(immunogen),故抗原物质又可称为免疫原,但半抗原不是免疫原。在某些情况下 抗原也可诱导相应的淋巴细胞克隆对该抗原表现为特异性无应答状态,称为免疫耐受 (immune tolerance,有些抗原还可引起机体发生病理性免疫应答,如超敏反应 hypersensitivity,这些抗原分别称为耐受原(tolerogen)和变应原(allergen】 第二节影响免疫原性的因素 一、抗原分子的特性 (一)异源性异源性(foreigness)又称异质性或异物性。某种物质,若其化 学结构与宿主的自身成分相异或机体的免疫细胞从未与它接触过,这种物质就称为异 物.异源性是抗原物质的主要性质。免疫应答就其本质来说就是识别异物和排拆异物的 应答,故激发免疫应答的抗原一般需要是异物。异物性物质包括以下几类: 异种物质、同种异体物质、自身抗原 (二)一定的理化性状抗原均为有机物,但有机物并非均为抗原物质。有机物 成为抗原须具备下列理化性状。 分子大小、化学组成和分子结构、分子构象与易接近性、物理状态 (巨)对抗原加工和递呈的易感性具有免疫原性的物质须经非消化道途径进入机 体(包括注射、吸入、伤口等),被抗原递呈细胞加工和递呈并接触免疫活性细胞,才 能成为良好抗原。如大分子胶体异物,口服后可被消化酶水解,破坏了抗原表位和载体 的完整性,从而丧失其免疫原性。只有在肠壁通透性增高的情况下(如新生幼畜、烧伤 等),抗原异物易通过肠壁,才具有免疫原性 二、宿主生物系统
(immunogen),故抗原物质又可称为免疫原,但半抗原不是免疫原。在某些情况下, 抗原也可诱导相应的淋巴细胞克隆对该抗原表现为特异性无应答状态,称为免疫耐受 (immune tolerance)。有些抗原还可引起机体发生病理性免疫应答,如超敏反应 (hypersensitivity)。这些抗原分别称为耐受原(tolerogen)和变应原(allergen)。 第二节 影响免疫原性的因素 一、抗原分子的特性 (一)异源性 异源性(foreigness)又称异质性或异物性。某种物质,若其化 学结构与宿主的自身成分相异或机体的免疫细胞从未与它接触过,这种物质就称为异 物。异源性是抗原物质的主要性质。免疫应答就其本质来说就是识别异物和排斥异物的 应答,故激发免疫应答的抗原一般需要是异物。异物性物质包括以下几类: 异种物质 、同种异体物质、自身抗原 (二)一定的理化性状 抗原均为有机物,但有机物并非均为抗原物质。有机物 成为抗原须具备下列理化性状。 分子大小 、化学组成和分子结构、分子构象与易接近性、物理状态 (三)对抗原加工和递呈的易感性 具有免疫原性的物质须经非消化道途径进入机 体(包括注射、吸入、伤口等),被抗原递呈细胞加工和递呈并接触免疫活性细胞,才 能成为良好抗原。如大分子胶体异物,口服后可被消化酶水解,破坏了抗原表位和载体 的完整性,从而丧失其免疫原性。只有在肠壁通透性增高的情况下(如新生幼畜、烧伤 等),抗原异物易通过肠壁,才具有免疫原性。 二、宿主生物系统
(一)受体动物的基因型动物中不同种类对同一种免疫原的应答有很大差别, 同一种动物不同品系,甚至不同个体对一种免疫原应答也有很大差别,这与免疫应答基 因(immune response gene,Ir gene)及其表达有密切关系,还与动物本身的发育 及生理状况有关。因受体动物个体基因不同,故对同一抗原可有高、中、低不同程度的 应答。如多糖抗原对人和小鼠具有免疫原性,而对豚鼠则无免疫原性。 (二)受体动物的年龄、性别与健康状态一般说青壮年动物此幼年动物和老年 动物产生免疫应答的能力强;雌性动物比雄性动物产生抗体的能力强,但怀孕动物的免 疫应答能力受到显著抑制。 三、免疫方法的影响 免疫抗原的剂量、接种途径、接种次数及免疫佐剂的选择等都明显影响机体对抗 原的应答。免疫动物所用抗原剂量要视不同动物和免疫原的种类而定。免疫原用量过大 会引起动物死亡,也可以引起免疫耐受而不发生免疫应答:用量过少也不能刺激应有的 免疫应答。一般来说颗粒性抗原,如细菌、细胞等用量较少,免疫原性较强;可溶性蛋 白或多糖抗原,用量适当增大,并要多次免疫或加佐剂帮助,但免疫注射间隔要适当 次数不要太频。免疫途径以皮内免疫最佳,皮下免疫次之,肌肉注射、腹腔注射和静脉 注射效果差,口服易诱导免疫耐授。要选择好免疫佐剂,弗氏佐剂主要诱导gG类抗体 产生,明矾佐剂易诱导g类抗体产生。 第三节抗原表位 一、表位的概念 抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫活性的化学基团称为抗原决定簇
