ） 赋予半抗原以免疫原性的 蛋白质。 半抗原 + 蛋白质  完全抗原 半抗原 + 蛋白质  完全抗原

半抗原 + 载体 抗体 BT 完全抗原 BBBT

第一节 抗原的分类 一、根据抗原性质 一、根据抗原性质 1. 完全抗原 1. 完全抗原 2. 半抗原 2. 半抗原 二、根据抗原刺激 B 细胞产生抗体是否需要 二、根据抗原刺激 B 细胞产生抗体是否需要 T 细胞辅助 T 细胞辅助 1. 胸腺依赖性抗原 ( thymus-dependent antigen, 1. 胸腺依赖性抗原 ( thymus-dependent antigen, TD-Ag ) 如，多数蛋白质抗原 TD-Ag ) 如，多数蛋白质抗原 2. 胸腺非依赖性抗原 ( thymus-independent 2. 胸腺非依赖性抗原 ( thymus-independent antigen, TI- Ag ) 如，细菌脂多糖，聚合鞭毛素 antigen, TI- Ag ) 如，细菌脂多糖，聚合鞭毛素

三、根据抗原的合成方式 三、根据抗原的合成方式 （一）天然抗原 （一）天然抗原 1. 非己抗原 1. 非己抗原 2. 自己抗原 2. 自己抗原 （二）人工抗原 （二）人工抗原 1. 人工结合抗原 1. 人工结合抗原 2. 人工合成抗原 2. 人工合成抗原 3. 基因工程抗原 3. 基因工程抗原

四、根据与人体的亲缘关系 四、根据与人体的亲缘关系 1. 异种抗原（ xenogenic Ag ） 1. 异种抗原（ xenogenic Ag ） 来自不同种属的抗原。 来自不同种属的抗原。 2. 同种异型抗原（ allogenic Ag ） 2. 同种异型抗原（ allogenic Ag ） 来自同一种属不同个体抗原。 来自同一种属不同个体抗原。 3. 自身抗原（ autoantigen ） 3. 自身抗原（ autoantigen ） 来自自身的抗原。 来自自身的抗原。

同种异型 异种抗原

第二节 医学上重要的抗原 一、病原微生物 （一）细菌性抗原 （一）细菌性抗原 伤寒杆菌链球菌痢疾杆菌

G - 菌胞壁 G ＋ 菌胞壁

（二）病毒性抗原 衣壳：蛋白 衣壳：蛋白 包膜：糖蛋白 包膜：糖蛋白 腺病毒 流感病毒 口蹄疫病毒 狂犬病病毒

真菌 白色念珠菌 (1,000X oil) 疟原虫 （三）其他病原微生物

二、细菌的外毒素与类毒素 1. 外毒素 细菌分泌的毒性蛋白质。具有毒 性与免疫原性。 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。 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。

三、异种动物血清 具有两重性 具有两重性 1. 抗毒素作用 1. 抗毒素作用 如：抗毒素血清（马血清）  破伤风 如：抗毒素血清（马血清）  破伤风 抗毒素血清、白喉抗毒素血清等。 抗毒素血清、白喉抗毒素血清等。 2. 异种动物的血清蛋白对人具有免疫原 2. 异种动物的血清蛋白对人具有免疫原 性，可导致血清过敏性休克。 性，可导致血清过敏性休克。

四、异嗜性抗原（ heterophil antigen ，又称 Forssman 抗原） 四、异嗜性抗原（ heterophil antigen ，又称 Forssman 抗原） （一）概念 不同种属生物间存在的共同抗原。 豚鼠绵羊

（二）实际意义 （二）实际意义 溶血性链球菌 溶血性链球菌 肾小球基底膜 肾小球基底膜 溶血性链球菌 溶血性链球菌 心肌 心肌 大肠杆菌 O 14 型 大肠杆菌 O 14 型 结肠粘膜 结肠粘膜 共同抗原  急性肾小球肾炎 共同抗原  风湿病 共同抗原  溃疡性结肠炎

