微生物学抗原.ppt
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1、免疫学基础免疫学基础概述概述抗原抗原免疫器官和免疫细胞免疫器官和免疫细胞免疫球蛋白免疫球蛋白补体系统补体系统细胞因子细胞因子主要组织相容性抗原主要组织相容性抗原免疫应答免疫应答超敏反应超敏反应抗感染免疫抗感染免疫免疫学实际应用免疫学实际应用免疫(免疫(immune)的概念)的概念1.免疫(免疫(immune):):来源于拉丁字来源于拉丁字immunis,本意是本意是“免除税收免除税收”,在医学上具有,在医学上具有“免除役患免除役患”的意思。的意思。2.传统的传统的“免疫免疫”概念:机体对病原微生物再感染的抵抗概念:机体对病原微生物再感染的抵抗力;力;3.现代的现代的“免疫免疫”概念:概念:机体
2、免疫系统能够识别机体免疫系统能够识别“自己自己(self)”和和“非己非己(nonself)”,并发生特异性的免疫应答,并发生特异性的免疫应答排除抗原性异物;或被诱导而处于对这种抗原物质呈不排除抗原性异物;或被诱导而处于对这种抗原物质呈不活化状态(免疫耐受),借此维持机体内环境的稳定。活化状态(免疫耐受),借此维持机体内环境的稳定。免疫的基本功能:免疫的基本功能:免疫学免疫学 研究机体免疫系统的组织结构和生理功能的科研究机体免疫系统的组织结构和生理功能的科学。学。免疫学分科免疫学分科1.基础免疫学(基础免疫学(basic immunology):):研究机体免疫系统的结构、研究机体免疫系统的结
3、构、组成、功能,及其对抗原产生排异效应的一门科学。组成、功能,及其对抗原产生排异效应的一门科学。免疫生物学、分子免疫学、免疫遗传学、免疫病理学。免疫生物学、分子免疫学、免疫遗传学、免疫病理学。2.临床免疫学(临床免疫学(clinical immunology):利用基础免疫学理论与:利用基础免疫学理论与技术研究临床疾病发生发展的规律,进而探讨疾病的预防、诊断技术研究临床疾病发生发展的规律,进而探讨疾病的预防、诊断和治疗的一门学科。和治疗的一门学科。肿瘤免疫学、移植免疫学、免疫性疾病、生殖免疫学、免肿瘤免疫学、移植免疫学、免疫性疾病、生殖免疫学、免疫药理学及衰老免疫等多种分支学科和交叉学科。疫药
4、理学及衰老免疫等多种分支学科和交叉学科。3.免疫学检测(免疫学检测(immunological test):借助免疫学原:借助免疫学原理建立起来的检测技术。理建立起来的检测技术。由于分子生物学等相关学科的进展及其技术的不断由于分子生物学等相关学科的进展及其技术的不断引入,免疫学检测也已经深入到分子水平水平,为免疫引入,免疫学检测也已经深入到分子水平水平,为免疫学检测技术开拓了全新的应用前景。学检测技术开拓了全新的应用前景。免疫分为免疫分为非特异性或天然免疫非特异性或天然免疫(Non-specific or innate immunity)特异性或获得性免疫特异性或获得性免疫(Specific
5、or adaptive immunity)天然免疫(天然免疫(Innate Immunity)获得性免疫(获得性免疫(Adaptive Immunity)抗原非依赖性(抗原非依赖性(antigen-independent)立即(立即(immediate)达到最大反应达到最大反应无抗原特异性无抗原特异性抗原依赖性(抗原依赖性(antigen-dependent)无免疫记忆无免疫记忆产生免疫记忆产生免疫记忆抗原特异性抗原特异性达到最大反应时间滞后达到最大反应时间滞后(lag time)识别特有的模式分子识别特有的模式分子(pattern)识别生物分子识别生物分子(Macromolecules)Th
6、e differences between the two types of immunity天生具有天生具有后天获得后天获得单核吞噬细胞、中性粒细胞、单核吞噬细胞、中性粒细胞、NK细胞等细胞等屏障作用屏障作用非特异性非特异性免疫细胞免疫细胞宿主的免疫防御机制宿主的免疫防御机制天然免疫天然免疫皮肤与粘膜皮肤与粘膜血脑屏障血脑屏障胎盘屏障胎盘屏障体液因素体液因素补体系统补体系统溶菌酶溶菌酶乙型溶素乙型溶素抗原(抗原(Antigen,Ag)的定义:的定义:抗抗原原是是一一类类能能刺刺激激机机体体免免疫疫系系统统发发生生特特异异性性免免疫疫应应答答;并并能能在在体体内内或或体体外外与与免免疫疫应应答
7、答产产物物(抗抗体体或或效效应应T细细胞胞)发生特异性结合的物质。发生特异性结合的物质。Anti-,against;gen-,togeneration第一章第一章抗原抗原B B细胞细胞抗体抗体效应效应T T细胞细胞AgT T细胞细胞抗原的基本特性抗原的基本特性决定抗原免疫原性的条件决定抗原免疫原性的条件抗原的特异性抗原的特异性抗原的分类抗原的分类其它免疫刺激剂其它免疫刺激剂医学上重要的抗原医学上重要的抗原抗原的基本特性抗原的基本特性免疫原性(免疫原性(immunogenicityimmunogenicity):):刺激机体产生抗体或致敏淋刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞的能力。巴细胞的能力。免疫
