第七章 抗原与抗体

免疫学（ Immunology）： 是研究抗原性物质、免疫系统、免疫应答的规律及免疫应答的调节的一门科学。

免疫的定义（ Immunis）：免除劳役，免除杂税 机体识别自我与非自我的过程。排除异己，维护自身稳定的生理反应。

第一节 免疫的特性与功能

免疫就是机体对外源性或内源性异物进行识别、清除、排斥的过程。

一、免疫的特性：

1. 识别自身与非自身（ Recognition of self and nonself ）：机体的淋巴细胞能识别自身与非自身的大分子物质，结合抗原表位（ epitope ），这种识别非常精细，可识别异种动物之间的大分子或同种动物之间的大分子。

2. 特异性（ Specificity ）：机体的免疫应答具有高度的特异性，即具有很强的针对性，只能对某一种抗原物质产生应答。如接种痘疫苗只会产生抗痘病毒的抗体，防止痘的发生。

3. 免疫记忆（ Immunological memory ）：免疫具有记忆功能，机体初次接触抗原后会激活 B 淋巴细胞和致敏淋巴细胞，同时产生免疫记忆，对再次接触相同的抗原物质会产生更快更强烈的反应，免疫期更长。

二、免疫的功能： 1. 抵抗感染（ Defense ）：机体能抵抗病原微生物侵袭的能力。又称免

疫防御。

抗菌、抗病毒、抗真菌、抗寄生虫免疫

2. 自身稳定（ Homeostasis ）：机体在新陈代谢过程中，产生大量的衰老死亡细胞，免疫的第二个功能就是清除这些细胞，维持机体的生理平衡。

3. 免 疫监视（ Immunological surveillance ）：机体细胞会因物理、化学和病毒等生物因素的影响，使细胞发生癌变，形成肿瘤等，机体可识别、清除这些细胞，这是免疫系统的第三个功能。

当这个功能低下或失调时，会导致肿瘤或癌症。

第二节 抗原 （ Antigen ）一、抗原概念

凡能刺激机体产生特异性抗体和致敏淋巴细胞，并能与相应抗体或致敏淋巴细胞在体内或体外发生反应的物质。

抗原性（ Antigenicity ）：包括免疫原性和反应原性二个方面

免疫原性：抗原能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞的性能。

反应原性：抗原与特异性抗体或致敏淋巴细胞在体内或体外发生反

应的性能。

完全抗原：即具免疫原性，又具反应原性的抗原。

半抗原（不完全抗原）：无免疫原性，但具有反应原性的抗原。

这种半抗原与蛋白质载体结合可具免疫原性；

如：结核杆菌的类脂质

肺炎球菌的荚膜多糖

青霉素

二、构成抗原的条件1. 异物性：机体免疫细胞能识别自身和异己物质，只有外源性的物质才具有免疫原性，产生免疫反应。亲缘关系越远，差异越大，抗原性越强。

自身抗原：自身组织发生异常变异、免疫功能紊乱、眼球晶体蛋白、精子

蛋白、甲状腺蛋白

2. 大分子胶体：一般在 10 kd 以上

3. 具有复杂的立体结构或空间构象

如明胶分子量 100 kd ，但结构简单，免疫原性差

（三）抗原的特异性

抗原决定簇：抗原分子表面具有免疫活性的化学基因 ,

是抗原与抗体结合的部位。

抗原分子中抗原的特异性由抗原决定簇决定

表面抗原决定簇：位于抗原蛋白表面的决定簇。

隐蔽抗原决定簇：位于抗原蛋白内部的决定簇。

第三节 抗原的类型

1. 根据抗原的性质分： 完全抗原：

不完全抗原 ( 半抗原）：

2. 根据抗原的来源分：

同种抗原：

异种抗原：异种动物血清、血球、组织渗出液

自身抗原

异嗜抗原： Forssman 抗原）：一类与种属特异性无关，存在于人、 动物、植物、微生物之间的性质相同的抗原。

外来抗原与内源性抗原

3. 根据对胸腺的依赖性来源分：

非胸腺依赖性抗原（ T I 抗原）：无 T 淋巴细胞参与

胸腺依赖性抗（ T D 抗原）：有 T 淋巴细胞参与

4. 根据抗原的化学性质分：

天然抗原：微生物及其产物抗原如

菌体抗原（ O 抗原）

鞭毛抗原（ H 抗原）

表面抗原（如大肠杆菌的 K 抗原）

细菌的毒素抗原

病毒抗原（ V 抗原）

人工抗原：人工合成多肽、蛋白等

5. 主要组织相容性抗原（ MHA ）：

指白细胞及其他有核细胞膜上的糖蛋白抗原。

6. 肿瘤抗原（ Tumor antigen ）：

大多数的肿瘤组织细胞具有其相应组织所没有的成分。

7. 超级抗原（ Superantigen ）：

具有强大刺激能力的细菌、病毒抗原，只需少量即可

诱发最大的免疫效应。

8. 保护性抗原（ Protective antigen ）：产生中和

抗体，具有免疫保护作用的抗原。

第四节 抗体（ Antibody)