五、血型抗原 —— 人类血型抗原已报导 23 个系统 —— 人类血型抗原已报导 23 个系统 （一） ABO （ H ）血型系统： A 、 B 、 AB 、 O 四型 人类 ABO （ H ）血型系统的分类 人类 ABO （ H ）血型系统的分类 血型 抗原（ RBC ） 抗体（血清） 血型 抗原（ RBC ） 抗体（血清） ——————————————————— ——————————————————— A 型 A 抗原 抗 B 抗体 A 型 A 抗原 抗 B 抗体 B 型 B 抗原 抗 A 抗体 B 型 B 抗原 抗 A 抗体 AB 型 AB 抗原 无抗 A 、抗 B 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 O 型 无 A 、 B 抗原 抗 A 、抗 B 抗体 ——————————————————— ———————————————————

（二） Rh 血型系统 （二） Rh 血型系统 1. 恒河猴（ Macacus rhesus ） RBC  家兔  抗恒河猴 RBC 抗体（免疫血清） + 人 RBC  凝集反应（ + ） 1. 恒河猴（ Macacus rhesus ） RBC  家兔  抗恒河猴 RBC 抗体（免疫血清） + 人 RBC  凝集反应（ + ） 人 RBC 人 RBC 恒河猴 RBC 恒河猴 RBC RHCE 基因（ + ） RHCE 基因（ + ） RHD 基因 （ + ） RHD 基因 （ + ） RHCE 基因（ + ） RHCE 基因（ + ） RHD 基因 （ - ） RHD 基因 （ - ） 共同抗原，称 Rh 抗原。  D 抗原（ + ）  Rh +  D 抗原（ － ）  Rh -

2. 实际意义  新生儿溶血症 2. 实际意义  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 ＋

六、主要组织相容性抗原 六、主要组织相容性抗原 (Major Histocompatibility antigen, MHC Ag) (Major Histocompatibility antigen, MHC Ag) 人类： HLA （ human leukocyte antigen ） 人类： HLA （ human leukocyte antigen ） 七、肿瘤抗原 七、肿瘤抗原 细胞恶变过程中出现的新抗原。 细胞恶变过程中出现的新抗原。

八、超抗原 ( superantigen, SAg ) （一）概念 （一）概念 通过与 MHC- II 类分子（ APC) 和 TCR- V  (T 细胞）结合，刺激表达有特殊 TCR-V  的 T 细胞亚群活化的一类多克隆激活剂。 通过与 MHC- II 类分子（ APC) 和 TCR- V  (T 细胞）结合，刺激表达有特殊 TCR-V  的 T 细胞亚群活化的一类多克隆激活剂。

（二） SAg 的作用特点： （二） SAg 的作用特点： 1. 具有强激活 T 细胞（ CD4 + T 细胞）作用 1. 具有强激活 T 细胞（ CD4 + T 细胞）作用 可刺激 T 细胞总数的 5 ～ 20% ； 可刺激 T 细胞总数的 5 ～ 20% ； 2. 不需 APC 处理，直接与 MHC-II 类分子和 2. 不需 APC 处理，直接与 MHC-II 类分子和 TCR-V  结合； TCR-V  结合； 3. 不受 MHC 限制，同 MHC-II 类分子结合， 3. 不受 MHC 限制，同 MHC-II 类分子结合， 增加 TCR 与 SAg 的亲和力； 增加 TCR 与 SAg 的亲和力； 4. 可激活 T 细胞，又可致 T 细胞产生免疫 4. 可激活 T 细胞，又可致 T 细胞产生免疫 耐受或抑制。 耐受或抑制。

