免疫学：第三章 抗原

免疫学的抗原内容，导图详细介绍了抗原的性质与分子结构基础、影响抗原免疫原性的因素、抗原的种类、非特异性免疫刺激剂。希望大家能通过这个思维导图，对本章基本知识有一个系统性梳理，让知识体系更加清晰有序。

第三章 抗原

• 第一节 抗原的性质与分子结构基础
  • 抗原的概念
    • 1. 是所有能激活和诱导免疫应答的物质。
    • 2. 通常指能与T、B淋巴细胞细胞表面受体（TCR或者BCR）识别和结合，激活T、B细胞使其增殖、分化，产生免疫应答效应产物（抗体或效应淋巴细胞），并与效应产物结合，发挥适应性免疫效应的物质。
    • 3. 化学性质通常是蛋白质，也包括多糖、脂类和核酸等。
  • 一、抗原的基本特性：免疫原性与免疫反应性
    • 1. 免疫原性（immunogenicity）
      • 抗原被TCR或BCR识别及结合，诱导机体产生适应性免疫应答的能力。
    • 2. 免疫反应性（immunoreactivity）
      • 抗原与其所诱导产生的免疫应答效应物质（活化的T/B细胞或抗体）特异性结合的能力。
    • 3. 半抗原（hapten）
      • 某些小分子物质单独不能诱导免疫应答，但当其与大分子蛋白质或非抗原性的多聚赖氨酸等载体交联或结合后可获得免疫原性，能诱导免疫应答，此类小分子物质称为半抗原，具备免疫反应性。
      • 例如：小分子化合物（青霉素的降解产物青霉烯酸）
    • 4.完全抗原（complete antigen）
      • • 同时具有免疫原性和免疫反应性的物质。
      • • 例如：结构复杂的蛋白质分子。
  • 二、适应性免疫应答的抗原特异性
    • 某一特定抗原只能刺激机体产生针对该抗原的活化T/B细胞或抗体，且仅能与该淋巴细胞或抗体发生特异性结合。
  • 三、决定抗原特异性的分子结构基础：抗原表位
    • 抗原表位（epitope）
      • 概念
        • 抗原分子中决定免疫应答特异性的特殊化学基团。
        • 是与T/B细胞受体（TCR/BCR）及抗体特异性结合的基本结构和功能单位。
        • 通常由5～15个氨基酸残基组成，也可由单糖残基或核苷酸残基组成。
      • 抗原表位的分类
        • 顺序表位/线性表位：由连续线性排列的氨基酸构成；
        • 构象表位：由不连续、空间上彼此接近形成特定构象的氨基酸组成。
        • T细胞表位：由APC降解为线性表位、结合于MHC分子沟槽并提呈于APC表面，供TCR识别。
        • B细胞表位：无需APC加工和提呈，位于抗原分子表面，多为构象表位，供BCR识别。
  • 四、半抗原-载体效应
    • 1.半抗原 特异结合BCR，但不足以活化B细胞。
    • 2. 蛋白载体 蛋白载体含CD4+T细胞表位，活化CD4+T细胞。
  • 五、共同抗原表位与交叉反应
    • 1.共同抗原表位（common epitope） 不同抗原间含有的相同或相似抗原表位。
    • 2.交叉抗原（cross antigen） 含共同抗原表位的不同抗原。
• 第二节 影响抗原免疫原性的因素
  • 一、抗原分子的理化与结构性质
    • 1.异物性 抗原与机体的亲缘越远，组织结构差异越大，免疫原性越强。
    • 2.化学属性 大分子有机物和蛋白质，免疫原性较强。
    • 3.分子量 分子量越大，含抗原表位越多，免疫原性越强。
    • 4.分子结构 复杂分子结构（如苯环），免疫原性强。
