第2章-免疫識別的分子基礎(chǔ)

1、免疫識別是免疫應(yīng)答的前提和基礎(chǔ)，涉及多種免疫識別是免疫應(yīng)答的前提和基礎(chǔ)，涉及多種分子間十分精確、復(fù)雜的選擇性結(jié)合及有關(guān)細分子間十分精確、復(fù)雜的選擇性結(jié)合及有關(guān)細胞間復(fù)雜的相互作用。胞間復(fù)雜的相互作用。本章主要介紹有關(guān)的分子及其作用。本章主要介紹有關(guān)的分子及其作用。白細胞分化抗原白細胞分化抗原（leukocyte differentiation antigenleukocyte differentiation antigen，LDALDA） 指血細胞在分化成熟為不同譜系、不同階段及細胞活化指血細胞在分化成熟為不同譜系、不同階段及細胞活化過程中，出現(xiàn)或消失的細胞表面標(biāo)記分子。過程中，出現(xiàn)或消失的細

2、胞表面標(biāo)記分子。 以以分化群分化群CDCD（cluster of differentiationcluster of differentiation）進行命名，）進行命名，即同一基因編碼與表達的白細胞分化抗原即同一基因編碼與表達的白細胞分化抗原。如如CD1CD1、CD2CD2，人類已命名的，人類已命名的CDCD有有300300余種。余種。 分布：分布：除表達于白細胞外，還表達于紅系和巨核除表達于白細胞外，還表達于紅系和巨核細胞細胞/ /血小板譜系以及非造血細胞如血管內(nèi)皮細胞，血小板譜系以及非造血細胞如血管內(nèi)皮細胞，成纖維細胞，上皮細胞、神經(jīng)內(nèi)分泌細胞等。成纖維細胞，上皮細胞、神經(jīng)內(nèi)分泌細胞等。

3、 CD分子在免疫應(yīng)答的識別、活化及效應(yīng)階段發(fā)揮分子在免疫應(yīng)答的識別、活化及效應(yīng)階段發(fā)揮重要作用。重要作用?？乖乖?( ( A Antintig gen, en, Ag Ag ) ) 能與能與T T、B B淋巴細胞的抗原受體結(jié)合，促淋巴細胞的抗原受體結(jié)合，促使其增殖、分化，產(chǎn)生抗體和效應(yīng)淋巴使其增殖、分化，產(chǎn)生抗體和效應(yīng)淋巴細胞，并與之結(jié)合，進而發(fā)揮細胞，并與之結(jié)合，進而發(fā)揮免疫效應(yīng)免疫效應(yīng)的物質(zhì)。的物質(zhì)。抗原的兩個基本特性抗原的兩個基本特性 免疫原性免疫原性:誘使機體產(chǎn)生抗體或效應(yīng)淋誘使機體產(chǎn)生抗體或效應(yīng)淋巴細胞的能力巴細胞的能力. 抗原性抗原性:與其誘生的抗體或效應(yīng)淋巴細與其誘生的抗體或效

4、應(yīng)淋巴細胞特異性結(jié)合的能力胞特異性結(jié)合的能力.抗原的特異性抗原的特異性 指抗原刺激機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答及其與應(yīng)指抗原刺激機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答及其與應(yīng)答產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)所顯示的專一性答產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)所顯示的專一性 。 特異性是適應(yīng)性免疫應(yīng)答最根本的特點特異性是適應(yīng)性免疫應(yīng)答最根本的特點, ,也是免疫學(xué)診斷和防治的基礎(chǔ)也是免疫學(xué)診斷和防治的基礎(chǔ). . 抗原的特異性是由抗原分子上的抗原決抗原的特異性是由抗原分子上的抗原決定基定基( (表位表位) )所決定的所決定的. . 抗原決定基抗原決定基：抗原分子中決定抗原特異性的特殊：抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學(xué)基團，又稱為化學(xué)基團，又稱為表位表位（epitope）。

5、）。T細胞表位：細胞表位：8-17個氨基酸個氨基酸B細胞表位：細胞表位：5-15個氨基酸、個氨基酸、5-7個單糖或核苷酸個單糖或核苷酸 共同抗原與交叉反應(yīng)共同抗原與交叉反應(yīng) 共同抗原共同抗原(common antigen)：兩種不同抗兩種不同抗原之間所存在的相同或相似的抗原表位。原之間所存在的相同或相似的抗原表位。交叉反應(yīng)交叉反應(yīng)(cross-reaction)：抗體或致敏淋抗體或致敏淋巴細胞對具有相同或相似表位的不同抗原巴細胞對具有相同或相似表位的不同抗原發(fā)生反應(yīng)。發(fā)生反應(yīng)。 交叉反應(yīng)的臨床意義：交叉反應(yīng)的臨床意義： 臨床診斷產(chǎn)生假陽性臨床診斷產(chǎn)生假陽性 抗原替代用于臨床診斷抗原替代用于臨床