(一)受体动物的基因型 动物中不同种类对同一种免疫原的应答有很大差别, 同一种动物不同品系,甚至不同个体对一种免疫原应答也有很大差别,这与免疫应答基 因(immune response gene,Ir gene)及其表达有密切关系,还与动物本身的发育 及生理状况有关。因受体动物个体基因不同,故对同一抗原可有高、中、低不同程度的 应答。如多糖抗原对人和小鼠具有免疫原性,而对豚鼠则无免疫原性。 (二)受体动物的年龄、性别与健康状态 一般说青壮年动物比幼年动物和老年 动物产生免疫应答的能力强;雌性动物比雄性动物产生抗体的能力强,但怀孕动物的免 疫应答能力受到显著抑制。 三、免疫方法的影响 免疫抗原的剂量、接种途径、接种次数及免疫佐剂的选择等都明显影响机体对抗 原的应答。免疫动物所用抗原剂量要视不同动物和免疫原的种类而定。免疫原用量过大 会引起动物死亡,也可以引起免疫耐受而不发生免疫应答;用量过少也不能刺激应有的 免疫应答。一般来说颗粒性抗原,如细菌、细胞等用量较少,免疫原性较强;可溶性蛋 白或多糖抗原,用量适当增大,并要多次免疫或加佐剂帮助,但免疫注射间隔要适当, 次数不要太频。免疫途径以皮内免疫最佳,皮下免疫次之,肌肉注射、腹腔注射和静脉 注射效果差,口服易诱导免疫耐受。要选择好免疫佐剂,弗氏佐剂主要诱导IgG类抗体 产生,明矾佐剂易诱导IgE类抗体产生。 第三节 抗原表位 一、表位的概念 抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫活性的化学基团称为抗原决定簇
(antigenic determinant)或抗原决定基,由于抗原决定簇通常位于抗原分子表面 因而又称为抗原表位(epitope】 二、表位的大小 抗原表位的大小是相当恒定的,但也有差异,通常具有500~700的表面积,其 大小主要受免疫活性细胞膜受体和抗体分子的抗原结合点所制约。表位的环形结构容积 般不大于3m3,蛋白质分子抗原的每个表位由5~7个氨基酸残基组成,多糖抗原由 5~6个单糖残基组成,核酸抗原的表位由5~8个核猎酸残基组成。 三、表位的数量 抗原分子抗原表位的数目称为抗原的抗原价(antigenic valence,含有多个抗 原表位的抗原称为多价抗原(multivalent antigen),大部分抗原都属于这类抗原;只 有一个抗原表位的抗原称为单价抗原(monovalent antigen),如简单半抗原。根据 表位特异性的不同,又有单特异性表位(monospecific epitope)和多特异性表位 (multispecific epitope)之分,前者只含有一种特异性表位,后者则含有两种以上不 同特异性的表位。 抗原分子表面、能与免疫活性细胞接近,对激发机体的免疫应答起着决定意义的 表位称为功能性表位即抗原的功能价隐蔽于抗原分子内部的抗原表位称为隐蔽表位 即非功能价.后者可因理化因素的作用而暴露在分子表面成为功能性表位,或因蛋白酶 解及修饰(如磷酸化)产生新的表位,它们均可成为自身抗原诱发自身免疫病, 天然抗原一般都是多价和多特异性表位抗原。抗原价与分子大小有一定的关系,据估计 分子量500kDa大约会有1个表位 四、构象表位和顺序表位
