抗原（能誘導(dǎo)機(jī)體發(fā)生免疫應(yīng)答的物質(zhì)）

釋義

抗原(Ag)是指所有能誘導(dǎo)機(jī)體發(fā)生免疫應(yīng)答的物質(zhì)。即能被T/B淋巴細(xì)胞表面的抗原受體(TCR/BCR)特異性識(shí)別與結(jié)合，活化T/B細(xì)胞．使之增殖分化，產(chǎn)生免疫應(yīng)答產(chǎn)物(致敏淋巴細(xì)胞或抗體)，并能與相應(yīng)產(chǎn)物在體內(nèi)外發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì)。因此，抗原物質(zhì)具備兩個(gè)重要特性：免疫原性(immunogenicity)和免疫反應(yīng)性(immunoreactivity)。免疫原性即指抗原誘導(dǎo)機(jī)體發(fā)生特異性免疫應(yīng)答，產(chǎn)生抗體和/或致敏淋巴細(xì)胞的能力；免疫反應(yīng)性是指能與相應(yīng)的免疫效應(yīng)物質(zhì)(抗體或致敏淋巴細(xì)胞)在體內(nèi)外發(fā)事特異性結(jié)合反應(yīng)的能力。

性質(zhì)

抗原的基本性質(zhì)具有異物性、大分子性和特異性：

（1）異物性是指進(jìn)入機(jī)體組織內(nèi)的抗原物質(zhì)，必須與該機(jī)體組織細(xì)胞的成分不相同?？乖话闶侵高M(jìn)入機(jī)體內(nèi)的外來(lái)物質(zhì)，如細(xì)菌、病毒、花粉等；抗原也可以是不同物種間的物質(zhì)，如馬的血清進(jìn)入兔子的體內(nèi)，馬血清中的許多蛋白質(zhì)就成為兔子的抗原物質(zhì)；同種異體間的物質(zhì)也可以成為抗原，如血型、移植免疫等；自體內(nèi)的某些隔絕成分也可以成為抗原，如眼睛水晶體蛋白質(zhì)、精細(xì)胞、甲狀腺球蛋白等，在正常情況下，是固定在機(jī)體的某一部位，與產(chǎn)生抗體的細(xì)胞相隔絕，因此不會(huì)引起自體產(chǎn)生抗體。但當(dāng)受到外傷或感染，這些成分進(jìn)入血液時(shí)，就像異物一樣也能引起自體產(chǎn)生抗體，這些對(duì)自體具有抗原性的物質(zhì)稱為自身抗原，所產(chǎn)生的抗體稱為自身抗體。由于自身抗體與自身抗原發(fā)生反應(yīng)，于是就引起自身免疫疾病，如過(guò)敏性眼炎、甲狀腺炎等。機(jī)體其它自身組織的蛋白可因電離輻射、燒傷、某些化學(xué)藥品和某些微生物等理化和生物因素的作用發(fā)生變性時(shí)，也可成為自身抗原，引起自身免疫疾病，如紅斑狼瘡病、白細(xì)胞減少病、慢性肝炎等。

（2）大分子性是指構(gòu)成抗原的物質(zhì)通常是相對(duì)分子質(zhì)量大于10000的大分子物質(zhì)，分子量越大，抗原性越強(qiáng)。絕大多數(shù)蛋白質(zhì)都是很好的抗原。為什么抗原物質(zhì)都是大分子物質(zhì)呢？這是因?yàn)榇蠓肿游镔|(zhì)能夠較長(zhǎng)時(shí)間停留在機(jī)體內(nèi)，有足夠的時(shí)間和免疫細(xì)胞（主要是巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞）接觸，引起免疫細(xì)胞作出反應(yīng)。如果外來(lái)物質(zhì)是小分子物質(zhì)，將很快被機(jī)體排出體外，沒(méi)有機(jī)會(huì)與免疫細(xì)胞接觸，如大分子蛋白質(zhì)經(jīng)水解后成為小分子物質(zhì)，就失了抗原性。

（3）特異性是指一種抗原只能與相應(yīng)的抗體或效應(yīng)T細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合?？乖奶禺愋允怯煞肿颖砻娴奶囟ɑ瘜W(xué)基團(tuán)所決定的，這些化學(xué)基團(tuán)稱為抗原決定簇?？乖钥乖瓫Q定簇與相應(yīng)淋巴細(xì)胞的抗原受體結(jié)合而激活淋巴細(xì)胞引起免疫應(yīng)答。換言之，淋巴細(xì)胞表面的抗原識(shí)別受體通過(guò)識(shí)別抗原決定簇而區(qū)分“自身”與“異己”?？乖彩且钥乖瓫Q定簇與相應(yīng)抗體特異性結(jié)合而發(fā)生反應(yīng)的。因此，抗原決定簇是免疫應(yīng)答和免疫反應(yīng)具有特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。

