抗原的分類

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第四節　抗原的分類

一、天然抗原

根據抗原性物質與機體的親緣關系可分為“自己”（self）與“非已”（non-self）抗原。即與機體種系發生關系愈遠，其遺傳性差異越大，其免疫原性也愈強。

（一）“自己”抗原

　　正常自身組織成分及體液組分處于免疫耐受狀態，不能激發免疫應答，但如打破自身耐受，則可引起 自身免疫 應答；另一些自身組織成分雖具有免疫原性，但在正常情況下，由于組織屏障，不能進入血流，因此不能與免疫細胞接觸，也不能激發免疫應答，稱此種抗原為隱蔽性身抗原，如腦組織、眼晶狀體蛋白及精子等。一旦因外傷或手術等原因，可使此種抗原進入血流時，則可引起 自身免疫 應答。受病原微生物的感染或應用某些化學藥物，可與自身組織蛋白結合，改變其分子結構，形成修飾的自身抗原，也能引起免疫應答。

（二）非已抗原

來自異種動物的抗原物質稱為異種抗原。如來自外部侵入人體的各種病原微生物及其產物的外毒素，注射的異種動物免疫血清，以及吸入和食進的異種蛋白，例如花粉和食物均屬異種抗原。由于與人種屬關系遠為強免疫原。此外癌細胞可在人體內產生特異性癌抗原，但對其免疫原性迄今尚未能證實。

在同種動物不同個體間也存在各種組織成分抗原性的差異，稱此種抗原為同種異型抗原。這種抗原受遺傳支配，它可在遺傳性不同的另一些個體內引起免疫應答，稱之為異型免疫應答。如人血型抗原不同輸血時可引起輸血反應，組織相容性抗原或移植抗原型不同可引起移植排斥反應。此外，免疫球蛋白分子上存在的Gm、Am、Km標記均屬異型抗原，可用以鑒別IgG、IgA及K輕鏈的異型。

在不同種屬動物組織間也可發現有共同抗原，稱這種抗原為異嗜性抗原。Forssman首先發現這種抗原，故亦稱之為Forssman抗原。即這種抗原無種屬特異性，它可共同存于人、不同種動物與微生物之間，因此它與疾病的發病學和診斷有一定意義。

目前已發現多種異嗜性抗原，如大腸桿轎O86含有人的B血型物質，肺炎球菌14型含有人A血型物質，它們與人血型抗體的產生有關。有些病原微生物與人體某些組織具有共同抗原成分，是引起免疫性疾病的原因之一。如溶血性鏈球菌一些抗原可與腎小球基底及心肌組織有有共同抗原成分，它們可能與急性腎小球腎炎和風濕病的發病有關。又如大腸桿菌O14型脂多糖與人結腸粘膜有共同抗原，可能與潰瘍性結腸炎的發病有關。

某些疾病的診斷也可借助于對異嗜性抗原的檢測。例如引起原發性非典型肺炎的病原支原體與MG株鏈球菌有共同抗原，可藉其血清中抗體對此種鏈球菌的凝集反應進行診斷，引起斑疹傷寒的立克次體與變形桿菌一些菌株間有共同抗原，可藉其血清中抗休對變型桿菌的的凝集反應進行診斷，稱之為Weil-Felix反應。此外傳染性單核細胞增多癥患者血清中，可出現凝集羊紅細胞的異嗜性抗體，可用羊紅細胞凝集反應進行診斷。

二、人工抗原

用化學合成法或基因重組法制備含有已知化學結構決定簇的抗原，稱之為人工抗原。它可包括人工結合抗原、人工合成抗原和基因重組抗原。無論對免疫學理論研究和分子疫苗的制備都具有重要意義。

（一）人工結合抗原

　　將無免疫原性的簡單化學基團與蛋白質 載體 偶聯，或將無免疫原性的有機分子如二硝基苯（DNP）或三硝基苯（TNP）與蛋白質 載體 結合，形成 載體 -半抗原結合物，均屬人工結合抗原。應用此種抗原證明了抗原與抗體特異結合的化學基礎，以及在抗體生成過程中T與B細胞的協同作用。