超抗原 一般抗原 单克隆 / 寡克隆 T 细胞应答 1: :10 5 超抗原 多克隆 T 细胞应答 1:4 - 1:10 返回

（三） SAg 的种类 （三） SAg 的种类 1. 外源性超抗原 主要为细菌的代谢产物。 1. 外源性超抗原 主要为细菌的代谢产物。 如金黄色葡萄球菌肠毒素（ SE ）；毒素 休克综合症毒素 1 （ TSST1 ）； A 族链球菌 M 蛋白致热外毒素 A-C 等。 如金黄色葡萄球菌肠毒素（ SE ）；毒素 休克综合症毒素 1 （ TSST1 ）； A 族链球菌 M 蛋白致热外毒素 A-C 等。 2. 内源性超抗原 主要为逆转录病毒产物。 2. 内源性超抗原 主要为逆转录病毒产物。 如病毒 DNA 与宿主 DNA 整合，表达的病 毒蛋白质产物。 如病毒 DNA 与宿主 DNA 整合，表达的病 毒蛋白质产物。

（四） SAg 的实际意义 （四） SAg 的实际意义 其生物学意义尚不完全清楚。 其生物学意义尚不完全清楚。 1.SAg  T 细胞亚群  细胞因子  毒性 效应。 1.SAg  T 细胞亚群  细胞因子  毒性 效应。 2.SAg  T 细胞亚群  免疫抑制  促进 病毒感染、增殖。 2.SAg  T 细胞亚群  免疫抑制  促进 病毒感染、增殖。

九、基因工程抗原 通过基因重组、再表达制备的抗原物质。 通过基因重组、再表达制备的抗原物质。 目的基因（编码抗原） + 载体（质粒 目的基因（编码抗原） + 载体（质粒 等）  重组 DNA  细胞（真核或原核）  表达  纯化  基因工程疫苗。

第三节 构成抗原的条件 第三节 构成抗原的条件一、影响免疫原性的因素 （一）抗原因素 （一）抗原因素 1. 分子量 一般是分子量越大，免疫原性越强。 1. 分子量 一般是分子量越大，免疫原性越强。 2. 化学组成及结构 2. 化学组成及结构 （ 1 ）蛋白质 （ 1 ）蛋白质 1 ）氨基酸组成 1 ）氨基酸组成 2 ）结构 2 ）结构 （ 2 ）多糖：具有免疫原性, 较蛋白质弱。 （ 2 ）多糖：具有免疫原性, 较蛋白质弱。 （ 3 ）核酸：多无免疫原性。 （ 3 ）核酸：多无免疫原性。 3. 可降解性 3. 可降解性 L- 氨基酸 /D- 氨基酸 L- 氨基酸 /D- 氨基酸

返回

（二）宿主因素 （二）宿主因素 1. 异物性 异种或同种异体的物质。 1. 异物性 异种或同种异体的物质。 2. 宿主的遗传性 同种动物不同品系及不同 2. 宿主的遗传性 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。 个体对同种抗原产生不同强度的免疫应答。 3. 免疫原的剂量及进入途径 3. 免疫原的剂量及进入途径 （ 1 ）剂量 （ 1 ）剂量 1 ）剂量不足或过多均不引起免疫应答。 1 ）剂量不足或过多均不引起免疫应答。 2 ）重复进入，引起强免疫应答。 2 ）重复进入，引起强免疫应答。 （ 2 ）途径：皮内、皮下、肌肉、静脉、腹腔。 （ 2 ）途径：皮内、皮下、肌肉、静脉、腹腔。

4. 免疫佐剂（ adjuvant ) 4. 免疫佐剂（ adjuvant ) （ 1 ）定义：先于抗原或同时与抗原混合注射机体 （ 1 ）定义：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。 （ 2 ）应用 ① 弱免疫原性物质； （ 2 ）应用 ① 弱免疫原性物质； ② 免疫原剂量不足。 ② 免疫原剂量不足。 （ 3 ）佐剂种类 （ 3 ）佐剂种类 1) 油性乳剂 — 弗氏佐剂（ Freund adjuvant ） 1) 油性乳剂 — 弗氏佐剂（ Freund adjuvant ） 2) 无机化合物 2) 无机化合物 3) 微生物及其产物 3) 微生物及其产物 4) 脂质体 4) 脂质体 5) 细胞因子 5) 细胞因子