結(jié)構(gòu)介紹

抗原在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與機(jī)體自身不同，具有異物性：①異種物質(zhì)。從生物進(jìn)化過(guò)程來(lái)看，異種動(dòng)物間的血緣關(guān)系越遠(yuǎn)，則免疫原性越強(qiáng)。如馬的血清和各種微生物與人的血緣關(guān)系遠(yuǎn)，所以免疫原性強(qiáng)。而馬的血清與驢、騾的血緣關(guān)系近，所以免疫原性相對(duì)就弱。②同種異體物質(zhì)。如人的紅細(xì)胞抗原物質(zhì)和人的白細(xì)胞抗原等。③自身物質(zhì)。自身物質(zhì)一般不具免疫原性。有些物質(zhì)如隱蔽的自身成分（眼晶體蛋白、精子等），在正常情況下與免疫系統(tǒng)是隔絕的。但是一旦屏障遭到破壞，這些物質(zhì)進(jìn)入血流，即可與免疫活性細(xì)胞接觸而成為自身抗原異物。另外，自身物質(zhì)在外傷、感染、藥物和射線的影響下，其理化性質(zhì)發(fā)生質(zhì)的改變時(shí)，也可成為具有免疫原性的抗原物質(zhì)。

抗原的分類

根據(jù)抗原性質(zhì)分為兩類：完全抗原和不完全抗原。完全抗原（complete antigen）簡(jiǎn)稱抗原。是一類既有免疫原性，又有免疫反應(yīng)性的物質(zhì)。如大多數(shù)蛋白質(zhì)、細(xì)菌、病毒、細(xì)菌外毒素等都是完全抗原。

不完全抗原，即半抗原（hapten）是只具有免疫反應(yīng)性，而無(wú)免疫原性的物質(zhì)，故又稱不完全抗原。半抗原與蛋白質(zhì)載體結(jié)合后，就獲得了免疫原性。又可分為復(fù)合半抗原和簡(jiǎn)單半抗原。復(fù)合半抗原不具有免疫原性，只具免疫反應(yīng)性，如絕大多數(shù)多糖（如肺炎球菌的莢膜多糖）和所有的類脂等；簡(jiǎn)單半抗原既不具免疫原性，又不具免疫反應(yīng)性，但能阻止抗體與相應(yīng)抗原或復(fù)合半抗原結(jié)合。如肺炎球菌莢膜多糖的水解產(chǎn)物等。

根據(jù)抗原刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體是否需要T細(xì)胞協(xié)助分類，可分為胸腺依賴性抗原（TD-Ag）和胸腺非依賴性抗原（TI-Ag）。TD-Ag是指需要T細(xì)胞輔助和巨噬細(xì)胞參與才能激活B細(xì)胞產(chǎn)生抗體的抗原性物質(zhì)。TD抗原免疫應(yīng)答特點(diǎn)：能引起體液免疫應(yīng)答也能引起細(xì)胞免疫應(yīng)答；產(chǎn)生IgG等多種類別抗體；可誘導(dǎo)產(chǎn)生免疫記憶。TI-Ag是指無(wú)需T細(xì)胞輔助可直接刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體的抗原，特點(diǎn)：只能引起體液免疫應(yīng)答；只能產(chǎn)生IgM類抗體；無(wú)免疫記憶

根據(jù)抗原的來(lái)源可將抗原分為（1）異種抗原（xenoantigens）：病原微生物、類毒素等不同種族之間的抗原；（2）同種異型抗原9alloantigens)：存在于同一種族不同個(gè)體之間的抗原，如HLA，ABO血型抗原，Rh抗原, MHC等；（3）自身抗原（autoantigens）：自身成分，分為隱蔽的自身抗原、改變的自身抗原等，如眼晶狀體蛋白等；（4）異嗜性抗原（heterophilic antigens）：又稱Forssman抗原，存在于不同物種間表面無(wú)種屬特異性的共同抗原，可存在于動(dòng)物、植物、微生物及人類中，如溶血性鏈球菌于人心內(nèi)膜或腎小球基底膜所具有的共同抗原就是異嗜性抗原。

此外，抗原還可分為（1）內(nèi)源性抗原：指免疫效應(yīng)細(xì)胞的靶細(xì)胞自身所產(chǎn)生的抗原；（2）外源性抗原：指非APC自身所產(chǎn)生的抗原。以及天然抗原(natural Ag)、人工抗原(artificial Ag)、合成抗原(synthetic Ag)等。