一、概念

是抗原刺激 B 淋巴细胞 , 使之增殖分化成浆细胞而产生的能与抗原发生特异性反应的免疫球蛋白 (Immunoglobulin, Ig)

二、免疫球蛋白的基本结构 免疫球蛋白：在人和动物血液、组织液及其他分泌液中的一类结构相似的球蛋白。

1. 由 4 条肽链组成：

2 条重链， 2 条轻链

2. 一个抗体单分子：

2 个抗原结合位点

3. 补体结合位点（ Fc 受体）

有两个酶切位点：

木瓜蛋白酶：

2Fab/ Fc,

胃蛋白酶：

F(ab)2/ Fc碎片

三、免疫球蛋白的类型及特点

1. IgG: 最重要的抗体，占血清 Ig总量的 75％，单体。

2. IgA: 局部免疫的主要抗体，血清型 IgA ，主要为单体：

分泌型 IgA ，主要为双体。

3. IgM: 最早出现的抗体，具有沉淀、凝集、补体结合及中

和病毒等功能，也参与 I型和 II型变态反应， 5 聚体。

4. IgE: 参与 I 型变态反应，单体。

5. IgD: 功能和结构还不清楚

四、 免疫球蛋白的双重性 免疫球蛋白是一种蛋白质，是抗体（ Ab1 ）；同时又可以引起机体产生抗体（抗抗体， Ab2 ），所以既是抗体又是抗原。

Ag Ab1 Ab2

五、 免疫球蛋白的功能 1. 与抗原结合

2. 激活补体

3. 组织结合

4. 调理作用

5. 抗体依赖细胞介导的细胞毒作用（ ADCC ）

六、免疫球蛋白的功能区

免疫球蛋白分子可通过二硫键连接成环状球形结构，这些环状球形结构称为功能区。

IgG 、 IgA 、 IgD 的重链（ H ）有 4 个功能区 3 个恒定区： CH1 、 CH2 、 CH3 1 个可变区： VH

轻链（ L ）有 2 个功能区： 1 个恒定区 : VL1 1 个可变区 : CL1

每个功能区都有 110 个氨基酸构成，功能不同，但结构相似，说明可能由单一基因编码。

免疫球蛋白的功能

IgG: 介导体液免疫的主要抗体，单体形式存在，分子量 170 kD ，脾和淋巴的浆细胞产生，可通过人和兔胎盘。 具有抗菌、抗病毒、抗毒素、抗肿瘤作用。

IgM ：初次体液免疫最早产生的抗体，脾和淋巴的浆细胞产生，五聚体，分子量 900 kD ，单体之间有 J 链连接。早期免疫意义重大，但持续时间短。 具有抗菌、抗病毒、抗毒素作用。

IgA ：单体和二聚体两种形式存在，单体存在于血清，称为血清型；二聚体为分泌型，呼吸道、消化道、泌尿道粘膜的浆细胞分泌，局部免疫具有重要作用。

IgE ：单体形式存在，呼吸道、消化道、泌尿道粘膜的浆细胞分泌，易与皮肤组织、肥大细胞、嗜碱性粒细胞结合，介导 I 型过敏反应。

IgD ：血清中含量很低，是 B 淋巴细胞膜抗原特异性受体， B 细胞的表面标志。

第五节 抗体的制备

多克隆抗体（ Polyclonal antibody ）：

抗原物质经不同途径注射入机体内，数次免疫后，采动物血，分离的抗血清。

由于抗原含有多个抗原表位，可激活许多淋巴细胞克隆，因此含有针对多抗原表位的抗体。

是一种多克隆的混和抗体，具有高度的异质性。

单克隆抗体（ Monoclonal antibody ）：

1975年， Kohler 和 Milstein建立淋巴细胞杂交瘤技术，用预定抗原免疫的小鼠淋巴细胞与能在体外无限生长的骨髓瘤细胞融合，形成具有双亲特征的杂交瘤细胞。

通过克隆化得到的来自单个淋巴细胞的杂交瘤细胞系，所分泌的抗体是针对同一抗原决定簇的，在分子上是同质的抗体。

优点：高纯度，高特异，均质性好，效价高，可大量生产。