抗原
免疫性及抗原性
抗原可分為二種:1.免疫性2.抗原性,其中免疫性指能誘導(dǎo)體液性與細(xì)胞性媒介免疫反應(yīng)發(fā)生之抗原(免疫原)。
免疫原(抗原)
不同免疫原的免疫性強(qiáng)弱不同。致病原通常為蛋白質(zhì)或多糖類,以蛋白質(zhì)為最強(qiáng)的免疫原,其次為多糖類。脂質(zhì)與核酸并不能成為免疫原,除非與蛋白質(zhì)結(jié)合才能活化免疫反應(yīng)。就蛋白質(zhì)而言,經(jīng)過特定的抗原呈現(xiàn)細(xì)胞處理后,形成小分子的肽(peptide)片段,再與細(xì)胞表面之主要組織相容性復(fù)合物(MHC)結(jié)合,才能被辨識而活化免疫系統(tǒng)。
半抗原
半抗原(hapten)是一種小分子,只有在跟大分子結(jié)合后才能激發(fā)免疫反應(yīng),產(chǎn)生對應(yīng)此半抗原的抗體,單獨(dú)存在卻無法作用。它多半不是蛋白質(zhì),進(jìn)入體內(nèi)后不會刺激抗體產(chǎn)生,與具抗原性的大分子化合物或蛋白質(zhì)結(jié)合后,便可刺激抗體產(chǎn)生,并與完全抗原所產(chǎn)生之抗體起反應(yīng)。
免疫性的特征
外來性(Foreignness) :產(chǎn)生免疫作用的分子必須為非自體生物系統(tǒng)的物質(zhì)。免疫系統(tǒng)辨識非自體分子的能力,主要與宿主免疫系統(tǒng)對自體分子的耐受性有關(guān)??乖l(fā)的免疫作用嚴(yán)重程度與其外來性有絕對關(guān)系,生物物種間的血緣差異越大,其間的抗原差異即越大,引發(fā)的免疫反應(yīng)也就越激烈。
分子大小 :分子量越大的物質(zhì)免疫性越強(qiáng),活性免疫原的分子量約為100,000。分子量在5,000~10,000萬間者屬于較差的免疫原,另有少數(shù)分子量小于1,000的分子被發(fā)現(xiàn)仍具有免疫原的特性。
化學(xué)結(jié)構(gòu)與異質(zhì)性(Heterogeneity) :分子大小和外來性并不能構(gòu)成免疫性的完全條件,須加上其他條件才能激發(fā)免疫反應(yīng)的產(chǎn)生。單一氨基酸或糖類分子合成的同質(zhì)聚合物,構(gòu)成的聚合物分子大小,缺乏免疫性。由不同的氨基酸或糖類所構(gòu)成的異質(zhì)分子聚合物比單一分子組成的同質(zhì)聚合物具有較好的免疫性。
脂質(zhì)抗原 :聚合物中異質(zhì)分子種類越多,則越不需要大分子來刺激免疫性。蛋白質(zhì)中復(fù)雜的四級立體結(jié)構(gòu),對免疫性則具有更大的影響力。
抗原處理與呈現(xiàn)的感受性 :脂質(zhì)抗原可分為2種:半抗原(hapten)以及由 CD1 ( 英語 : CD1 ) 所呈現(xiàn)之抗原。脂質(zhì)通常為半抗原,能與適當(dāng)?shù)牡鞍踪|(zhì)結(jié)合產(chǎn)生免疫性,刺激B細(xì)胞的免疫反應(yīng)而產(chǎn)生抗體。脂質(zhì)或糖脂類和一些磷脂類也可以結(jié)合到類似主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex,MHC)的分子上,被T細(xì)胞接受器(T cell receptor,TCR)辨識。類似MHC的分子為脂質(zhì)呈現(xiàn)分子(lipid-presenting molecule),分類上屬于CD1族群(結(jié)構(gòu)上和MHC很相近)。經(jīng)由CD1的呈現(xiàn),這些脂質(zhì)便能被TCR辨識。脂質(zhì)的辨識作用在某些對抗病原體的免疫反應(yīng)上十分重要。T細(xì)胞能辨識結(jié)核分枝桿菌和痳瘋分枝桿菌細(xì)胞壁的脂質(zhì),進(jìn)行細(xì)胞媒介免疫反應(yīng),防止受病原菌感染。
抗原處理與呈現(xiàn)的感受性