處理與遞呈

輔佐細(xì)胞可通過(guò)多種方法捕獲抗原，例如吞噬作用（對(duì)同種細(xì)胞或細(xì)菌等大型顆粒）和胞飲作用（對(duì)病毒等微小顆?；虼蠓肿樱┑?。這種吞噬和吞飲作用無(wú)抗原特異性，可能的識(shí)別機(jī)制在于吞噬細(xì)胞與被吞噬顆粒之間的表面親水性差異。另外還有受體介導(dǎo)的內(nèi)攝作用，這是弱吞噬力的輔佐細(xì)胞捕獲抗原的主要方式，例如B細(xì)胞可借助抗原受體（表面免疫球蛋白）與相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合，并將抗原內(nèi)化處理。這些捕獲方式與中性粒細(xì)胞的吞噬作用。抗原處理（antigenprocessing）是指輔佐細(xì)胞將天然抗原轉(zhuǎn)變成可被TH細(xì)胞識(shí)別形式的過(guò)程；這一過(guò)程包括抗原變性、降解和修飾等。例如細(xì)菌在吞噬體內(nèi)被溶菌酶消化降解，將有效的抗原肽段加以整理修飾，并將其與MHCⅡ類分子相連接，然后轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜上。

可與MHCⅡ類分子結(jié)合的都是蛋白性抗原；多糖和脂類不易于MHCⅡ類分子連接，難以被TH細(xì)胞識(shí)別，因而多不是良好的免疫原；但有時(shí)可以誘導(dǎo)抗體性免疫應(yīng)答。

抗原遞呈（antigenpresentation）是輔佐細(xì)胞向輔助性T細(xì)胞展示抗原和MHCⅡ類分子的復(fù)合物，并使之與TCR結(jié)合的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程是幾乎所有淋巴細(xì)胞活化的必需步驟。抗原遞呈之前，經(jīng)處理后的抗原肽段已經(jīng)連接在MHC分子頂端的槽中，這個(gè)復(fù)合物便是TCR的配體。TCR與配體結(jié)合的精確模式尚未清楚，一個(gè)合理的說(shuō)法是TCR中α和β鏈的V段接觸MHC分子的α螺旋（形成MHC分子頂端槽的肽段），使高可變的連接部（V-J及V-D-J）與抗原肽段相結(jié)合。這樣保證了TCR識(shí)別抗原的特異性。

超抗原的遞呈有獨(dú)特的模式，它不需要胞內(nèi)處理，可以直接與MHCⅡ類分子結(jié)合。超抗原不結(jié)合在MHCⅡ類分子的頂端槽中，而是結(jié)合在槽的外側(cè)；與TCR結(jié)合時(shí)，不結(jié)合其α鏈，只結(jié)合β鏈的V節(jié)段。超抗原對(duì)TCR和MHCⅡ類分子的結(jié)合都非常牢固，象一支雙向鉤子將T細(xì)胞和輔佐細(xì)胞緊緊地連在一起，很容易使T細(xì)胞活化。另外，任何超抗原都只與含特殊β鏈V節(jié)段的TCR結(jié)合，這樣的TCR約占外周T細(xì)胞總數(shù)的1%～10%，這一數(shù)字遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于任何普通抗原所能識(shí)別的細(xì)胞數(shù)；所以某些產(chǎn)毒細(xì)胞感染時(shí)，容易發(fā)生急性期素休克綜合征，就是超抗原刺激的結(jié)果。

人類有關(guān)抗原

在醫(yī)療中將病原微生物制成疫苗進(jìn)行預(yù)防接種，可以提高人的免疫力。也可以根據(jù)微生物抗原的特異性進(jìn)行各種免疫學(xué)試驗(yàn)，幫助診斷疾病。

有兩大類，一類是紅細(xì)胞血型抗原，包括A、B、O血型抗原，Rh血型抗原等。不同血型間相互輸血，可引起嚴(yán)重的輸血反應(yīng)；另一類是存在于人類白細(xì)胞細(xì)胞膜上的人類白細(xì)胞抗原（HLA），又稱主要組織相容性抗原。它們與血型抗原一樣，也是由遺傳決定的，受染色體上的基因控制。不同的個(gè)體（同卵雙生者除外）其組織細(xì)胞的組織相容性抗原絕大多數(shù)不完全相同，因此，在同種異體進(jìn)行皮膚或臟器移植時(shí)，常因供者移植物中存在受者所沒(méi)有的抗原成分，刺激受者產(chǎn)生對(duì)移植物的免疫反應(yīng)，導(dǎo)致移植物受到排斥而壞死脫落。

臨床上常用的各種抗毒素血清，一般都是用免疫馬來(lái)制備的。一方面，抗毒素能中和與其相應(yīng)的外毒素，起到防治疾病的作用；另一方面，它能刺激人體產(chǎn)生抗馬血清蛋白的抗體，當(dāng)再次接受馬的免疫血清時(shí)，有可能發(fā)生超敏反應(yīng)。

一類與種屬特異性無(wú)關(guān)的、存在于人以及某些動(dòng)物、植物、微生物的性質(zhì)相同的抗原。

由物理的、化學(xué)的因素或某些病毒誘發(fā)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物腫瘤，其細(xì)胞中或細(xì)胞表面均出現(xiàn)特異性抗原，稱為腫瘤特異性抗原。已證實(shí)在某些人類腫瘤中心存在著與病毒密切相關(guān)的抗原。