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抗原的類型

2011-01-30 16:05 來源:
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  自然界中各種生物、各種組織都有其各自特異性的抗原,所以其數(shù)目多得無可勝計。根據(jù)任一性狀都可對抗原進行分類,因此分類方法也十分復(fù)雜。現(xiàn)按其主要性狀分類,敘述幾種醫(yī)學(xué)上有重要意義的抗原。

  一、誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的性能

  根據(jù)抗原被淋巴細胞識別的特性和誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的性能,可將抗原分成以下三類:

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  含有T細胞表位、需要T細胞參與才能誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的抗原稱為胸腺依賴性抗原(thymus-dependentantigen,TD-Ag)。TD-Ag可誘導(dǎo)細胞介導(dǎo)免疫和(或)抗免疫應(yīng)答,但無一例外地需要T細胞的參與。天然抗原的絕大多數(shù)都是TD-Ag.

  (二)胸腺非依賴抗原

  只含B細胞表位、可直接激活B細胞的抗原稱為胸腺非依賴性抗原(thymus-independentantigen,TI-Ag)。TI-Ag的分子結(jié)構(gòu)比較簡單,往往是單一表位規(guī)律而密集地重復(fù)排列。這樣的結(jié)構(gòu)可使B細胞表面受體發(fā)生廣泛的交聯(lián),從而象絲裂原一樣直接使B細胞活化。但是這種抗原的免疫能力有限,只能誘導(dǎo)IgM類抗體,而且不能產(chǎn)生再次應(yīng)答效應(yīng)。

  近年的研究發(fā)現(xiàn),所謂TI-Ag也并非完全不要T細胞的幫助,只是對胸腺的依賴性較弱;因此稱它們?yōu)樾叵僭鲂裕╰hymusefficient)抗原也許更恰當(dāng)些。

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  少量分子可使大量T細胞活化的高效能抗原稱為超抗原(superantigen,SAg)。這類抗原可使宿主20%的T細胞活化,而通常的多肽抗原在初次免疫應(yīng)答中只能使0.001%~0.1%的T細胞激活。超抗原被T細胞識別時雖然要與MHCⅡ類分子結(jié)合,但不受Ⅱ類分子的限制,可以直接活化T細胞而且效率特別高(詳見第七章)。

  近年來對超抗原的研究比較多,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的超抗原有小鼠乳腺瘤病毒編碼的次要淋巴細胞刺激(MLS)抗原,狂犬病病毒衣殼蛋白,葡萄球菌腸毒素A~E(SEA~E),中毒性休克綜合征毒素1(TSST1),表皮剝脫毒素(EXT),鏈球菌M蛋白和致熱性外毒素A、B、C,關(guān)節(jié)炎支原體絲裂原(MAM),小腸結(jié)腸炎耶爾森菌膜蛋白,假單胞菌,HIV及小鼠Moloney白血病病毒編碼的某些蛋白質(zhì)。

  超抗原的發(fā)現(xiàn)具有許多實際的免疫學(xué)意義,為許多疾病的發(fā)生機制研究提示了新的線索。超抗原對宿主多有直接的毒性作用,而且還與宿主多方面的免疫機制相關(guān),例如自身免疫病、免疫抑制作用、T細胞在胸腺發(fā)育中的選擇作用、某些抗感染和抗腫瘤作用等等。但是迄今為止對超抗原本身的結(jié)構(gòu)及其與MHCⅡ類分子和T細胞受體之間的關(guān)系目前還不清楚。對超抗原的研究將有助于解開許多免疫學(xué)之謎。

  二、與宿主親緣相關(guān)性

 ?。ㄒ唬┊惙N抗原

  與宿主不是同一種屬的抗原物質(zhì)稱為異種抗原(xenoantigen)。通常情況下,異種抗原的免疫原性比較強,容易引起較強的免疫應(yīng)答。與醫(yī)學(xué)有關(guān)的異種抗原主要有以下幾類:

  1.病原微生物如細菌、病毒和其他微生物都是良好的抗原。這些微生物的個體結(jié)構(gòu)雖然簡單,但抗原結(jié)構(gòu)卻很復(fù)雜,是多種抗原的復(fù)合體。它們在引起宿主感染的同時,也會誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答和抗感染能力。因此可用免疫學(xué)方法對傳染病進行診斷和防治。