    • 5.分子构象 构象表位是决定中和抗体诱生与否及抗体强度的关键表位。
    • 6.易接近性 抗原表位在空间上被BCR接近的程度，显著影响免疫原性。
    • 7.物理性状 聚合态、颗粒性抗原，免疫原性强。
  • 二、宿主的特性
    • 1.遗传因素 MHC基因呈高度多态性，从遗传上决定个体对抗原的应答与否及应答程度。
    • 2.年龄、性别与健康状态 幼/老年免疫应答弱；雌性诱导抗体能力强，自身免疫率增高。
  • 三、抗原进入机体的方式
    • 过低、过高抗原量、静脉、口服免疫可诱导免疫耐受；
    • 皮内和皮下免疫易诱导免疫应答；
    • 佐剂显著改变免疫应答的强度和类型。
• 第三节 抗原的种类
  • 一、根据诱生抗体时是否需要Th细胞参与分类
    • 1.胸腺依赖性抗原 （thymus dependent antigen，TD-Ag）
      • 绝大多数蛋白质抗原刺激B细胞产生抗体时，必须依赖T细胞的辅助。
    • 2.非胸腺依赖性抗原（thymus independent antigen，TI-Ag）
      • 可非特异性激活多克隆B细胞，产生抗体时无需T细胞的辅助。
      • 如细菌脂多糖（LPS）、荚膜多糖。
  • 二、根据抗原与机体的亲缘关系分类
    • 1.异嗜性抗原（Forssman抗原） 人、动物及微生物等不同种属间的共同抗原。
    • 2.异种抗原 另一物种来源的抗原，如病原、异种器官移植物、马血清抗毒素。
    • 3.同种异型抗原（同种抗原） 同一种属不同个体间存在的不同抗原，如血型抗原和人HLA。
    • 4.自身抗原 发生改变和修饰的自身组织抗原、外伤释放的免疫隔离抗原。
    • 5.独特型（Id）抗原 抗体、TCR/BCR的可变区含有独特氨基酸顺序，可诱生抗独特型抗体（AId）。
  • 三、根据抗原提呈细胞内抗原的来源分类
    • 1.内源性抗原
      • 病毒感染细胞合成的抗原、肿瘤细胞内合成的肿瘤抗原等。
      • 与MHC I类分子结合，激活CD8+T细胞。
    • 2.外源性抗原
      • 细菌蛋白等外来抗原。
      • 进入APC的内体溶酶体被降解为抗原肽，与MHCⅡ类分子结合，激活CD4+T细胞。
• 第四节 非特异性免疫刺激剂
  • 一、超抗原（SAg）
    • 以极低浓度（1～10ng/ml）非特异性激活人体总T细胞库中2%～20%的T细胞克隆的强抗原。如金黄色葡萄球菌蛋白A（SPA）、肠毒素A/B（SEA/SEB）。
  • 二、佐剂（adjuvant）
    • 预先或与抗原同时注入体内，增强抗原特异免疫应答或改变应答类型。
    • 如卡介苗（BCG）、氢氧化铝、低甲基化CpG、弗氏佐剂（动物实验）。
  • 三、丝裂原（mitogen）
    • 与丝裂原受体结合，促淋巴母细胞转化并有丝分裂，非特异性淋巴细胞多克隆激活剂。
• 本章小结
  • 1、抗原（Ag）是与T、B细胞表面特异性TCR、BCR结合，激活T/B细胞增殖、分化、产生效应T细胞或抗体，并与之特异性结合，发挥免疫效应的物质。
  • 2、抗原的基本特性是免疫原性和免疫反应性，半抗原无免疫原性、有免疫反应性。
  • 3、抗原的最小结构与功能单位是抗原表位，有线性/构象表位、T/B细胞表位之分。
  • 4、抗原可分为胸腺依赖性抗原（TD-Ag）和非胸腺依赖性抗原（TI-Ag）。
  • 5、非特异性免疫刺激剂（超抗原、佐剂和丝裂原）以抗原非依赖性、MHC非限制性的方式激活大量淋巴细胞克隆。