抗原决定簇.ppt

1、兽医微生物学与免疫学,兽医免疫学,抗 原,对动物机体而言，凡是非自身的物质都可成为抗原。一些自身的成分在特定情况下，也可成为抗原。抗原物质的抗原性包括免疫原性与反应原性两个方面。自然界的抗原物质种类繁多，细菌、病毒、真菌、寄生虫都是抗原。抗原的免疫原性有强有弱，有多种因素可以影响抗原的免疫原性。决定抗原分子活性与特异性的是抗原决定簇（抗原表位）。抗原之间具有交叉性。佐剂有不同的类型，在人工免疫中起重要作用。,抗原,一、抗原与抗原性的概念二、影响抗原免疫原性的因素三、抗原决定簇（抗原表位）四、抗原的交叉性五、抗原的分类六、重要的抗原七、佐剂,影响抗原免疫原性的因素,抗原分子的特性 是影响免疫原性

2、的关键因素，包括：异源性、分子大小、化学组成与结构、物理状态、对抗原加工和递呈的易感性 宿主生物系统 动物种类、同品系、不同个体对相同抗原的应答也有所不同。动物的年龄、性别与健康状态也是影响其对抗原的免疫应答的因素。免疫剂量与免疫途径 抗原的免疫剂量、接种途径、接种次数及免疫佐剂的选择等都显著影响机体对抗原的应答。免疫途径以皮内免疫最佳，皮下免疫次之，肌内注射、腹腔注射和静脉注射效果差。,抗原决定簇,抗原决定簇（抗原表位）蛋白质抗原的表位由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。抗原价构象表位（不连续表位）顺序表位（连续表位）B细胞表位T

3、细胞表位。,抗原的交叉性,什么是共同抗原（或交叉反应抗原)、类属抗原?抗原的交叉性有三种情况：不同物种间存在共同的抗原组成；不同抗原分子存在共同的抗原表位；不同表位之间有部分结构相同。,抗原的分类,1.依据抗原的性质 可分为完全抗原和不完全抗原（即半抗原）。2.根据与抗原加工和递呈的关系 可分为外源性抗原与内源性抗原。3.根据抗原来源 分为异种抗原、同种异型抗原、自身抗原、异嗜性抗原。4.根据对胸腺（T细胞）的依赖性 分为胸腺依赖性（TD）抗原和非胸腺依赖性（TI）抗原。5.根据化学性质 可分为蛋白质、脂蛋白、糖蛋白、脂质、多糖、脂多糖和核酸抗原。,重要的抗原,1.微生物抗原 具有较强的抗原性

4、，一般都能刺激机体产生抗体。细菌抗原：菌体抗原（O）、鞭毛抗原（H）、荚膜抗原（K）和菌毛抗原、类毒素；病毒抗原：囊膜抗原、衣壳抗原、核蛋白抗原等；真菌、寄生虫都具有相应的特异性抗原。保护性抗原、超抗原（superantigcn，SAg），如金黄色葡萄球菌分泌的肠毒素。2.非微生物抗原 主要有ABO血型抗原、动物血清与组织浸液、酶类物质和激素。3.人工抗原 人工抗原包括合成抗原与结合抗原。,佐剂,1概念与佐剂的作用 2佐剂的种类 佐剂的种类很多。铝盐类佐剂 在疫苗制备上应用很广。通常使用的主要有氢氧化铝胶、明矾和磷酸三钙。油乳佐剂 这类佐剂是用矿物油、乳化剂（如Span-80，Tween-80

5、）及稳定剂（硬脂酸铝）按一定比例混合制成，抗原液与之混合可制成各种类型的油水乳剂（如油包水型乳剂，水包油包水型双乳化佐剂等）。实验室免疫常用弗氏佐剂，含分支杆菌为弗氏完全佐剂，不含分支杆菌为弗氏不完全佐剂。其他佐剂 微生物及其代谢产物佐剂（LPS、分支杆菌及其组成成分等）、核酸及其类似物佐剂（非甲基化的CpG序列）、细胞因子佐剂、免疫刺激复合物（ISCOM）、蜂胶佐剂、脂质体、人工合成佐剂（MDP及其衍生物、海藻糖合成衍生物）。,免疫系统,动物机体产生免疫应答的物质基础，免疫器官（免疫组织）免疫细胞免疫分子,免疫器官,指机体执行免疫功能的组织结构免疫器官包括 中枢免疫器官(一级免疫器官)外周免