6、診斷影響抗原免疫應(yīng)答的因素影響抗原免疫應(yīng)答的因素1、抗原的異物性、抗原的異物性 異種物質(zhì)：異種物質(zhì)：一般來說種屬關(guān)系相距越遠，組織成分一般來說種屬關(guān)系相距越遠，組織成分 間的化學(xué)結(jié)構(gòu)相差越大，抗原性越強，如鴨血間的化學(xué)結(jié)構(gòu)相差越大，抗原性越強，如鴨血 清蛋白對雞是弱抗原，對兔是強抗原。清蛋白對雞是弱抗原，對兔是強抗原。 同種異體抗原：同種異體抗原： ABOABO血型抗原、血型抗原、MHCMHC抗原抗原 自身物質(zhì)：自身物質(zhì)：如精子、腦組織、眼晶狀體蛋白等如精子、腦組織、眼晶狀體蛋白等 總之，免疫系統(tǒng)在胚胎期未接觸過的物質(zhì)，均構(gòu)總之，免疫系統(tǒng)在胚胎期未接觸過的物質(zhì)，均構(gòu)成異物成異物。2 2、抗原的

7、表位、抗原的表位抗原分子中被免疫細胞識別的只是表抗原分子中被免疫細胞識別的只是表位，因此其所含表位的特點和性質(zhì)位，因此其所含表位的特點和性質(zhì)等對抗原免疫原性有關(guān)鍵性的影響。等對抗原免疫原性有關(guān)鍵性的影響。3、抗原分子的理化性質(zhì)、抗原分子的理化性質(zhì) 物理性質(zhì)：物理性質(zhì)： 一般分子量越大，免疫原性越強一般分子量越大，免疫原性越強聚合態(tài)單體聚合態(tài)單體 顆粒性抗原可溶性抗原顆粒性抗原可溶性抗原 化學(xué)結(jié)構(gòu)：化學(xué)結(jié)構(gòu)： 抗原結(jié)構(gòu)中含芳香族氨基酸越多抗原結(jié)構(gòu)中含芳香族氨基酸越多免疫原性越強免疫原性越強; ; 分子結(jié)構(gòu)改變可失去誘生同樣抗分子結(jié)構(gòu)改變可失去誘生同樣抗體的能力。體的能力。4 4、宿主方面因素、宿

8、主方面因素 遺傳因素遺傳因素：控制免疫應(yīng)答的基因不同，故對控制免疫應(yīng)答的基因不同，故對同一種抗原的免疫反應(yīng)強度不同。同一種抗原的免疫反應(yīng)強度不同。 年齡、性別與健康狀態(tài)：年齡、性別與健康狀態(tài)：青壯年比幼年和老青壯年比幼年和老年動物對抗原的免疫應(yīng)答能力強，雌性比雄年動物對抗原的免疫應(yīng)答能力強，雌性比雄性動物抗體生成高，但懷孕動物受到顯著抑性動物抗體生成高，但懷孕動物受到顯著抑制。制。5 5、抗原進入機體方式、抗原進入機體方式抗原劑量：抗原劑量：要適中要適中進入機體的途徑：進入機體的途徑：皮內(nèi)、皮下、腹腔及靜脈注射。皮內(nèi)、皮下、腹腔及靜脈注射。 口服易導(dǎo)致耐受?？诜讓?dǎo)致耐受。注射間隔時間：注射間

9、隔時間：要適當(dāng)要適當(dāng)次數(shù)：次數(shù)：不要太頻不要太頻與佐劑合用與佐劑合用一、根據(jù)抗原特性，把抗原分為兩大類：一、根據(jù)抗原特性，把抗原分為兩大類： 1、完全抗原（免疫原）完全抗原（免疫原）：既有免疫原性，又有抗：既有免疫原性，又有抗原性。原性。 2 2、不完全抗原（、不完全抗原（半抗原半抗原）：只有抗原性，沒有免只有抗原性，沒有免疫原性。疫原性。 抗原的分類抗原的分類 胸腺依賴抗原（胸腺依賴抗原（TD-AgTD-Ag）：）：大多數(shù)，需要大多數(shù)，需要ThTh細細胞輔助，一般多為天然蛋白質(zhì)?？梢砸鸺毎o助，一般多為天然蛋白質(zhì)?？梢砸鸺毎庖吆兔庖哂洃洝０庖吆兔庖哂洃?。 非胸腺依賴抗原（非胸腺依賴抗

