第一节抗原的概念和特性 一、抗原的概念 在免疫学发展的早期,人们应用细菌或其外击素给动物注射,经一定时期后,用体外实验证明,在其血清中存在一种能使细菌发生待异性 凝集反应的物质,称之为凝集素,或能特异性中和外声素性的物质,称之为抗毒素。其后将血清中这种具有待异性反应的物质统称为抗体 (antibody,Ab),而将能刺激机休的物质统称为抗原(antigen,,Ag). 随着现代免疫学的发展,已经证明,当抗原分子进入机体后,能触发免疫细自一系列的复杂的生物学过程,称之为免疫应答。既能诱导正 免疫应答,也能诱导负免疫应答。因此,上述抗原的概念已不能完全概括其函义,目前认为凡能诱导免度系统发生免疫应答,并能与其产生的 抗体或效应细胞在体内或体外发生特异性反应的物质,可称之为抗原。 二、抗原的特性 根据现代抗原的概念,抗原必须具备二种特性,即免疫原性和抗原性 抗原的免疫原 ,即它必须经过抗质 是指抗原好能免变应答约特性造及抗原分子与纸间的相作质金衡 处理和呈递作用,以及 T和B细胞的抗原识别受体所识别。因此抗 免应答将 的抗 ()是指抗原分子能与免应答产物 即抗体或效应T细胞发生特异反应的特性,故亦称之为抗 反应原性 的 它 体分子或T细胞的抗原受体分子(TCR 相互作用,即分子与分 只是抗原分子表 面的有限部 分子结合,称此 都位为抗 庆正 (antigen eterminant)或表位(epitope)。因此抗原的抗原性主要决定于抗原分于 的化学性质。如抗原为蛋白质分子,其抗原性可决定于其氨基酸序列或其空间构型。 第二节抗原的免疫原性 抗原的免疫原性,首先决定于其自身的化学特性,但同一种抗原,对不同种动物或同种动物不同个体间其免疫原性强弱,可表现很大差 异,因此一种抗原的免疫原性是由其化学性质和宿主因素决定的。具有免疫原性的物质称为免疫原(mmunog©m)。 一、免疫原性的化学基础 许多天然物质可诱导免疫应答,其中大分子蛋白质和多糖具有强免疫原性,小分子多肽及核酸也具有免疫原性。 (一】化学组成 大分子蛋白质,分子量大于1000者,可含有大量不同的抗原决定簇,是最强的免疫原,如异种血清蛋白、裤蛋白及细茵毒等,是强免疫 原蛋白质的例子. 多糖是重要的天然抗原,纯化多糖或糖蛋白、脂蛋白以及糖脂蛋白等复合物中的糖分子部分都具有免疫原性。在自然界,许多微生物有富 含多糖的英膜或抱壁,细菌内毒素是脂多糖,以及一些血型抗原(A、B、C、H)也是多糖。 核酸分子多无免疫原性,但如与蛋白质结合形成为核蛋白则有免疫原性。在自身免疫病中,可见对天然核蛋白诱导的免疫应答产生的抗 DNA或RNA抗体. 此外,多肽类激素如胰岛素虽为小分子量(6000】亦日有免原性。来自一种动物的胰岛素,如长期用于另一种动物,亦能诱导免疫应答 产生抗体 一1公子晶 凡层有免夜原性的物质,其分子量都校大,一般在1万以上,小于1万者呈弱免疫原性,低于4000者一般不具有免疫原性。许多小的免夜性 原性分子可激发细胞兔疫,而不产生抗体。亦有大分子量物质,如明胶分子量可达0万,但因其为直链氨基酸结构,易在体内降解为低分子物 质,所以呈弱免夜原性。可见免疫原性除与分子量有关外,还与其化学结构相关。 (三)化学结构 在蛋白质分子中,凡含有大量芳香族氢基酸,尤其是含有酷氨酸的蛋白质,其免疫原性强:而以非芳香族氨基酸为主的蛋白质,其免疫原 性较弱。蛋白质和多糖抗原,凡结构复杂者免疫原性强,反之则较弱。其复杂性是由氨基酸和单糖的类型及数量等决定的。如聚合体蛋白质分 子较单体可溶性蛋白质分子的免疫原性, 二、宿主因素与免疫原性 免原性物质进入机体后能否诱导产生免疫应答,除上述化学基础外,尚受宿主因素的影响,而且是更要的因素 (一)异种性 在免疫功能正常条件下 只有异种或同种异体的免疫原性物质才能诱导宿主的正免疫应答,即只有~非已“抗原才能引起正免疫应答。这是 由于免度系统在个体发育过程中,对自己"抗原产生耐受,不能识别,而对“非已抗原则能够识别所致。因此抗原来源与宿主种系关系越远, 第一节 抗原的概念和特性 一、抗原的概念 在免疫学发展的早期,人们应用细菌或其外毒素给动物注射,经一定时期后,用体外实验证明,在其血清中存在一种能使细菌发生特异性 凝集反应的物质。