抗原Ag1

医学免疫学中的抗原章节的知识点归纳

抗原Ag

• 概念
  • 定义
    • 能激活和诱导免疫应答的物质
    • 指能被TCR或BCR识别及结合，促使其增殖、分化、产生免疫应答效应产物，并与效应产物结合，进而发挥适应性免疫应答效应的物质
• 性质与结构
  • 抗原的基本特性
    • 特性
      • 免疫原性
        • 定义
          • 抗原被TCR或BCR识别并结合，诱导机体产生适应性免疫应答的能力
      • 免疫反应性
        • 定义
          • 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
    • 类型
      • 完全抗原
        • 定义
          • 免疫原性和免疫反应性皆有的物质
        • 经典
          • 大部分结构复杂的蛋白质大分子
      • 不完全(半)抗原
        • 定义
          • 无免疫原性，只有抗原性和免疫反应性
        • 经典
          • 多糖，类脂，某些药物
        • 特点
          • 需要载体
            • 定义
              • 赋予半抗原免疫原性的物质
            • 经典
              • BSA牛血清蛋白，OVA卵清蛋白，BGG牛血清丙种球蛋白
  • 抗原特异性
    • 表现
      • 抗原诱导的免疫应答具有抗原特异性
    • 特点
      • 既表现在免疫原性上，又表现在免疫反应性上
  • 抗原表位/抗原决定基
    • 概念
      • 定义
        • Ag中决定免疫应答特异性的特殊化学基团
        • 抗原结合价——1个Ag中与Ig结合的抗原表位总数
      • 实质
        • Ag与T/BCR或Ig特异性结合的最小结构与功能单位
      • 意义
        • 决定Ag特异性的分子结构基础
      • 组成
        • AA，多糖，核苷酸
      • 特点
        • 天然蛋白大分子通常为多价抗原，含多种多个抗原表位
        • 一个半抗原只有一个抗原表位
    • 类别
      • 类型——表位中AA的空间结构特点
        • 顺序表位/线性表位
          • 特点
            • 由连续线性排列的氨基酸构成
        • 构象表位
          • 特点
            • 由不连续排列、但在空间上彼此接近形成特定构象的若干氨基酸组成
      • 类型——T，B细胞识别
        • T细胞表位
          • 特点
            • 仅识别APC表面抗原-MHC复合物——线性表位
          • 类型
            • CD8+T细胞识别表位
              • 8-10个AA
            • CD4+T细胞识别表位
              • 13-17个AA
          • 分布
            • 抗原分子任意部位
          • 性质
            • 蛋白多肽
        • B细胞表位
          • 分布
            • 抗原分子表面或肽链转折处
          • 特点
            • 构象表位或线性表位
              • 5-15个AA/5-7个糖基
            • 无需MHC参与
          • 性质
            • 蛋白多肽、多糖、脂多糖、核酸等
  • 半抗原－载体效应
    • 机制
      • B细胞特异性识别半抗原
      • 蛋白载体含CD4+T细胞表位
      • T-B细胞通过载体相联系——Th细胞借此辅助激活B细胞
    • 表现
      • 载体与半抗原偶联后能诱导机体产生抗半抗原及抗载体的抗体
  • 共同抗原表位与交叉反应
    • 概念
      • 共同抗原
        • 具有相同或相似的抗原表位的抗原
      • 交叉反应
        • 某些抗原诱生的特异性抗体或活化淋巴细胞，不仅可与自身抗原表位特异性结合，还可与其他抗原中相同或相似的表位反应
      • 交叉抗原
        • 含共同抗原表位的不同抗原
• 影响因素
  • Ag的理化与结构性质
    • 异物性
      • 意义
        • 决定抗原免疫原性的首要因素
      • 定义
        • 化学结构与宿主的自身成分相异或从未与宿主胚胎期免疫细胞接触过
      • 表现
        • 异种物质
          • 种系关系越远，免疫原性越强
        • 同种异体物质
        • 自身物质
          • 自身成分改变——自身抗原
          • 未与胚胎期免疫细胞接触——精子，脑组织，眼晶状体蛋白等
    • 化学属性
      • 意义
        • 决定Ag的免疫原性
      • 经典
        • 大分子有机物，蛋白，多糖，LPS，脂类等
    • 分子量
      • 表现
        • 分子量↑→抗原表位↑→结构复杂↑→免疫原性↑
      • 类型
        • 强抗原>100kD
        • 免疫原性较弱<10kD
    • 分子结构
      • 表现
        • 含芳香族氨基酸的蛋白，免疫原性强
    • 分子构象
      • 意义
        • Ag中抗原表位的性质，数目，位置和空间构象均可影响抗原的免疫原性和免疫反应性
    • 易接近性
      • 定义
        • 抗原表位在空间上被BCR接近的程度
    • 物理性状
      • 表现
        • 聚合状态的蛋白较单体有更强的免疫原性
        • 颗粒性抗原的免疫原性较强
        • 可溶性抗原免疫原性较弱
        • 环状结构的蛋白比直链结构的蛋白免疫原性更强
  • 宿主的特性
    • 遗传因素
      • 原因
        • 机体对抗原的应答能力受多种遗传基因控制
      • 经典
        • MHC基因具有多态性
    • 年龄、性别与健康状态