10、原（TI-AgTI-Ag）：）：少數(shù)，多為非蛋白少數(shù)，多為非蛋白高分子有機物，如脂多糖、葡聚糖、莢膜多高分子有機物，如脂多糖、葡聚糖、莢膜多糖等。分子結(jié)構(gòu)呈長鏈，為多聚性物質(zhì)，分糖等。分子結(jié)構(gòu)呈長鏈，為多聚性物質(zhì)，分子表面有大量重復(fù)的子表面有大量重復(fù)的B B細胞表位。細胞表位。二、根據(jù)誘生抗體時是否需二、根據(jù)誘生抗體時是否需ThTh參與分類參與分類三、根據(jù)抗原與機體的親緣關(guān)系分類三、根據(jù)抗原與機體的親緣關(guān)系分類 異種抗原異種抗原：來自另一物種的抗原物質(zhì)：來自另一物種的抗原物質(zhì) 同種異型抗原同種異型抗原：來自同一物種不同個體：來自同一物種不同個體的組織成分的組織成分 自身抗原自身抗原：導(dǎo)致免疫性

11、疾?。簩?dǎo)致免疫性疾病 異嗜性抗原異嗜性抗原：指不同種屬生物間存在著：指不同種屬生物間存在著的共同抗原的共同抗原 腫瘤抗原腫瘤抗原：為細胞癌變過程中出現(xiàn)的新：為細胞癌變過程中出現(xiàn)的新抗原或過度表達的抗原的總稱。有兩類：抗原或過度表達的抗原的總稱。有兩類：TSATSA和和TAATAAMHC分子分子 MHCMHC分子（主要組織相容性抗原）分子（主要組織相容性抗原）： 是由彼此緊密連鎖在一個染色體上是由彼此緊密連鎖在一個染色體上的基因群的基因群主要組織相容性復(fù)合體的編主要組織相容性復(fù)合體的編碼產(chǎn)物，是誘導(dǎo)同種移植排斥反應(yīng)的主碼產(chǎn)物，是誘導(dǎo)同種移植排斥反應(yīng)的主要抗原。要抗原。MHCMHC的基因構(gòu)成復(fù)雜，

12、大致可分為三個區(qū)：的基因構(gòu)成復(fù)雜，大致可分為三個區(qū)： MHC MHC類基因區(qū)類基因區(qū) MHC MHC類基因區(qū)類基因區(qū) MHC MHC 類基因區(qū)類基因區(qū)人的人的MHCMHC亦稱亦稱HLAHLA復(fù)合體，位于復(fù)合體，位于6 6號染色體號染色體 的短臂上的短臂上實際在移植排斥反應(yīng)中起決定作用的主要是實際在移植排斥反應(yīng)中起決定作用的主要是HLAHLA類和類和類基因編碼的產(chǎn)物，即經(jīng)典的類基因編碼的產(chǎn)物，即經(jīng)典的HLAHLA類分子類分子和和類分子，在啟動適應(yīng)性免疫應(yīng)答中起關(guān)鍵作用。類分子，在啟動適應(yīng)性免疫應(yīng)答中起關(guān)鍵作用。HLAHLA類基因類基因HLAHLA類基因類基因1、HLA-類基因：類基因：HLA-A

13、、B、C三個基因座位，三個基因座位，其產(chǎn)物稱其產(chǎn)物稱HLA-類分子類分子2、HLA-類基因類基因: HLA-DP、DQ、DR 三個基因亞區(qū)，三個基因亞區(qū)，其產(chǎn)物稱為其產(chǎn)物稱為HLA類分子類分子HLAHLA分子的分布分子的分布 HLA-IHLA-I類分子廣泛表達體內(nèi)各種有核細類分子廣泛表達體內(nèi)各種有核細胞表面胞表面 HLA-IIHLA-II類分子主要表達于樹突狀細胞、類分子主要表達于樹突狀細胞、B B細胞、巨噬細胞等抗原提呈細胞以及細胞、巨噬細胞等抗原提呈細胞以及胸腺上皮細胞和活化的胸腺上皮細胞和活化的T T細胞等。細胞等。HLA HLA 分子的主要功能分子的主要功能 提呈抗原肽被提呈抗原肽被T

14、 T細胞識別，進而激活細胞識別，進而激活T T細胞細胞 參與參與T T細胞分化細胞分化 HLA-IIHLA-II類分子識別和提呈外源性抗原肽類分子識別和提呈外源性抗原肽 HLA-IHLA-I類分子識別和提呈內(nèi)源性抗原肽類分子識別和提呈內(nèi)源性抗原肽參與參與T T細胞的分化細胞的分化 HLAHLA分子對分子對T T細胞的分化發(fā)育起著重要作用，早期細胞的分化發(fā)育起著重要作用，早期T T細胞必須與周圍細胞表達的細胞必須與周圍細胞表達的HLAHLA或或類抗原接類抗原接觸才能存活（陽性選擇）。觸才能存活（陽性選擇）。HLA的臨床意義的臨床意義 HLAHLA與器官移植與器官移植 移植物存活率的高低主要取決移

