第二章 抗 原
一、學法指導
本章重點闡述了抗原、免疫原性和免疫反應性的概念,抗原的性質,抗原的分類,醫學上重要的抗原。學習本章應從以下幾個方面著手。
(一)抗原、免疫原性和免疫反應性的概念,是做為引起機體免疫應答的重要外因而
提出,沒有抗原也就沒有免疫應答,通過免疫學基礎的整個教學過程逐步加深理解而達到掌握。
(二)決定免疫原性的條件,也可說構成抗原的條件,其異物性和一定的理化性質做為熟悉內容處理,而特異性要做為重點和難點的內容處理。沒有特異性也就失去學習免疫學的重要性。
(三)抗原的分類有幾種,需要了解的是根據抗原的性能、根據引起免疫應答倚賴T細胞的關係和割據與機體的親緣關係而分類。
(四)要掌握醫學上重要的抗原,其中要熟練掌握細菌的外毒素與類毒素、異嗜性抗原,同種異型抗原(HLA、血型抗原)、自身抗原、腫瘤抗原及超抗原的含義及意義,並且要把HLA抗原做為難點內容處理。
二、內容綱要
(一)抗原的概念與特性
凡能刺激機體免疫系統發生免疫應答的物質,統稱為抗原。即:抗原是能誘導機體免疫系統產生免疫應答,並能與相應的應答產物發生特異性結合的產物。抗原具備的兩個基本性質:(1)免疫原性,即引起機體免疫應答的性質,能刺激機體的免疫系統產生抗體或致敏淋巴細胞的性能。(2)免疫反應性,即能與相應的免疫應答產物(抗體或致敏淋巴細胞)發生特異性結合,引起免疫反應的性質。
(二)決定免疫原性的因素
1、異物性:是指抗原與所刺激的機體的自身物質的差異。
2、一定的理化性質:一方面決定分子的大小,凡具有抗原性的物質,其分子量都較大,一般在10000dal以上。總的規律是分子量越大 ,抗原性越強。另一方面抗原物質必須具有一定的化學組成和結構。
3、特異性:抗原具有隻與相應抗體或致敏淋巴細胞結合發生反應的特性,稱為特異性。抗原特異性是由抗原決定簇決定的,抗原決定簇是存在抗原表面,決定該抗原特異性的特殊化學基團。有時兩種來源不同的抗原,彼此之間可以有相同的決定簇,由此決定簇刺激機體產生的抗體,可以和兩種抗原結合發生反應,稱為交叉反應,此決定簇稱為共同抗原。一種抗原可有多種決定簇,因此,抗原是多價的。
(三)抗原的分類
1、根據抗原的性質分類:(1)完全抗原(抗原):既具有免疫原性又具有免疫反應性的物質。如大多數蛋白質、細菌、病毒等。(2)不完全抗原(半抗原):有些簡單的有機分子,本身不能刺激機體產生免疫應答,既無免疫原性,但能與已產生的相應抗體相結合,即只有免疫反應性的物質。如大多數的多糖和某些分子量小的藥物。半抗原與蛋白質結合後,可以獲得免疫原性,成為完全抗原。賦予半抗原以免疫原性的蛋白質稱為載體。
2、根據與機體的親緣關係分類:可分為異種抗原,同種異性抗原、自身抗原和異嗜性抗原。
3、根據抗原刺激B細胞產生抗體時是否需要T細胞輔助分類:(1)胸腺依賴性抗原:TD抗原。絕大多數抗原屬此類。(2)非胸腺依賴性抗原:TI抗原。少數抗原,如細菌脂多糖,聚合鞭毛蛋白質等屬此類。
(四)醫學上重要的抗原物質
1、病原微生物。
2、細菌的外毒素與類毒素
3、異種動物血清:異種動物的血清蛋白對人有抗原性。臨床上用來防治白喉、破傷風、蛇毒、等的抗毒素血清,一般都是用馬血清製作的。此種抗毒素血清,即含有抗毒素的馬血清,對人體具有兩重性;一方面它向病人提供了特異性抗毒素、可以中和病人體內相應的外毒素,發揮防治疾病的作用;另一方面,馬血清蛋白對人又具有抗原性,能刺激機體產生抗馬血清蛋白的抗體,以後如再次接觸馬血清時可以發生血清過敏性休克,嚴重者可以致死。
4、異嗜性抗原:是一類與種屬特異性無關的,存在與人、動物、植物或微生物相互之間的共同抗原。其意義是有寫病原微生物與人體的某些組織之間具有共同抗原,從而導致某些免疫性疾病。如溶血性鏈球菌引起組織損傷,導致腎小球腎炎和風溼熱。
5、同種異型抗原:來自同種而基因型不同的個體的抗原物質。(1)人類紅細胞抗原;其中ABO血型系統在輸血上最為重要。(2)人類白細胞抗原(HLA),也稱主要組織相容性抗原系統。主要存在白細胞、血小板和所有有核細胞的細胞模上。控制HLA抗原的基因群(稱主要組織相容胸複合體,簡稱MHC)存在細胞第六對染色體短臂上,共有6個連鎖的基因位點(HLA—A、HLA—B、HLA—C、HLA—DP、HLA—DQ、HLA—DR),每個位點都有許多不同的等位基因,目前(1987)已發現148個,每個基因控制一種HLA抗原。因此HLA是一種龐大的抗原系統,可以形成許許多多不同的組合。HLA的主要意義與移植排斥反應有關。
6、自身抗原:能引起自身免疫應答的自身成分。(1)隱蔽的自身抗原:某些自身物質,在正常情況下,與血液和免疫系統相對地隔絕,稱為隱蔽的自身抗原。如甲狀腺球蛋白、眼葡萄膜色素、眼晶狀體蛋白、腦脊髓。但當外傷、感染或手術不慎等原因,使這些物質進入血流,則可引起自身免疫應答。如甲狀腺球蛋白釋放引起的變態反應性甲狀腺炎,眼晶體蛋白釋放引起的過敏性眼炎。(2)修飾的自身抗原:通常自身組織對自身沒有抗原性,但在病原微生物感染、電離輻射或化學藥物等影響下,自身組織分子結構可以發生改變,形成新的決定簇,成為自身抗原,刺激機體產生免疫應答,引起自身免疫性疾病。如服用甲基多巴後,可使紅細胞發生改變,產生新的抗原性,引起自身免疫性溶血性貧血。
7、腫瘤抗原:包括(1)腫瘤相關抗原(TAA):指細胞發生癌變時,體內出現某種含量明顯增加的物質,並非腫瘤細胞特有,正常細胞表面也可微量表達。(2)腫瘤特異性抗原(TSA):存在於某種腫瘤細胞表面,而正常細胞或其它腫瘤細胞上不表達的抗原成份。
8、超抗原(Sag):是由細胞外毒素或逆轉錄病毒蛋白構成的抗原物質,極微量抗原即可活化多克隆T細胞,產生強的刺激效果,具有重要的生物學意義。