6、疫器官(二级免疫器官),骨髓胸腺法氏囊（禽类所特有）,脾脏淋巴结哈德氏腺 其他淋巴组织如：黏膜相关淋巴组织、扁桃腺等,在胚胎发育的早期出现，动物出生之后，它们中有的（如胸腺和法氏囊）在青春期后就逐步退化，具有诱导淋巴细胞增殖分化为免疫活性细胞的功能。如果在新生期切除动物的这类器官，nfgc免疫缺陷，免疫功能低下甚至丧失。,免疫细胞的分类及功能,免疫活性细胞T细胞和B细胞T细胞 参与细胞免疫反应；表面标志 B细胞 参与体液免疫反应；表面标志 K细胞和NK细胞 无B、T细胞表面标志 K细胞 主要特点及功能（ADCC）NK细胞 不依赖抗原和抗体，非特异性杀伤为主 辅佐细胞（A细胞），又称抗原递呈细胞

7、（APC）单核吞噬细胞、树突状细胞（D细胞）、B细胞,免疫分子的组成,抗体、细胞因子和补体三部分组成。免疫细胞和免疫分子可通过循环系统（血液循环和淋巴循环）分布于体内几乎所有部分，持续地进行免疫应答。各种免疫细胞和免疫分子既相互协作，又相互制约，使免疫应答既能有效发挥，又能在适度范围内进行。,抗体,一、免疫球蛋白与抗体的概念二、抗体的基本结构三、免疫球蛋白的种类与抗原决定簇四、各类抗体的特点及生物学功能五、多克隆抗体六、单克隆抗体,免疫球蛋白与抗体的概念,1.免疫球蛋白（Ig）依据化学结构和抗原性差异可分为IgG、IgM、IgA、IgE和IgD。2.抗体（Ab）抗体介导的免疫称为体液免疫。有的

8、抗体可与细胞结合，这类抗体称为亲细胞性抗体。如IgG可与B细胞、巨噬细胞等结合，IgE可与肥大细胞和嗜碱性粒细胞结合。在成熟的B细胞表面具有抗原受体（BCR），其成分之一称为膜表面免疫球蛋白（mIg）。,抗体的基本结构,所有种类Ab的单体分子结构呈“Y”字形的分子。IgM是以五个单体分子构成的五聚体，分泌型的IgA是以两个单体构成的二聚体，其他Ab均以单体分子形式存在。抗体的功能区 VH-VL：抗体分子结合抗原的所在部位。决定抗体分子的特异性。CH1-CL：为遗传标志所在。CH2：为抗体分子的补体结合位点，与补体的活化有关。CH3/CH4：与抗体的亲细胞性有关。CH3是IgG与一些免疫细胞的F

9、c受体的结合部位；CH4是IgE与肥大细胞和嗜碱性粒细胞的Fc受体的结合部位。铰链区：此部位与抗体分子的构型变化有关。,免疫球蛋白的种类与抗原决定簇,免疫球蛋白（Ig）的种类 Ig可分为类、亚类、型、亚型等。Ig可分为IgG、IgM、IgA、IgE和IgD五大类，重链分别为、。各类Ig的轻链分为和两个型。免疫球蛋白的抗原决定簇分为同种型决定簇（抗抗体）、同种异型决定簇和独特型决定簇（个体基因型）三种类型。Ab分子重链和轻链可变区的构型可产生独特型决定簇。独特型在异种、同种异体乃至同一个体内均可刺激产生相应的抗体，这种抗体称为抗独特型抗体,各类抗体的特点及生物学功能,抗原刺激动物机体，可产生Ig

10、M、IgG、IgA及IgE抗体。1.IgG 为动物血清中含量最高的Ig，是动物自然感染和人工主动免疫后所产生的主要Ab；IgG是动物机体抗感染免疫的主力；是血清学诊断和疫苗免疫后监测的主要Ab；持续时间长，可发挥抗菌、中和病毒和毒素等免疫学活性。2.IgA 分泌型IgA对局部黏膜免疫起着相当重要的作用，特别是对于经黏膜途径感染的病原微生物，因此分泌型IgA是机体黏膜免疫的一道“屏障”。,各类抗体的特点及生物学功能,3.IgM 是动物机体初次体液免疫反应最早产生的Ig，但持续时间短，不是机体抗感染免疫的主力，但在抗感染免疫的早期起着十分重要的作用。可通过检测IgM抗体进行疫病的血清学早期诊断。I

11、gM具有抗菌、中和病毒和毒素等免疫活性。4.IgE IgE在血清中的含量甚微，是一种亲细胞性抗体，介导I型过敏反应。IgE在抗寄生虫感染中具有重要的作用。,多克隆抗体与单克隆抗体,多克隆抗体（PcAb）无论细菌抗原，还是病毒抗原，均是由多种抗原成分所组成，而即使纯蛋白质抗原也含有多种抗原表位，由此获得的抗血清是一种多克隆的混合抗体，具有高度的异质性。单克隆抗体（McAb）概念 制备及特点 体外淋巴细胞杂交瘤技术,细胞因子,一、细胞因子的概念二、细胞因子的种类 细胞因子种类多，功能复杂。1.白细胞介素（IL）是在白细胞间起免疫调节作用的细胞因子。2.干扰素（IFN）IFN-和IFN-具有抗病毒作