  2.細菌外毒素和類毒素它們都是很好的抗原,在自然感染和免疫接種后都可產(chǎn)生較強的免疫力。常用于免疫預(yù)防的類毒素有白喉類毒素和破傷風(fēng)類毒素。

  3.抗毒素是用類毒素免疫動物(常用馬)制備的免疫血清或精制抗體??苟舅鼐哂忻庖叨匦裕杭瓤芍泻拖鄳?yīng)外毒素、具有防治作用,又可引起變態(tài)反應(yīng)。所以在應(yīng)用前必須做皮膚過敏試驗。

  4.異嗜性抗原有些微生物與人體某些組織有交叉反應(yīng)性抗原,可引起宿主發(fā)生自身免疫性疾病。例如溶血性鏈球菌與腎小球基底膜和心肌組織、大腸桿菌某些O抗原與結(jié)腸粘膜等可存在交叉抗原。在臨床上也常借助異嗜性抗原對某些疾病作輔助診斷。例如診斷某些立克次體病的外-斐反應(yīng)等。

 ?。ǘ┩N異型抗原

  同種間不同個體的特異性抗原(alloantigen)。例如人類的ABO和Rh血型抗原及主要組織相容性抗原等。這種個體間的抗原性差異雖不象異種抗原的免疫原性那么強,但也可在同種間引起一定程度的免疫應(yīng)答。例如ABO和Rh血型不符可引起輸血反應(yīng),而HLA除了可引起移植排斥反應(yīng)之外,還可調(diào)節(jié)機體的免疫應(yīng)答(詳見第六章)。

  (三)自身抗原

  能誘導(dǎo)宿主發(fā)生自身應(yīng)答的物質(zhì)稱為自身抗原(autoantigen)。正常情況下免疫系統(tǒng)對自身物質(zhì)不作為抗原來對待,但當(dāng)機體受到外傷或感染等刺激時,就會使隱蔽的自身抗原暴露或改變自身的抗原結(jié)構(gòu),或者免疫系統(tǒng)本身發(fā)生異常,這些情況均可使免疫系統(tǒng)將自身物質(zhì)當(dāng)作抗原性異物來識別,誘發(fā)自身免疫應(yīng)答,引起自身免疫病(詳見第二十五章)。

  三、其他分類方法

 ?。ㄒ唬└鶕?jù)化學(xué)性質(zhì)分類

  按照抗原分子的化學(xué)性質(zhì),可將抗原分成蛋白抗原、多糖抗原和核酸抗原等許多類型。

  天然蛋白質(zhì)的分子組成都比較復(fù)雜,且具有二級和三級結(jié)構(gòu),因此多是良好的抗原。多糖的免疫原性一般較弱,但某些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多糖,例如人類ABO血型抗原等,也具有較強的免疫原性。核酸和脂類多無免疫原性,與蛋白質(zhì)結(jié)合后形成核蛋白或脂蛋白時可成為良好的抗原;在系統(tǒng)性紅斑狼瘡等自身免疫病患者體內(nèi)可發(fā)現(xiàn)抗DNA或抗RNA的抗體,所以核酸也許是一種天然的半抗原。

  (二)根據(jù)制備方法分類

  按照應(yīng)用抗原的制備方法,可將抗原分成天然抗原、人工抗原和合成抗原三種類型。

  天然抗原是不加修飾的天然物質(zhì),例如微生物、BSA和綿羊紅細胞等。人工抗原是經(jīng)人工修飾的天然抗原,例如碘化蛋白、偶氮蛋白等。合成抗原是經(jīng)化學(xué)合成的高分子氨基酸聚合物,例如多聚賴氨酸等。由一種氨基酸組成的聚合物稱為同聚物,由兩種或兩種以上氨基酸合成的聚合物稱為共聚物。

 ?。ㄈ└鶕?jù)生物來源和體內(nèi)定位分類

  按照抗原的生物來源和在生物體內(nèi)存在的位置進行命名是一種自然的方法,可以將抗原分成無數(shù)不同的類型;這雖不是一種規(guī)范的分類方法,卻是一種十分實用的命名方式。例如小鼠MHC抗原、病毒表面抗原和細菌鞭毛抗原等。

  另外,根據(jù)抗原的免疫效果還可以分成完全抗原和半抗原,或免疫原、變應(yīng)原和耐受原等;根據(jù)抗原與宿主的位置關(guān)系還可分成內(nèi)源性抗原和外源性抗原等。

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