(antigenic determinant)或抗原决定基,由于抗原决定簇通常位于抗原分子表面, 因而又称为抗原表位(epitope)。 二、表位的大小 抗原表位的大小是相当恒定的,但也有差异,通常具有500~700Å的表面积,其 大小主要受免疫活性细胞膜受体和抗体分子的抗原结合点所制约。表位的环形结构容积 一般不大于3nm3。蛋白质分子抗原的每个表位由5~7个氨基酸残基组成,多糖抗原由 5~6个单糖残基组成,核酸抗原的表位由5~8个核苷酸残基组成。 三、表位的数量 抗原分子抗原表位的数目称为抗原的抗原价(antigenic valence)。含有多个抗 原表位的抗原称为多价抗原(multivalent antigen),大部分抗原都属于这类抗原;只 有一个抗原表位的抗原称为单价抗原(monovalent antigen),如简单半抗原。根据 表位特异性的不同,又有单特异性表位(monospecific epitope)和多特异性表位 (multispecific epitope)之分,前者只含有一种特异性表位,后者则含有两种以上不 同特异性的表位。 抗原分子表面、能与免疫活性细胞接近,对激发机体的免疫应答起着决定意义的 表位称为功能性表位,即抗原的功能价;隐蔽于抗原分子内部的抗原表位称为隐蔽表位, 即非功能价。后者可因理化因素的作用而暴露在分子表面成为功能性表位,或因蛋白酶 解及修饰(如磷酸化)产生新的表位,它们均可成为自身抗原诱发自身免疫病。 天然抗原一般都是多价和多特异性表位抗原。抗原价与分子大小有一定的关系,据估计 分子量500kDa大约会有1个表位。 四、构象表位和顺序表位
抗原分子中由分子基团间特定的空间构象形成的表位称为构象表位 (conformational epitope),又称不连续表位(discontinuous epitope),一般是由 位于伸展肽链上相距很远的几个残基或位于不同肽链上的几个残基由于抗原分子内肽 链盘绕折叠而在空间上彼此靠近而构成因此其特异性依赖于抗原大分子整体和局部的 空间构象。抗原表位空间构象的改变,其抗原特异性也随之改变。抗原分子中直接由分 子基团的一级结构序列(如氨基酸序列)决定的表位称为顺序表位(sequentia epitope),又称为连续表位(continuous epitope 五、B细胞表位和T细胞表位 (一)B细胞表位抗原中被BC和抗体分子所识别(直接接触或结合)的部位称为B 细胞表位(Bcell epitope,蛋白质抗原中的B细胞表位一般由序列上不相连、但在空 间结构上相互连接的氨基酸构成:除此之外,B细胞表位还可以是大分子中的糖苷、脂 类及核苷酸等组成的表位。B细胞表位具有构象特异性,一般存在于天然抗原分子的表 面,不经抗原递呈细胞(APC)的加工处理即可直接被B细跑识别, (二)T细胞表位蛋白质分子中被MHC分子递呈并被TCR识别的肽段称为T细胞表位 (T cell epitope,一个肽段是否能成为T细跑表位与其在分子中的位首基本无关,而 主要取决于其与宿主携带MHC分子的亲和力。T细胞表位一般含有9~17个氨基酸残 基,是由序列上相连的氨基酸组成,主要存在于抗原分子的疏水区,也称为线性表位或 序列表位。T细胞表位没有构象依赖性,将一个蛋白质分子变性处理,不会影响T细跑 表位。由于T细胞只能识别加工过的表位,故一般不识别天然抗原的构象型表位。 六、半抗原载体 小分子的半抗原不具有免疫原性,不能诱导机体产生免疫应答,但当与大分子物质
抗 原 分 子 中 由 分 子 基 团 间 特 定 的 空 间 构 象 形 成 的 表 位 称 为 构 象 表 位 (conformational epitope),又称不连续表位(discontinuous epitope),一般是由 位于伸展肽链上相距很远的几个残基或位于不同肽链上的几个残基由于抗原分子内肽 链盘绕折叠而在空间上彼此靠近而构成,因此其特异性依赖于抗原大分子整体和局部的 空间构象。抗原表位空间构象的改变,其抗原特异性也随之改变。抗原分子中直接由分 子基团的一级结构序列(如氨基酸序列)决定的表位称为顺序表位(sequential epitope),又称为连续表位(continuous epitope)。 五、B细胞表位和T细胞表位 (一)B细胞表位 抗原中被BCR和抗体分子所识别(直接接触或结合)的部位称为B 细胞表位(B cell epitope)。蛋白质抗原中的B细胞表位一般由序列上不相连、但在空 间结构上相互连接的氨基酸构成;除此之外,B细胞表位还可以是大分子中的糖苷、脂 类及核苷酸等组成的表位。