称之为凝集素,或能特异性中和外毒素性的物质,称之为抗毒素。其后将血清中这种具有特异性反应的物质统称为抗体 (antibody,Ab)。而将能刺激机体的物质统称为抗原(antigen,Ag)。 随着现代免疫学的发展,已经证明,当抗原分子进入机体后,能触发免疫细胞一系列的复杂的生物学过程,称之为免疫应答。既能诱导正 免疫应答,也能诱导负免疫应答。因此,上述抗原的概念已不能完全概括其函义。目前认为凡能诱导免疫系统发生免疫应答,并能与其产生的 抗体或效应细胞在体内或体外发生特异性反应的物质,可称之为抗原。 二、抗原的特性 根据现代抗原的概念,抗原必须具备二种特性,即免疫原性和抗原性。 (一)免疫原性 抗原的免疫原性(immunogenicity)是指抗原分子能诱导免疫应答的特性。它涉及抗原分子与免疫细胞间的相互作用,即它必须经过抗原 呈递细胞的加工、处理和呈递作用,以及能被T和B细胞的抗原识别受体所识别。因此抗原的免疫原性与抗原分子的化学性质相关,更与机体的 免疫应答特性相关。 (二)抗原性 抗原的抗原性(antigenicity)是指抗原分子能与免疫应答产物,即抗体或效应T细胞发生特异反应的特性,故亦称之为抗原的反应原性 (reactivity)。它只涉及抗原分子与抗体分子或T细胞的抗原受体分子(TCR)间的相互作用,即分子与分子间的相互作用。只是抗原分子表 面的有限部位能与抗体分子结合,称此部位为抗原决定簇(antigen determinant)或表位(epitope)。因此抗原的抗原性主要决定于抗原分子 的化学性质。如抗原为蛋白质分子,其抗原性可决定于其氨基酸序列或其空间构型。 第二节 抗原的免疫原性 抗原的免疫原性,首先决定于其自身的化学特性,但同一种抗原,对不同种动物或同种动物不同个体间其免疫原性强弱,可表现很大差 异,因此一种抗原的免疫原性是由其化学性质和宿主因素决定的。具有免疫原性的物质称为免疫原(immunogen)。 一、免疫原性的化学基础 许多天然物质可诱导免疫应答,其中大分子蛋白质和多糖具有强免疫原性,小分子多肽及核酸也具有免疫原性。 (一)化学组成 大分子蛋白质,分子量大于10000者,可含有大量不同的抗原决定簇,是最强的免疫原。如异种血清蛋白、酶蛋白及细菌毒等,是强免疫 原蛋白质的例子。 多糖是重要的天然抗原,纯化多糖或糖蛋白、脂蛋白以及糖脂蛋白等复合物中的糖分子部分都具有免疫原性。在自然界,许多微生物有富 含多糖的荚膜或胞壁,细菌内毒素是脂多糖,以及一些血型抗原(A、B、C、H)也是多糖。 核酸分子多无免疫原性,但如与蛋白质结合形成为核蛋白则有免疫原性。在自身免疫病中,可见对天然核蛋白诱导的免疫应答产生的抗 DNA或RNA抗体。 此外,多肽类激素如胰岛素虽为小分子量(6000)亦具有免疫原性。来自一种动物的胰岛素,如长期用于另一种动物,亦能诱导免疫应答 产生抗体。 (二)分子量 凡具有免疫原性的物质,其分子量都较大,一般在1万以上,小于1万者呈弱免疫原性,低于4000者一般不具有免疫原性。许多小的免疫性 原性分子可激发细胞免疫,而不产生抗体。亦有大分子量物质,如明胶分子量可达10万,但因其为直链氨基酸结构,易在体内降解为低分子物 质,所以呈弱免疫原性。可见免疫原性除与分子量有关外,还与其化学结构相关。 (三)化学结构 在蛋白质分子中,凡含有大量芳香族氨基酸,尤其是含有酷氨酸的蛋白质,其免疫原性强;而以非芳香族氨基酸为主的蛋白质,其免疫原 性较弱。蛋白质和多糖抗原,凡结构复杂者免疫原性强,反之则较弱。其复杂性是由氨基酸和单糖的类型及数量等决定的。如聚合体蛋白质分 子较单体可溶性蛋白质分子的免疫原性强。 二、宿主因素与免疫原性 免疫原性物质进入机体后能否诱导产生免疫应答,除上述化学基础外,尚受宿主因素的影响,而且是更要的因素。 (一)异种性 在免疫功能正常条件下,只有异种或同种异体的免疫原性物质才能诱导宿主的正免疫应答,即只有“非已”抗原才能引起正免疫应答。这是 由于免疫系统在个体发育过程中,对“自己”抗原产生耐受,不能识别,而对“非已”抗原则能够识别所致。因此抗原来源与宿主种系关系越远