大分子較容易被吞噬和處理,不可溶的巨大分子通常比可溶性的小分子較具有免疫性。無法被分解或被主要組織相容性復(fù)合體(MHC)呈現(xiàn)的大分子,則歸類為劣質(zhì)免疫原??乖尸F(xiàn)細(xì)胞內(nèi)的分解酵素僅能對L-氨基酸作用,由D-氨基酸構(gòu)成的聚合物并無法被處理分解,而這些聚合物即劣質(zhì)免疫原。D-氨基酸通常存在于抗生素和細(xì)菌細(xì)胞壁中,在動植物中也有發(fā)現(xiàn)。
免疫性生化特性
免疫性的影響因子外,一些生化系統(tǒng)的特性也會控制免疫反應(yīng),特性包括:
就是疫苗內(nèi)的一種成分,它可以加強(qiáng)疫苗內(nèi)抗原所引發(fā)的免疫反應(yīng),達(dá)到比較好的效果。 利用佐劑的添加,可以降低疫苗內(nèi)抗原的需要量。 佐劑本身可以有反應(yīng)原性,沒有免疫原性。 應(yīng)用時(shí)可與抗原同時(shí)或預(yù)先注射于機(jī)體。 佐劑之功能: 1.延長抗原持續(xù)性 2.加強(qiáng)共同刺激訊號 3.增加局部發(fā)炎反應(yīng) 4.刺激非專一性淋巴球增生的功能 佐劑的副作用: 佐劑?;煊形⒘康钠渌镔|(zhì),這些物質(zhì)進(jìn)入有機(jī)體后也可引起抗體的產(chǎn)生,影響抗體的特異性。注射完全佐劑可引起局部炎癥反應(yīng),使局部組織壞死。 用佐劑的目的是為了提高抗原對有機(jī)體的免疫原性,從而提高抗體的效價(jià)。 顆粒性抗原(細(xì)菌、細(xì)胞 )具有較強(qiáng)的免疫原性,不使用佐劑即可取得較好的免疫效果。 可溶性大分子量的蛋白質(zhì)免疫原、人工抗原,初次免疫時(shí)必須使用佐劑才能取得較好的免疫效果。
個(gè)體的基因型會影響個(gè)體免疫反應(yīng)的類型和強(qiáng)度。
處理抗原并呈現(xiàn)給T 細(xì)胞的功能。 在個(gè)體對免疫原所產(chǎn)生的免疫反應(yīng)中扮演重要的角色。 免疫原之劑量與途徑
過高或過低之免疫原均無法引起有效之免疫反應(yīng)。
第一次注射免疫原時(shí)并不會產(chǎn)生免疫反應(yīng)。
在連續(xù)注射一段時(shí)間之后,會刺激抗原專一性的T細(xì)胞或B細(xì)胞的單克隆抗體增生。
B細(xì)胞抗原決定位
B 細(xì)胞抗原決定位的作用能力,取決于表現(xiàn)在B 細(xì)胞表面的抗體及其抗原結(jié)合位(互補(bǔ)決定區(qū) )。 抗原-抗體的結(jié)合是以非共價(jià)鍵結(jié)的方式結(jié)合。 在非常短的距離才具效用。 當(dāng)形成鍵結(jié)時(shí),抗體的結(jié)合點(diǎn)與抗原決定位必須形成互補(bǔ)的形狀來讓兩者的作用區(qū)相互接近。
抗原與抗體之結(jié)合模式
大區(qū)域的蛋白質(zhì)抗原是與抗體上的抗原結(jié)合位進(jìn)行嵌合。
小型的肽(peptide)則會折疊成緊密不占空間的結(jié)構(gòu),能納入抗原結(jié)合位的溝槽內(nèi)。 原始蛋白質(zhì) (native protein) 產(chǎn)生體液性免疫反應(yīng)。 原始蛋白質(zhì)和變性蛋白質(zhì)能誘導(dǎo)再次細(xì)胞媒介免疫反應(yīng)。 變性的蛋白質(zhì)抗原能誘發(fā)T細(xì)胞媒介的免疫反應(yīng)主要原因?yàn)椋?
B細(xì)胞抗原決定位的結(jié)構(gòu)
蛋白質(zhì)表面的凸出部位最可能被辨認(rèn)為抗原決定位。 由親水性氨基酸所組成。 隱藏在蛋白質(zhì)內(nèi)側(cè)的氨基酸序列通常是厭水性氨基酸,除非是蛋白質(zhì)變性,否則這些內(nèi)側(cè)氨基酸是無法作為抗原決定位的功能。 當(dāng)抗原變性時(shí)(denature),改變抗原決定位的結(jié)構(gòu)型態(tài),因而導(dǎo)致抗體無法結(jié)合至變性蛋白質(zhì)。
T細(xì)胞抗原決定位
原始蛋白質(zhì)和變性蛋白質(zhì)均能誘導(dǎo)再次細(xì)胞媒介免疫反應(yīng)。
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