B细胞表位具有构象特异性,一般存在于天然抗原分子的表 面,不经抗原递呈细胞(APC)的加工处理即可直接被B细胞识别。 (二)T细胞表位 蛋白质分子中被MHC分子递呈并被TCR识别的肽段称为T细胞表位 (T cell epitope)。一个肽段是否能成为T细胞表位与其在分子中的位置基本无关,而 主要取决于其与宿主携带MHC分子的亲和力。T细胞表位一般含有9~17个氨基酸残 基,是由序列上相连的氨基酸组成,主要存在于抗原分子的疏水区,也称为线性表位或 序列表位。T细胞表位没有构象依赖性,将一个蛋白质分子变性处理,不会影响T细胞 表位。由于T细胞只能识别加工过的表位,故一般不识别天然抗原的构象型表位。 六、半抗原-载体 小分子的半抗原不具有免疫原性,不能诱导机体产生免疫应答,但当与大分子物质
(载体)连接后,就能诱导机体产生免疫应答,并能与相应的抗体结合,这种现象称为 半抗原·载体现象。大多数天然抗原都可以看成是半抗原与载体的复合物,半抗原实质 上就是抗原表位,而其余部分则为载体」 半抗原与载体结合后首次免疫动物,可测得半抗原的抗体(初次免疫反应),但当 二次免疫时,半抗原连接的载体只有与首次免疫所用的载体相同时,才会有再次反应 这种现象称为载体效应(carrier effect, 第四节抗原的交叉性 自然界中存在着无数多的抗原物质,不同抗原物质之间、不同种属的微生物间、 微生物与其它抗原物质间,难免有相同或相似的抗原组成或结构,也可能存在共同的抗 原表位,这种现象称为抗原的交叉性或类属性。而这些共有的抗原组成或表位就称为共 同抗原(common antigen)或交叉反应抗原(cross reacting antigen,种属相关 的生物之间的共同抗原又称为类属抗原”,如果两种微生物有共同抗原,它们除与各自 相对应的抗体发生特异性反应外,还可与另一种抗体发生交叉反应(cro5 s reaction, 交叉反应不仅在两种抗原表位构型完全相同时发生,也可在两种杭原表位构型相似的情 况下发生。即一个表位的相应抗体,也可与构型相似的另一表位发生交叉反应,但由于 两者之间并不完全吻合,故其结合力相对较弱。抗原的交叉性有以下几种情况: 一、不同物种间存在共铜的抗原组成 这种情况在自然界是普遍存在的,例如牛冠状病毒和鼠肝炎病毒都具有相同白 gP190,Pp52和gP26抗原。猫传染性腹膜炎与猪传染性胃肠炎病毒之间也有相同的抗 原组成
(载体)连接后,就能诱导机体产生免疫应答,并能与相应的抗体结合,这种现象称为 半抗原-载体现象。大多数天然抗原都可以看成是半抗原与载体的复合物,半抗原实质 上就是抗原表位,而其余部分则为载体。 半抗原与载体结合后首次免疫动物,可测得半抗原的抗体(初次免疫反应),但当 二次免疫时,半抗原连接的载体只有与首次免疫所用的载体相同时,才会有再次反应, 这种现象称为载体效应(carrier effect)。 第四节 抗原的交叉性 自然界中存在着无数多的抗原物质,不同抗原物质之间、不同种属的微生物间、 微生物与其它抗原物质间,难免有相同或相似的抗原组成或结构,也可能存在共同的抗 原表位,这种现象称为抗原的交叉性或类属性。而这些共有的抗原组成或表位就称为共 同抗原(common antigen)或交叉反应抗原(cross reacting antigen)。种属相关 的生物之间的共同抗原又称为“类属抗原”。如果两种微生物有共同抗原,它们除与各自 相对应的抗体发生特异性反应外,还可与另一种抗体发生交叉反应(cross reaction)。 交叉反应不仅在两种抗原表位构型完全相同时发生,也可在两种抗原表位构型相似的情 况下发生。即一个表位的相应抗体,也可与构型相似的另一表位发生交叉反应,但由于 两者之间并不完全吻合,故其结合力相对较弱。抗原的交叉性有以下几种情况: 一、不同物种间存在共同的抗原组成 这种情况在自然界是普遍存在的,例如牛冠状病毒和鼠肝炎病毒都具有相同的 gp190,pp52和gp26抗原。猫传染性腹膜炎与猪传染性胃肠炎病毒之间也有相同的抗 原组成