Transcript 第二章：免疫细胞激活物
免疫细胞激活物的概念 可特异性或非特异性的导致免 疫细胞活化并增殖的物质。 免疫细胞激活物的类型 一、T/B淋巴细胞激活物 二、其他免疫细胞激活物 T/B淋巴细胞激活物 1、特异性激活物——抗原 2、非特异性激活物——超抗原 有丝分裂原 佐剂 其他免疫细胞激活物 单核/巨噬细胞、NK细胞 γδT细胞 1、病原体相关分子模式：脂多糖 （PAMP） 非甲基化寡核苷酸DNA 2、损伤相关分子模式：热休克蛋白 （DAMP） 尿酸结晶 抗原—特异性的免疫活性细胞激活物 一、抗原的概念与类型 二、抗原的结构与特点 三、抗原的分类 抗原概念的形成 1、与抗体结合的物质 2、能够被免疫系统识别的物质 3、能够激活免疫细胞并与免疫 效应物起反应的物质 4、抗原受体的配体 抗原的概念 是指能与T、B淋巴细胞的TCR、BCR结 合，启动免疫应答，并能与相应的免疫应答 产物(效应细胞或抗体)产生特异性结合的物质。 B 细胞抗原受体 T 细胞抗原受体 抗原的结构与特点 1、抗原表位（抗原决定簇） 2、抗原的生物学特点 抗原表位的概念 与抗原受体及抗体形成空 间互补结合的基本单位，是决 定抗原特异性的结构基础 4 16-21 113-119 2 56-62 1 3 153 94-99 1 鲸肌红蛋白上的抗原表位 5 抗原表位的组成 氨基酸：5—15个 多糖：5-7个 核苷酸：6—8个 抗原表位的空间构象 决定抗原的特异性 不同抗原表位（不同化学基团）对 抗原-抗体反应特异性的影响 NH2 NH2 NH2 COOH SO3H AsO3H NH2 苯胺抗体 + — — — 对氨苯甲酸抗体 — + — — 对氨苯磺酸抗体 — — + — 对氨苯砷酸抗体 — — — + 抗原的特异性（化学组成） 不同抗原表位（化学基团不同位置）对 抗原-抗体反应特异性的影响 NH2 NH2 NH2 NH2 COOH COOH COOH 苯胺抗体 + — — — 邻氨苯甲酸抗体— + — — 对氨苯甲酸抗体— — + — 间氨苯甲酸抗体— — — + 抗原的特异性（化学组成） 左旋酒石酸 COOH HOCH HOCH COOH 右旋酒石酸 COOH HCOH HOCH COOH 左旋酒石酸 抗体 + — 右旋酒石酸 抗体 — + 抗原的特异性（化学组成） 抗原结合价 概念：一个抗原分子上能与相应抗体发生特异性结 合的功能性抗原表位的总数。 多价抗原：大多数天然抗原分子结构复杂，表面具 有许多相同和不同的抗原表位，能与相应的抗体分 子结合 单价抗原：有些抗原只有一种抗原表位，只能与一 种抗体分子中的一个抗原结合部位结合 4 16-21 113-119 2 56-62 1 3 153 94-99 1 鲸肌红蛋白上的抗原表位 5 抗原表位的类型 连续表位 （顺序） 不连续表位 （构像） T T T T B T、B细胞识别的抗原表位 T细胞识与B细胞识别表位的特点 项目 T细胞识别表位 B细胞识别表位 表位受体 TCR BCR 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 8~10个氨基酸（CD8＋T细胞） 13~18个氨基酸（CD4＋T细胞） 5~7个氨基酸 5~7个单糖、核苷酸 表位类型 顺序表位 构象表位、顺序表位 表位位置 抗原分子任意部位 抗原分子表面 交叉反应 一、交叉反应的发现 二、交叉反应的原因 三、交叉反应的临床意义 豚鼠内脏 Forssman抗原的发现 绵羊红细胞 概念 交叉反应：指抗体不仅与其诱生抗原发生特异 性结合，也可以与某些其他抗原发生特异性 结合。 