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5 抗原与获得性免疫应答. 5-1 抗原基本概念. 能够通过与 TCR 或者 BCR 特异结合而激活 T 或者 B 淋巴细胞、诱导正性或负性免疫应答的物质称为抗原。正性应答导致抗体或 / 和效应 T 细胞的产生,而负性反应则引起抗原特异性的无反应状态,即免疫耐受 (immunological tolerance )。. Antigen (抗原) Antigenicity (抗原性) Immunogen (免疫原) Immunogenicity (免疫原性) Toleragen (耐受原) Allergen (变应原).
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5-1 抗原基本概念 能够通过与 TCR 或者 BCR 特异结合而激活 T 或者 B 淋巴细胞、诱导正性或负性免疫应答的物质称为抗原。正性应答导致抗体或/和效应 T 细胞的产生,而负性反应则引起抗原特异性的无反应状态,即免疫耐受 (immunological tolerance)。
Antigen(抗原)Antigenicity (抗原性) Immunogen(免疫原)Immunogenicity(免疫原性) Toleragen(耐受原) Allergen(变应原)
抗原的基本理化特性 —— • 大于Ab或者TCR的抗原结合部位 • 无机物不能成为抗原; • 分子量太小(如对氨基苯甲酸,DNP)的有机物不能成为抗原; • 蛋白质是最主要、最常见的抗原; • 多糖、脂肪、核苷酸等有机大分子能被B细胞和 gd-T 细胞所识别。
抗原的免疫原性(immunogenecity) • 分子量在5 kDa以上含有蛋白质成分的有机大分子,纯化的多糖、脂类及核苷酸等物质难以单独诱导 T 和 B 淋巴细胞活化。 • 分子结构越复杂(含有多个 T 和 B 细胞表位)免疫原性越强。 • 抗原与被免疫宿主之间的遗传关系越远,免疫原性越强。 • 皮内、皮下、肌肉、静脉和腹腔等途径诱导正性免疫应答。 • 经口腔和消化道摄入的抗原更倾向于诱导免疫耐受(负性免疫应答)。
外来抗原进入体内可能产生四种不同的结果: 1 无应答 --抗原浓度太低或者宿主已经处于耐受状态 2 抗原特异性体液和细胞免疫应答(正性应答) 宿主此后的一段时间里对该抗原处于免疫状态 3 超敏反应 抗原特异性免疫应答伴有较强的炎症反应或损伤 4 诱导免疫耐受(负性应答) 宿主在此后的一段时间里对该抗原处于无反应状态
耐受 耐受 免疫应答强度 100 抗原浓度 诱导免疫耐受的耐受原
诱导免疫耐受的一般规律: 1 抗原本身的特性 —— 非聚合物容易诱导耐受; 佐剂诱导正性免疫反应; 右旋多肽诱导耐受而左旋的易诱导免疫反应。 2 宿主年龄 —— 年令越小越容易诱导耐受。 3 免疫抑制药剂与抗体 —— 辅助诱导抗原特异的免疫耐受。 4 诱导途径和方式—— 静脉、口服、低剂量的抗原的反复注射。
B 细 胞 表 位 表位 抗体CDR3 抗原 T 和 B 细胞表位(epitope): 抗原分子中被TCR或者BCR直接识别的部分构成T或者B细胞表位。 • B细胞表位: • 位于抗原分子的表面 • 具有构象依赖性
T 细胞表位 (T Cell epitope) Ep1 Ep2 Ep3 • 能够与MHC并被TCR识别的肽段 • 与蛋白质分子构象无关 • 与肽段在蛋白质分子中的位置无关 • 主要决定于肽段的氨基酸序列 • 与宿主表达的MHC分子有关
TD (T-dependent)抗原 和 TI (T-independent)抗原 天然抗原 (Natural) 与 人工抗原 自身抗原(auto-, self-) 与 外来抗原(foreign) 抗原的分类
TI与 TD抗 原 TI-1 抗原 TD 抗原 CD4 2 1 1 2 CD40/CD40L B 细胞 B细胞 Th细胞
革兰氏阴性细菌胞壁结构 细菌脂多糖(LPS)的分子结构 多糖 磷脂 脂蛋白 膜蛋白 LPS 外膜 膜间质 n 胞膜 多糖重复单位 核 脂A
抗 原 与 半 抗 原 Ab1 OVA Ab2 OVA DNP Ab2 半抗原(hapten) 能够作为表位的一部分被抗体或者 TCR 识别的物质
Interaction between TCR and homocysteine presented by HLA-A68 TCR-a chain TCR-b chain Homocysteine C Peptide HLA-A68 b2m
T 细胞 超抗原 TCRVb 超抗原 抗原肽 MHC-IIa APC
5-2 获得性免疫应答的基本特点 1 One cell,one receptor 2 Clonal selection and expansion 3 Clonal deletion 4 Lymphoid organs 5 Antigen processing and presentation(MHC)
MHC分子与抗原识别 淋巴细胞如何识别天文数字的抗原 次级淋巴器官与免疫识别 抗原特异性淋巴细胞的克隆扩增与选择 免疫耐受-- Clonal deletion
5-3 天然免疫应答和获得性免疫应答之间的关系 获得性免疫应答的启动 巨噬细胞和树突细胞的活化与否对启动获得性免疫应答起着“控制阀”的作用。 如果没有巨噬细胞和树突细胞的先期反应,获得性免疫应答也就无从谈起。 外来抗原也可以在没有APC的“陪伴”下进入引流淋巴结,但它们必须首先被补体片段致敏。
抗体是天然免疫系统的“眼睛” 抗体分子与抗原结合后活化补体,使其更为准确、集中、有效地杀伤靶细胞。 介导NK和巨噬细胞的抗体依赖的细胞毒效应(ADCC)。 T 细胞与天然免疫细胞之间的协同作用 细胞免疫应答所产生的效应T细胞通过分泌IFN-g 和IL-18等细胞因子促进巨噬细胞的活化,使之更加有效地吞噬、消化外来抗原或者微生物。 巨噬细胞分泌IL-1和IL-12等细胞因子,诱导T细胞的分化。 天然免疫与获得性免疫的时间互补 获得性免疫系统在受到外来抗原刺激之后一般需要5~7天方能发挥效应,而天然免疫系统是抗感染免疫过程中的“先头部队”,在微生物进入机体几分钟之内就会开始应答。起到限制微生物在体内迅速扩散的作用。