構成抗原的條件
一. 影響免疫原性的因素(免疫原性基礎)
(一)抗原因素:
1.分子量:一般是分子量越大,免疫原性越強。
2.化學組成及結構:
蛋白質:
A.氨基酸組成 --- 含芳香族氨基酸(特別是酪氨酸),免疫原性強;
B.結構:環狀,免疫原性強;直鏈,免疫原性弱。
多糖:具有免疫原性, 較蛋白質弱。
核酸:多無免疫原性。
3.可降解性:
含L-氨基酸的蛋白質易降解,具有免疫原性。
含D-氨基酸的聚合體不易降解,不具有免疫原性。
(二)宿主因素
1.異物性:異種或同種異體的物質。抗原來源與宿主之間種系關系越遠,其免疫原性越強。
2.宿主的遺傳性:同種動物不同品系及不同個體對同種抗原產生不同強度的免疫應答。
3.免疫原的劑量及進入途徑:
劑量:
(1)劑量不足或過多均不引起免疫應答。
(2)重復進入,引起強免疫應答。
途徑:皮內、皮下、肌肉、靜脈、腹腔、口服
4.免疫佐劑(immunoadjuvant,adjuvant )定義:先于抗原或同時與抗原混合注射機體可增強抗原的免疫原性的物質。
應用:a.弱免疫原性物質 b.免疫原劑量不足
佐劑種類:
(1)油性乳劑—弗氏佐劑(Freund‘s adjuvant)
(2)無機佐劑:氫氧化鋁,明礬等
(3)有機佐劑:微生物及其產物(結核桿菌、卡介苗等)
(4)細胞因子:IL-2/IL-4等
免疫佐劑的生物學作用:
1.增強抗原的免疫原性
2.加強機體對抗原刺激的反應性,提高抗體滴度
3.改變抗體類型, IgM—IgG
4.引起或增強遲發型超敏反應
免疫佐劑的作用機制:
1.改變抗原物理性狀,形成抗原儲存庫,抗原緩慢釋放,時間長
2. 使抗原易被巨噬細胞吞噬,促進對抗原的處理
3.刺激淋巴細胞增殖和分化,從而增強和擴大免疫應答的效果
4.增強淋巴細胞和巨噬細胞胞膜通透性,促進對抗原的有效處理
抗原的性質
1.異物性
2.一定的理化性狀
3.完整性
4.抗原-抗體反應的特異性
5.抗原抗體反應具有高度特異性
6.特異性是由抗原決定簇所決定,而非由整個抗原分子決定
7.抗原決定簇的空間位置很重要
8.抗原結構的旋光度也與抗原特異性有關
二.抗原的特異性基礎
(一)抗原決定簇(antigenic determinant)
又稱表位 (epitope):抗原特異性的分子基礎,抗原物質中能與其相應抗體或致敏淋巴細胞發生特異性結合的結構(免疫應答的特異性基礎)。(抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學基團)
免疫細胞識別的靶結構:相應淋巴細胞表面的抗原受體結合,激活淋巴細胞,引起免疫應答
免疫反應特異性的基礎:相應抗體或致敏淋巴細胞發生特異性結合,發揮免疫效應
Epitope的大小:與相應抗體的抗原結合部位相當
多肽Epitope:5~6個氨基酸殘基
多糖Epitope:5~7個單糖
核酸半抗原Epitope:6~8個核苷酸
免疫顯性基團(immunodominant group):殘基中與抗體結合時比殘基起更大作用的部分
免疫優勢決定簇(immunodominant AD):Ag/many epitope/construction interference/high Ab
免疫靜止決定簇(immunosilent AD):no specific Ab
隱蔽表位(Hidden Epitope):位于蛋白質空間結構的深層-----功能表位(in some cases)
抗原的結合價(antigenic valence):抗原分子表面與與抗體分子結合的表位總數,稱之,又稱為功能價。(功能性決定簇數目)
非功能價:抗原分子內部的表位總數(隱蔽表位)
多價抗原:抗原分子表面有多個相同和不同的抗原表位
抗原決定簇分類:
1.根據結構:
A.構象決定簇 (conformational determinant):由空間構象形成的決定簇,序列上不連續。
B.順序/序列決定簇(sequence determinant)or線性(linear )/連續(continuous)決定簇:序列相連續的氨基酸肽片段構成的決定簇。
2.根據功能:
A.隱蔽性決定簇:存在于抗原內部的決定簇。
B.功能性決定簇:能被B細胞識別,或與抗體結合的決定簇。
(二)T細胞和B細胞表位
在免疫應答過程中,T細胞TCR和B細胞的BCR所識別的抗原表位具有不同的特點,分別稱之:
1. T細胞表位 (T cell epitope):
TCR識別抗原的特點:10~20 aa peptide
T細胞表位: sequence epitope
T細胞表位的位置:一般為抗原分子內部
TCR識別的條件:需經APC加工,與MHC分子結合, 因此,不識別構象型表位
T 細胞表位 (T Cell epitope)
能夠與MHC結合并被TCR識別的肽段,與蛋白質分子構象無關,與肽段在蛋白質分子中的位置無關,主要決定于肽段的氨基酸序列,與宿主表達的MHC分子有關。
2.B細胞表位:
抗體或BCR能與未經APC加工的抗原發生反應,其識別的靶結構主要是位于抗原表面的表位(序列或構象表位) (約6~7個氨基酸殘基或糖基)。 (三)抗原-抗體反應的特異性:
交叉反應
抗原(或抗體)除與其相應抗體(或抗原)發生特異性反應外,有時還可與其他抗體(或抗原)發生反應,稱為交叉反應。
若兩種不同的微生物抗原具有相同或相似的抗原決定簇,則稱為共同抗原或交叉抗原。
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