5 抗原与获得性免疫应答

5-1 抗原基本概念

能够通过与 TCR 或者 BCR 特异结合而激活 T 或者 B 淋巴细胞、诱导正性或负性免疫应答的物质称为抗原。正性应答导致抗体或 /和效应 T 细胞的产生，而负性反应则引起抗原特异性的无反应状态，即免疫耐受 (immunological tolerance ）。

Antigen （抗原） Antigenicity （抗原性）

Immunogen （免疫原） Immunogenicity （免疫原性）

Toleragen （耐受原）

Allergen （变应原）

•大于 Ab或者 TCR 的抗原结合部位

•无机物不能成为抗原；

•分子量太小（如对氨基苯甲酸， DNP ）的有机物不能成为抗原；

•蛋白质是最主要、最常见的抗原；

•多糖、脂肪、核苷酸等有机大分子能被 B 细胞和 -T 细胞所识别。

抗原的基本理化特性 ——

抗原的免疫原性（ immunogenecity ）• 分子量在 5 kDa 以上含有蛋白质成分的有机大分子，纯化的多糖、脂类及核苷酸等物质难以单独诱导 T 和 B 淋巴细胞活化。• 分子结构越复杂（含有多个 T 和 B 细胞表位）免疫原性越强。• 抗原与被免疫宿主之间的遗传关系越远，免疫原性越强。• 皮内、皮下、肌肉、静脉和腹腔等途径诱导正性免疫应答。• 经口腔和消化道摄入的抗原更倾向于诱导免疫耐受（负性免疫应答）。

1 无应答 -- 抗原浓度太低或者宿主已经处于耐受状态

2 抗原特异性体液和细胞免疫应答（正性应答） 宿主此后的一段时间里对该抗原处于免疫状态

3 超敏反应 抗原特异性免疫应答伴有较强的炎症反应或损伤

4 诱导免疫耐受（负性应答） 宿主在此后的一段时间里对该抗原处于无反应状态

外来抗原进入体内可能产生四种不同的结果：

诱导免疫耐受的耐受原

100

抗原浓度

免疫应答强度

耐受 耐受

1 抗原本身的特性 —— 非聚合物容易诱导耐受； 佐剂诱导正性免疫反应； 右旋多肽诱导耐受而左旋的易诱导免疫反应。

2 宿主年龄 —— 年令越小越容易诱导耐受。

3 免疫抑制药剂与抗体 —— 辅助诱导抗原特异的免疫耐受。

4 诱导途径和方式—— 静脉、口服、低剂量的抗原的反复注射。

诱导免疫耐受的一般规律：

抗原

B 细 胞 表 位

抗体 CDR3

表位

T 和 B 细胞表位（ epitope ）：

抗原分子中被 TCR 或者 BCR 直接识别的部分构成 T 或者 B 细胞表位。

B 细胞表位：

• 位于抗原分子的表面• 具有构象依赖性

Ep1 Ep2 Ep3

T 细胞表位 （ T Cell epitope ）

• 能够与 MHC 并被 TCR 识别的肽段• 与蛋白质分子构象无关• 与肽段在蛋白质分子中的位置无关• 主要决定于肽段的氨基酸序列• 与宿主表达的 MHC 分子有关

流感病毒血凝素分子

TD （ T-dependent ）抗原 和 TI （ T-independent ）抗原

天然抗原 （ Natural ） 与 人工抗原

自身抗原（ auto-, self- ） 与 外来抗原（ foreign ）

抗原的分类

1

2

1 2

CD40/CD40L

B 细胞 B 细胞 Th 细胞

TI-1 抗原 TD 抗原

TI 与 TD 抗 原

CD4

脂蛋白 膜蛋白 LPS

外膜

胞膜

膜间质n

脂 A核

磷脂多糖

多糖重复单位

革兰氏阴性细菌胞壁结构 细菌脂多糖（ LPS ）的分子结构

OVA

抗 原 与 半 抗 原

Ab2

Ab2

Ab1

DNP

OVA

半抗原（ hapten ）

能够作为表位的一部分被抗体或者 TCR 识别的物质

2m

TCR- chainTCR- chain

Homocysteine

HLA-A68

Peptide

Interaction between TCR and homocysteine presented by HLA-A68

C

超抗原 TCRV

抗原肽

MHC-II

T 细胞

APC

超抗原

免疫佐剂

5-2 获得性免疫应答的基本特点

1 One cell ， one receptor

2 Clonal selection and expansion

3 Clonal deletion

4 Lymphoid organs

5 Antigen processing and presentation （ MHC ）

MHC 分子与抗原识别

淋巴细胞如何识别天文数字的抗原

次级淋巴器官与免疫识别抗原特异性淋巴细胞的克隆扩增与选择

免疫耐受 -- Clonal deletion

5-3 天然免疫应答和获得性免疫应答之间的关系

获得性免疫应答的启动

巨噬细胞和树突细胞的活化与否对启动获得性免疫应答起着“控制阀”的作用。

如果没有巨噬细胞和树突细胞的先期反应，获得性免疫应答也就无从谈起。

外来抗原也可以在没有 APC 的“陪伴”下进入引流淋巴结，但它们必须首先被补体片段致敏。

抗体是天然免疫系统的“眼睛”

抗体分子与抗原结合后活化补体，使其更为准确、集中、有效地杀伤靶细胞。

介导 NK 和巨噬细胞的抗体依赖的细胞毒效应（ ADCC ）。

T 细胞与天然免疫细胞之间的协同作用

细胞免疫应答所产生的效应 T 细胞通过分泌 IFN- 和 IL-18 等细胞因子促进巨噬细胞的活化，使之更加有效地吞噬、消化外来抗原或者微生物。

巨噬细胞分泌 IL-1 和 IL-12 等细胞因子，诱导 T 细胞的分化。

天然免疫与获得性免疫的时间互补

获得性免疫系统在受到外来抗原刺激之后一般需要 5~7 天方能发挥效应，而天然免疫系统是抗感染免疫过程中的“先头部队”，在微生物进入机体几分钟之内就会开始应答。起到限制微生物在体内迅速扩散的作用。