交叉抗原：是指不同种属动物、植物和微生物 细胞表面所共有的性质相同的抗原——异嗜 性抗原 共同抗原 共同表位 相似表位 交 叉 反 应 发 生 的 分 子 基 础 影响抗原激活的因素 抗原的化学结构 抗原表位可否显现 异物性 刺激机体生成抗体能力： 强 多聚赖氨酸 结构复杂性 弱 多聚丙氨酸 强 酪氨酸 谷氨酸 抗原表位可否显现 T细胞识别被抗原提呈细胞加工的由 MHC分子提呈的抗原肽。 分子量大、可溶解性差的物质比分子量 小、可溶解性好的物质免疫原性强。 “异物性” 与自身组织成分的相似程度 免疫系统在发育过程中是否接触 与免疫系统接触的方式 异物性是抗原物质的首要性质 与自身组织成分的相似程度 生物体间亲缘关系越远，组织结构差异 越大，越易被免疫系统视作“异物”：动物 血清蛋白、植物花粉、微生物及其代谢产物、 血液、不同个体的组织器官 免疫系统的识别能力 1、产生应答个体的年龄、性别 2、产生应答个体的健康状况 3、产生应答个体的遗传背景 抗原与免疫系统的接触方式 1、抗原的剂量：适当（剂量过高或过低导致免疫耐受） 2、接触的次数：数周内反复接触同一抗原比一次性接触 更能刺激机体识别 3、抗原进入机体的途径：皮内注射〉皮下注射 〉肌肉 注射〉静脉注射 〉腹腔注射〉口服 4、是否应用佐剂（Adjuvant） 抗原的分类 根据诱生抗体是否需要T细胞的辅助 1、T细胞依赖性抗原 （T cell-dependent antigen，TD-Ag） 2、 T细胞非依赖性抗原 （ T cell -independent antigen，TI-Ag） 抗原的分类 根据抗原机体的亲缘关系 1、异种抗原 2、同种异型抗原 3、自身抗原 4、异嗜性抗原 异种抗原 概念：指来自另一物种的抗原物质 例子： 病原生物及其代谢产物 动物血清 植物蛋白 同种异型抗原 概念：指同一种属不同个体间所存在的抗原 例子：人类的血型抗原（ABO血型、Rh血型） 人白细胞抗原（HLA） 自身抗原 概念：能引起自身免疫应答的自身成分 例子： 1、在胚胎期从未与自身淋巴细胞接触过的隔绝成分 （眼晶状体蛋白、脑组织等） 2、因感染、药物、烧伤、电离辐射等因素而发生改 变的自身成分 异嗜性抗原 概念：是一类与种属无关，存在于人、动物、植物及 微生物之间的共同抗原，最初由Forssman发 现，故又称Forssman抗原 。 例子： 梅毒螺旋体—牛心包 天花病毒—牛痘病毒 链球菌—人类肾小球基底膜、心肌组织、关节 大肠埃希菌O14型—结肠黏膜 其他抗原的分类 根据抗原的产生方式的不同分为： 天然抗原和人工抗原 根据其物理性状的不同分为： 颗粒性抗原和可溶性抗原 根据抗原的化学性质分为： 蛋白质抗原、多糖抗原及多肽抗原 根据抗原诱导免疫应答的作用分为： 移植抗原、肿瘤抗原、变应原、过敏原、耐受原 非特异性T/B细胞激活物 超 抗 原 有丝分裂原 佐剂 超 抗 原 （superantigen） 一、超抗原的激活特点 二、超抗原的生物学属性 超抗原的激活特点 多肽抗原， 最多仅能激活1 万个细胞一个 T细胞 超抗原，可 使5个T细胞 中的1个激活 