二、抗原性 （一）抗原决定簇 ( antigenic determinant ), 又称 表位 ( epitope ) （一）抗原决定簇 ( antigenic determinant ), 又称 表位 ( epitope ) 抗原分子存在的能 TCR/BCR 或抗体 Fab 部分 特异性结合的特殊化学基团，是免疫应答特 异性的物质基础。 抗原分子存在的能 TCR/BCR 或抗体 Fab 部分 特异性结合的特殊化学基团，是免疫应答特 异性的物质基础。 抗原的结合价（ antigenic valence ） 抗原的结合价（ antigenic valence ） 能与抗体分子结合的功能性决定簇数目。 能与抗体分子结合的功能性决定簇数目。

（二）抗原决定簇分类 （二）抗原决定簇分类 1. 根据结构分为 1. 根据结构分为 （ 1 ）构象决定簇 ( conformational determinant ) ：由空 间构象形成的决定簇，序列上不连续。 （ 1 ）构象决定簇 ( conformational determinant ) ：由空 间构象形成的决定簇，序列上不连续。 （ 2 ）顺序决定簇 ( sequence determinant ) ： （ 2 ）顺序决定簇 ( sequence determinant ) ： 序列相连续的氨基酸肽片段构成的决定簇。 序列相连续的氨基酸肽片段构成的决定簇。 2. 根据功能分为 2. 根据功能分为 （ 1 ）隐蔽性决定簇：存在于抗原内部的决定簇。 （ 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 （ 2 ）功能性决定簇：能被 B 细胞识别，或与抗 体结合的决定簇。 体结合的决定簇。

( 三 )T 、 B 细胞表位 ( 三 )T 、 B 细胞表位 1.T 细胞表位 ( T cell epitope ) 1.T 细胞表位 ( T cell epitope ) （ 1 ）与 TCR 结合的表位 ( 约 9 ～ 17 个氨基酸残基 ) （ 1 ）与 TCR 结合的表位 ( 约 9 ～ 17 个氨基酸残基 ) （ 2 ） T 细胞识别抗原的二个结合部位 （ 2 ） T 细胞识别抗原的二个结合部位 T 细胞表位：与 TCR 结合 T 细胞表位：与 TCR 结合 限制位 ( agretope ) ：与 MHC 分子结合 限制位 ( agretope ) ：与 MHC 分子结合 2 ． B 细胞表位 2 ． B 细胞表位 与抗体和 BCR 结合的表位 ( 约 6 ～ 7 个氨基酸基 与抗体和 BCR 结合的表位 ( 约 6 ～ 7 个氨基酸基 或糖基 ) 。

T 细胞表位 B 细胞表位 表位受体TCRBCR MHC 分子 必需无需 表位性质主要是线性短肽天然多肽，多糖，脂多糖，有机化合物 表位大小 8—12 个氨基酸 （ CD8 ＋ T 细胞） 12—17 个氨基酸 （ CD4 ＋ T 细胞） 5—15 个氨基酸 或 5 － 7 个单糖、核苷酸 表位类型线性表位构象表位、线性表位 表位位置抗原分子任意部位抗原分子表面 T 细胞表位与 B 细胞表位的特性比较

1. 抗原 1. 抗原 2. 免疫原性 2. 免疫原性 3. 抗原性 3. 抗原性 4. 抗原决定簇 4. 抗原决定簇 5.TD-Ag 5.TD-Ag 6.TI-Ag 6.TI-Ag 7. 超抗原 7. 超抗原 8. 异嗜性抗原 8. 异嗜性抗原