      • 表现
        • 青壮年个体的免疫应答比幼年和老年个体强
        • 新生动物或婴儿对多糖类抗原不应答——易细菌感染
        • 雌性比雄性动物诱导抗体的能力强(除怀孕外)
  • 进入机体方式
    • 剂量
      • 适中——诱导免疫应答
      • 过低和过高——诱导免疫耐受
    • 途径
      • 皮下>皮下>肌肉>静脉
      • 口服免疫易诱导耐受
    • 次数
      • 重复进入——强免疫应答
    • 佐剂
      • 弗氏佐剂——诱导IgG
      • 明矾佐剂——诱导IgE
• Ag种类
  • 诱生抗体是否需要Th细胞辅助
    • 胸腺依赖性抗原TD-Ag
      • 经典
        • 多数蛋白质抗原
      • 特点
        • 需要Th细胞辅助
    • 非胸腺依赖性抗原TI-Ag
      • 特点
        • 无需Th细胞辅助
      • 类型
        • TI-1 Ag
          • 特点
            • 既有抗原表位，又有丝裂原性质
          • 经典
            • LPS
        • TI-2 Ag
          • 特点
            • 多个重复B细胞表位
            • 婴儿与新生动物对其不应答或应答低
          • 经典
            • 肺炎球菌荚膜多糖、聚合鞭毛素
  • Ag与机体的亲缘关系
    • 异嗜性抗原(Forssman抗原)
      • 定义
        • 存在于不同种属之间的共同抗原
      • 经典
        • 溶血性链球感染→抗体→交叉反应→肾小球肾炎或心肌炎
        • E.coil O14型→Ab→交叉反应→溃疡性结肠炎
    • 异种抗原
      • 定义
        • 来自不同种属的抗原
    • 同种异型抗原
      • 定义
        • 来自同一种属的异体抗原
    • 自身抗原
      • 定义
        • 自身组织细胞成分改变而形成的自身抗原
    • 独特型抗原
      • 概念
        • 互补决定区CDR
        • 独特性Id抗原
        • 抗独特型抗体AId
  • APC内Ag来源
    • 内源性抗原
      • 定义
        • APC内合成的Ag
      • 经典
        • 合成的病毒蛋白、肿瘤细胞合成的蛋白，胞内某些正常成分
      • 作用
        • 结合MHC-I类
        • CD8+ TCR识别
    • 外源性抗原
      • 定义
        • 细菌蛋白等外来抗原
      • 经典
        • 被吞噬的细胞，细菌或某些自身成分
      • 作用
        • 结合MHC-II类
        • CD4+ TCR识别
  • 其他分类
    • 经典
      • 天然抗原和人工抗原
      • 颗粒性抗原和可溶性抗原
      • 蛋白质抗原、多糖抗原，核酸抗原等
      • 移植抗原、肿瘤抗原、自身抗原等
      • 变应原/过敏原，耐受原
• 非特异性免疫刺激剂
  • 超抗原SA
    • 定义
      • 只需极低浓度(1~10ng/ml)即可非特异性激活总T细胞库中2%-20%的T细胞克隆，产生极强的免疫应答的物质
    • 实质
      • 多克隆激活剂
    • 特点
      • 强激活CD4+T细胞
      • T细胞库反应频率大——T细胞总数的5～20%
      • 不需APC提呈，直接与MHC-II类和TCR-Vβ结合
      • 无MHC限制，结合MHC-II类，增加TCR与SAg的亲和力
      • 可激活T细胞，也可致T细胞产生免疫耐受或抑制
    • 种类
      • 外源性超抗原
        • 经典
          • 细菌的代谢产物为主
            • 金黄色葡萄球菌肠毒素A~E
            • 毒性休克综合症毒素1 TSST1
            • A族链球菌致热外毒素A-C
      • 内源性超抗原
        • 经典
          • 逆转录病毒产物为主
            • 小鼠乳腺肿瘤病毒蛋白(次要淋巴细胞刺激抗原MLS)
    • 机制
      • SAg→T细胞亚群→
        • 细胞因子→毒性效应
        • 免疫抑制→促进病毒感染，增殖
    • 意义
      • 有助于阐明某些免疫现象
      • 有助于阐明某些疾病的机制
  • 佐剂
    • 定义
      • 预先或与抗原同时注入体内，可增强机体对抗原的免疫应答或改变免疫应答类型的非特异性免疫增强性物质
    • 类型
      • 生物性佐剂
        • 经典
          • 卡介苗(BCG)、短小棒状杆菌(CP)、LPS，细胞因子（如GM-CSF)等
      • 无机化合物
        • 经典
          • 氢氧化铝
      • 人工合成物
        • 经典
          • 模拟双链RNA的双链多聚肌昔酸－胞苷酸；模拟细菌的低甲基化CpG寡核苷酸等
      • 有机物
        • 经典
          • 矿物油等
      • 脂质体
        • 经典
          • 免疫刺激复合物(ISCOMs)等
    • 经典
      • 弗氏完全佐剂FCA——含有灭活结核分枝杆菌和矿物油——体液免疫和细胞免疫
      • 弗氏不完全佐剂FIA——仅含矿物油——抗体应答
      • 低甲基化CpG——有效的Th1型佐剂
    • 机制
      • 改变抗原物理性状，延缓抗原降解，延长抗原留存时间
      • 刺激APC，增强其对抗原的加工和提呈
      • 刺激淋巴细胞的增殖分化，增强和扩大免疫应答
    • 意义
      • 抗肿瘤和抗感染的辅助治疗
      • 用于预防接种和制备动物抗血清
  • 丝裂原/有丝分裂原
    • 实质
      • 非特异性淋巴细胞多克隆激活剂
    • 机制
      • 结合淋巴细胞表面丝裂原受体→刺激静止淋巴细胞转化为淋巴母细胞→有丝分裂→激活淋巴细胞