8、反应性免疫反应性(immunoreactivityimmunoreactivity):与相应抗体或致敏淋巴细与相应抗体或致敏淋巴细胞特异性结合胞特异性结合 。完全抗原或免疫原完全抗原或免疫原(immunogen):具有免疫原性和免疫反:具有免疫原性和免疫反应性的抗原。应性的抗原。不完全抗原或半抗原不完全抗原或半抗原(hapten):):只有只有免疫反应性而无免疫原免疫反应性而无免疫原性性的抗原。的抗原。hapten+carrier=Complete antigen 与抗原相关的其它概念:与抗原相关的其它概念:免疫原(免疫原(immunogen):免疫原性):免疫原性耐受原(耐受原(tolero
9、gen):免疫耐受):免疫耐受 变应原、过敏原(变应原、过敏原(allergen):超敏反应):超敏反应凝集原(凝集原(agglutinogen):凝集反应):凝集反应沉淀原(沉淀原(precipitonogen):沉淀反应):沉淀反应第一节第一节 决定抗原免疫原性的条件决定抗原免疫原性的条件一、异物性一、异物性(Foreignness)异异物物性性指指的的是是抗抗原原与与所所刺刺激激的的机机体体的的自自身身物物质质的的差差异异。但本质不一定仅仅是但本质不一定仅仅是“体外体外”的物质。的物质。“异物性异物性”包含包含3个层次的意思:个层次的意思:1.异异种种抗抗原原(xenoantigen):
10、生生物物间间亲亲缘缘关关系系越越远远,大大分分子子结结构构差异越大,抗原性越强;如:病原微生物、异种蛋白;差异越大,抗原性越强;如:病原微生物、异种蛋白;2.同种异体抗原(同种异体抗原(alloantigen):如人类):如人类HLA、ABO血型等;血型等;3.自自身身抗抗原原(autoantigen):自自身身隐隐蔽蔽成成分分和和突突变变成成分分等等。如如:精精子、眼晶体蛋白、脑组织等。子、眼晶体蛋白、脑组织等。二、抗原的理化性质二、抗原的理化性质1.分子大小和结构分子大小和结构抗抗原原的的分分子子量量一一般般较较大大,Mw 10000kd以以上上,小小于于4000kd往往往往不不具具备备免
11、免疫疫原原性性,但但是是若若结结构构有有足足够够的的复复杂杂度度,液可以有免疫原性。液可以有免疫原性。胰胰岛岛素素(insulin):分分子子量量仅仅5734,但但因因其其结结构构复复杂杂,仍具有免疫原性。仍具有免疫原性。淀粉、明胶:分子量很大(淀粉、明胶:分子量很大(105),但不具免疫原性。),但不具免疫原性。2.化学组成化学组成抗原必须有一定的化学组成,一般而言:抗原必须有一定的化学组成,一般而言:免疫原性大小:蛋白质免疫原性大小:蛋白质复杂的多糖复杂的多糖核酸和脂类核酸和脂类立立体体构构象象(conformation):抗抗原原分分子子特特殊殊的的化化学学基基团团的的三三维维结结构构,
12、它它决决定定抗抗原原分分子子可可否否与与淋淋巴巴细细胞胞表表面面的的抗抗原受体相吻合,从而启动免疫应答。原受体相吻合,从而启动免疫应答。易易接接近近性性(accessibility):暴暴露露于于抗抗原原表表面面的的特特殊殊化化学学基基团团与与淋淋巴巴细细胞胞表表面面的的相相应应抗抗原原受受体体(TCR、BCR)接接触的难异程度。触的难异程度。3.易接近性和立体构象易接近性和立体构象4.其他因素其他因素物物理理状状态态(PhysicalForm)、剂剂量量(Dose)、免免疫疫途途径径(Route)、佐剂(、佐剂(Adjuvant)三、宿主因素三、宿主因素遗传背景(遗传背景(Genetics)
13、种群(种群(Species)差异差异个体(个体(Individual)差异差异年龄(年龄(Age)第二节第二节 抗原的特异性抗原的特异性特特异异性性(specificity):抗抗原原刺刺激激机机体体只只引引起起与与之之相相对对应应的的免免疫疫细细胞胞发发生生免免疫疫应应答答;抗抗原原只只与与相相应应的的抗抗体体、致致敏敏淋淋巴巴细细胞发生反应。胞发生反应。抗抗原原的的特特异异性性是是由由抗抗原原分分子子表表面面的的抗抗原原决决定定基基(簇簇)决决定定的。的。抗抗原原决决定定基基(antigen determinant,AD)又又称称抗抗原原的的表表位位(epitope),往往往往由由57个个
14、氨氨基基酸酸、单单糖糖、核核苷苷酸酸组组成成。一一个个抗抗原原分分子子可可以以有有一一种种或或多多种种抗抗原原决决定定簇簇,其其特特异异性性由由抗抗原原决决定定簇簇的的性性质质、数目、空间构象决定。数目、空间构象决定。抗原所携抗原决定簇的数目称为抗原结合价,一般抗原是多价的。抗原所携抗原决定簇的数目称为抗原结合价,一般抗原是多价的。一、决定抗原特异性的分子结构基础一、决定抗原特异性的分子结构基础 抗原决定基的抗原决定基的化学组成化学组成、空间排列、空间排列、立体立体构型构型均可影响抗原的特异性。均可影响抗原的特异性。意义:意义:抗原决定基抗原决定基的多样性、复杂性决定了抗原分子所激发的的多样性
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