15、植物存活率的高低主要取決于供體和受體于供體和受體HLAHLA匹配的程度。匹配的程度。 同卵雙胞胎同卵雙胞胎 同胞同胞 親屬親屬 無親無親緣關(guān)系者緣關(guān)系者 HLAHLA與疾病的關(guān)聯(lián)與疾病的關(guān)聯(lián) 已發(fā)現(xiàn)多種疾病與已發(fā)現(xiàn)多種疾病與HLAHLA相關(guān)，大部相關(guān)，大部分為自身免疫疾病。分為自身免疫疾病。P20P20：表：表2-52-5“一滴血看你今生易患哪些疾病一滴血看你今生易患哪些疾病” HLAHLA與法醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué) 個體間在所有個體間在所有HLAHLA基因座位上擁基因座位上擁有相同等位基因的機會幾乎為零，有相同等位基因的機會幾乎為零，可以作為個體性的一種遺傳標(biāo)志，可以作為個體性的一種遺傳標(biāo)志，用于親子

16、鑒定和確定死亡者的身份。用于親子鑒定和確定死亡者的身份。antigen receptors T細胞和細胞和B細胞表面識別抗原表位的特征細胞表面識別抗原表位的特征性結(jié)構(gòu)，是性結(jié)構(gòu)，是T細胞和細胞和B細胞發(fā)揮特異性免細胞發(fā)揮特異性免疫識別的分子基礎(chǔ)。疫識別的分子基礎(chǔ)。B B細胞抗原受體細胞抗原受體B cell receptor, BCRB cell receptor, BCR B B細胞抗原受體：即膜免疫球蛋白（細胞抗原受體：即膜免疫球蛋白（m meburane eburane i immunommunog globulin, lobulin, mIg），）， 是是B B細胞識別和捕捉細胞識別和捕

17、捉抗原的結(jié)構(gòu)?？乖慕Y(jié)構(gòu)。 BCR-CD79a/bBCR-CD79a/b復(fù)合體復(fù)合體 每個每個B B細胞僅有一種特異性細胞僅有一種特異性BCRBCR，具有相同，具有相同BCRBCR的細胞稱一個克隆。的細胞稱一個克隆。T T細胞抗原受體細胞抗原受體T cell receptor, TCRT cell receptor, TCR TCRTCR是是T T細胞特異性識別不同抗原肽的結(jié)構(gòu)。細胞特異性識別不同抗原肽的結(jié)構(gòu)。TCR-CD3TCR-CD3復(fù)合體復(fù)合體 CD4/CD8CD4/CD8分子分子 T T細胞表達的細胞表達的CD4CD4或或CD8CD8分子是分子是TCR-CD3TCR-CD3識別抗原的識

18、別抗原的輔助受體。輔助受體。 CD4 CD4分子是分子是MHCMHC類分子的受體。類分子的受體。 CD8 CD8分子是分子是MHCMHC類分子的受體。類分子的受體。 作用：參與作用：參與T T細胞活化和增殖的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。細胞活化和增殖的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。 抗原肽抗原肽抗原肽抗原肽ab TCRHLA- I CD 8 HLA- II CD 4ab TCR黏附分子黏附分子（adhesion molecules，CAM） 概念：概念：介導(dǎo)細胞間或細胞與細胞外基介導(dǎo)細胞間或細胞與細胞外基質(zhì)間相互接觸和結(jié)合的一類分子。質(zhì)間相互接觸和結(jié)合的一類分子。 黏附分子與黏附分子與CDCD分子是從不同的角度來命名。分子是從不同的角度來命名。黏附分子是以黏附功能來歸類，黏附分子是以黏附功能來歸類，CDCD分子范分子范圍十分廣泛，其中包括了黏附分子組，因圍十分廣泛，其中包括了黏附分子組，因此大部分黏附分子已有此大部分黏附分子已有CDCD的編號，也有部的編號，也有部分尚無分尚無CDCD的編號。的編號。 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點分為：整合素家族、免疫球根據(jù)結(jié)構(gòu)特點分為：整合素家族、免疫球蛋白超家族、選擇素家族、黏蛋白家族、蛋白超家族、選擇素家族、黏蛋白家族、鈣粘素家族鈣粘素家族黏附分子的主要生物學(xué)功能黏附分子的主要生物學(xué)功