超抗原与经典抗原的比较 超抗原 经典抗原 化学性质 蛋白质 蛋白质、脂类、多糖 MHC结合部位 非多态区 TCR结合部位 Vβ MHC限制性 应答特点 T细胞反应频率 — 多态区肽结合槽 Vα 、Vβ + 广克隆激活 单克隆激活 1/20～1/5 1/106～1/104 主要超抗原类型 超抗原 来源 SEA –E 细菌毒素 TSST-1 细菌毒素 链球菌 细菌毒素 激活细胞类型 T细胞 致热外毒素 MMTV 病毒蛋白 SPA 细菌膜蛋白 gp120 病毒蛋白 B细胞 有丝分裂原 （mitogen） 一、有丝分裂原的化学性质 二、有丝分裂原的激活特点 有丝分裂原的化学性质 1、具有促有丝分裂作用的物质 2、作为凝集素的蛋白质 主要有丝分 裂原类型 有丝分裂原 来源 激活细胞 刀豆蛋白A （ConA ） Jack bean （菜豆） T细胞 植物血凝素（PHA） kidnek bean （芸豆） T细胞 美洲商陆（PWM） pokeweed （美洲商陆） T、B细胞 脂多糖（LPS ） 革兰阴性菌 葡萄球菌A蛋白（SPA）葡萄球菌 B细胞 B细胞 有丝分裂原的激活特点 1、无特异性激活受体：只要细胞上含有特定 的寡糖基的蛋白（称为丝裂原结合蛋白） 2、同时激活所有克隆 佐 剂 （adjuvant） 一、佐剂的概念 二、佐剂的作用特点 三、佐剂的类型 佐剂的概念 与抗原同时或先于抗原进入机体， 以提高抗原的免疫原性的物质。 佐剂的作用特点 延长抗原的作用时间 增强吞噬作用 刺激抗原提呈 促进细胞因子分泌 诱导淋巴细胞分裂、增殖 影响T细胞“极化” 佐剂的类型 1、非免疫原性物质： Al（OH）3 、明矾、矿物油、羊毛脂 2、免疫原性物质： 卡介苗、棒状杆菌、脂多糖 弗氏完全佐剂：卡介苗+液体石蜡+羊毛脂 弗氏不完全佐剂：液体石蜡+羊毛脂 用于人的佐剂： Al（OH）3 、明矾 病原体相关分子模式 参与固有免疫细胞的激活物主要是病原体相关的非蛋白 类物质，这类成分统称为病原体相关分子模式（PAMP） ①以糖类和脂类为主的细胞壁成分，如脂多糖、肽聚糖、脂磷壁 酸、甘露糖、类脂、阿拉伯甘露聚糖、脂蛋白和鞭毛素等。其 中最具代表性的是：革兰阴性菌产生的脂多糖（LPS）、革兰 阳性菌产生的肽聚糖、分枝杆菌产生的糖脂）和酵母菌产生的 甘露糖。 ②病毒产物及细胞核成分，如非甲基化寡核苷酸CpGDNA、单链 RNA、双链RNA。 特异多糖 脂 核心多糖 多 糖 脂质A CD14 LPS结合蛋白 （LBP） TLR4 单核/巨噬细胞 树突状细胞 脂 多 糖 的 激 活 机 制 非甲基化寡核苷酸 CpG-ODN 含CpG-ODN 的病原体 TLR9 单核/巨噬细胞 树突状细胞 NK细胞 固有免疫 细胞活化 CpG 激活机制 CpG 激活机制 CpG 激活机制 思考题 1．B细胞识别表位和T细胞识别表位有何不 同？它们与半抗原、完全抗原、TD-Ag、TIAg有何联系？ 2．交叉反应现象是对抗原抗体特异性结合的 否定还是肯定？为什么？ 3．作为免疫细胞激活物，CpG-DNA在固有 免疫应答与适应性免疫应答中各起什么作用？ 本章小结 1、抗原的概念、基本属性、基本特性 2、抗原决定簇的概念、分类 3、影响免疫原性的因素 4、交叉反应的概念、机制 5、抗原的分类 6、医学实践中的抗原 7、有丝分裂原、佐剂、超抗原的概念、种 类、作用特点