（二）人工合成抗原

用化學方法將活化氨基酸聚合，使之成為合成多肽，只由一種氨基酸形成的聚合體稱為同聚多肽，如由左旋賴氨酸形成的共同聚多肽（PLL）。由二種或二種以上氨基酸形成的聚合多肽稱為共聚多肽，如由酪氨酸、谷氨酸與多聚丙氨酸和賴氨酸組成的聚合成多肽（T、G）-AL。應用這種人工合成多肽可研究氨基酸種類、序列與蛋白質抗原性及免疫原性的關系，也可研究機體遺傳性與免疫性的關系。

對天然蛋白質抗原性的研究證明，任何一個氨基酸片段，只要具有合適的構型，都有抗原性，甚至一小段合成的小肽與合適的載體相聯接，也能誘導產生抗體，并能與其天然分子構型相結合，這就提示，可根據天然蛋白質抗原的免疫原性片段進行氨基酸序列分析，或由其編碼DNA推導的氨基酸序列，進行構建人工合成多肽疫苗。

（三）基因工程抗原

　　近年來由于分子生物學技術的進步，已有可能將編碼免疫原性氨基酸序列的基因克隆化并與適當載體（如細菌粒或病毒）DNA分子相結合，然后引入受體細胞中（如原核細胞的大腸桿菌或真核細胞 酵母 菌及哺乳類動物細胞）使之表達，即能獲得免疫原性之融合蛋白，經純化后可做為疫苗，此即基因工程疫苗。

　　應用分子生物學技術制備基因重組疫苗的另一進展，是將目的抗原決定簇的DNA序列插入另一種比較安全的活病素 基因組 中（如牛痘苗），制備所謂重組感染載體多價疫苗。

隨著70年代分子病毒學的發展，特別是對病毒基因的結構、功能與復制方面知識的積累，為迅速研制病毒亞單位疫苗、合成多肽苗以及基因工程疫苗奠定了基礎。

一些重要病毒如乙型肝炎病毒、脊髓灰質炎病毒、皰疹病毒以及流感病毒等的蛋白質多肽，都已利用基因工程進行了成功的表達，有的已進入臨床試驗階段。我國也報導了正在進行研制基因工程乙型肝炎病毒疫苗和在牛痘苗表達系統中研制乙肝病毒的重組感染載體的多價疫苗。

三、胸腺依賴抗原與胸腺非依賴抗原

實驗證明，由抗原激發的免疫應答是多細胞相互作用的結果，即由抗原呈遞細胞、T細胞和B細胞共同參與予完成的。大多數抗原激發的體液免疫應答，必須有TH細胞參予才能完成，稱這種抗原為胸腺依賴抗原（thymus-dependent antigen,TD Ag）。但也有少數抗原物質，不須TH細胞參予，可單獨刺激B細胞產生抗體，稱這種抗原為胸腺非依賴抗原（thymus independent antigen,TIAg）。這二種抗原的區別主要在于其抗原決定簇的結構不同所致。TD抗原在其分子結構上，既具有載體功能的決定簇，也具有抗原性決定簇。且在其分子表面出現多種不同抗原決定簇，但缺乏重復出現的同一決定簇，TD抗原主要是大分子蛋白質。而TI抗原多數為大分子多聚體，帶有重復出現的同一抗原決定簇，且降解緩慢，故不須TH參加即能直接刺激B細胞，TI抗原主要是多糖類物質（圖10-5、表10-5、6）。

圖10-5　TD與T1抗原種類

表10-5 TD與TI抗原種類

TD TI 人丙種球蛋白

牛血清清蛋白

卵白蛋白

類毒素 羊紅細胞

組織相容性抗原等 肺炎球菌莢膜多糖

脂多糖

聚合鞭毛

DNP-聚蔗糖

聚乙烯基吡絡烷酮（PVP）

表10-6 TD抗原與TI抗原的特性

特性 TD抗原

TI抗原

TⅠ-1　TⅠ-2 化學特性 蛋白質 脂多糖 多糖 抗體應答 + + 無胸腺鼠 － + －/少 無T 細胞培養 物 － 抗體應答的特點 － &nb