12、用，IFN-主要发挥免疫调节功能。3.肿瘤坏死因子（TNF）最主要功能是参与机体防御反应，是重要的促炎症因子和免疫调节分子。4.集落刺激因子（CSF）包括集落刺激因子、红细胞生成素（EPO）、干细胞生成因子（SCP）、血小板生成素（TPO）以及多能集落刺激因子（multi-CSF，IL-3）。,细胞因子的特性,一、细胞因子的特性 理化特性 分泌特性：多细胞来源；短暂的自限性分泌；自分泌与旁分泌特点 生物学作用特性：具有激素样活性作用；细胞因子通过细胞因子受体发挥效应；多效性；冗余性；协同性；颉颃性 细胞因子的网络性 细胞因子的产生、生物学作用、受体表达、相互调节等均具有网络特点：细胞因子间可相

13、互诱生；细胞因子受体表达的调节；细胞因子间生物学活性的相互影响,细胞因子的主要生物学作用,1参与免疫应笞与免疫调节；2刺激造血功能；3细胞因子与神经-内分泌-免疫网络,补体系统,1概念 2组成 按补体系统各成分的功能，将其分为四组：与经典途径的组分、参与替代途径的组分、攻膜复合体组分及调节因子组分。3.特点：补体成分在动物体内的含量稳定，不受免疫的影响（但在某些病理情况下可引起改变）；补体以豚鼠血清中的含量最丰富，因而在实验中常以豚鼠血清作为补体应用；补体可与任何抗原-抗体复合物结合而发生反应，其作用没有特异性。4激活后的效应 补体的激活途径主要有经典途径和替代途径，最终形成攻膜复合体（MAC

14、）。,免疫应答,免疫应答包括先天性免疫应答和获得性免疫应答。参与先天性免疫应答的因素有机体的解剖屏障、可溶性分子与膜结合受体、炎症反应、NK细胞、吞噬细胞等。获得性免疫应答分致敏、反应及效应三个阶段，涉及对抗原的加工和递呈、淋巴细胞识别和增殖与分化，最终产生特异性的细胞免疫和体液免疫。,免疫应答的基本过程,一、致敏阶段 抗原的加工和递呈1抗原递呈细胞 带有MHC-类分子的细胞 专业的抗原递呈细胞 带有MHC-类分子的细胞 2外源性抗原的加工和递呈 在吞噬溶酶体（或称内体）形成抗原肽与MHC-类分子的复合物，然后被体运送至抗原递呈细胞的表面供CD4+的TH细胞所识别。3内源性抗原的加工和递呈 内

15、源性抗原在胞质形成的抗原肽-MHC类分子复合物被送至细胞表面供CD8+细胞毒性T细胞所识别。,T、B淋巴细胞对抗原的识别,1.T细胞对抗原的识别 T细胞识别抗原的分子基础是其抗原受体（TCR）和抗原递呈细胞的MHC分子。T细胞识别的抗原表位是经抗原递呈细胞处理的线性表位。2.B细胞对抗原的识别 B细胞识别抗原的物质基础是其膜表面抗原受体（BCR）中的膜免疫球蛋白（mIg）。B细胞通过不同的机制识别非胸腺依赖性抗原（TI抗原）和胸腺依赖性抗原（TD抗原）。,二、反应阶段,T细胞的活化、增殖与分化效应性T细胞细胞毒性T细胞（CTL）与迟发型变态反应T细胞（TDTH），并发挥细胞免疫效应。B细胞的活

16、化、增殖与分化由TI抗原活化的B细胞，只产生IgM抗体，而不产生IgG抗体，不形成记忆细胞。由TD抗原刺激产生的浆细胞 最初分泌IgM抗体，以后分化的浆细胞可产生IgG，以及IgA和IgE抗体。一部分T、B淋巴细胞在分化的过程中变为记忆性细胞（Tm和Bm）。,三、效应阶段,效应性细胞CTL细胞与TDTH细胞CTL是特异性细胞免疫的很重要的一类效应细胞，为CD8+的T细胞亚群，CTL与靶细胞的相互作用受到MHC类分子的限制 效应分子抗体与细胞因子 发挥细胞免疫效应和体液免疫效应的过程，这些效应细胞和效应分子共同作用清除抗原物质。,细胞免疫,机体的细胞免疫效应主要表现为抗感染作用、抗肿瘤效应，此外，细胞免疫也可引起机体的免疫损伤。效应性T细胞的种类 主要包括CTL细胞和TDTH细胞。CTL是特异性细胞免疫的很重要的一类效应细胞，为CD8+的T细胞亚群，CTL与靶细胞的相互作用受到MHC类分子的限制 TDTH属于CD4+TH细胞亚群，在体内也是以非活化前体形式存在，其表面抗原受体与靶细胞的抗原特异性结合。迟发型变态反应,体液免疫,体液免疫应答在清除细胞外病原体方面是十分有效的免疫机制，其特征