《动物微生物与免疫学》课程教学资源（讲稿）第二章 抗原 antigen

第三章抗原antigen：Ag第一节概念1.抗原一凡是能刺激微生物机体的免疫系统产生抗体或致敏淋巴细胞并能与其结合在体内外引起特异性免疫反应的物质。（是引起免疫应答的启动因子）包括病原微生物，异种动物血清，异体细胞，微生物的产物，某些花粉，药物，化学物质在一定条件下也可以成为抗原，自体内的物质发生变化时也可成为抗原。2.抗原性antigenicity一具有免疫原性和反应原性(1)刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞一抗原的免疫原性immunogenicity(2)能与机体产生的抗体或致敏LC发生反应一抗原的反应原性reactiongenicity3.完全抗原与半抗原（不完全抗原）完全抗原：凡是具有免疫原性和反应原性的抗原半抗原（Hapten）：只有反应原性而无免疫原性的抗原大多数抗原为完全抗原，而某些药物如青霉素。则为半抗原。第二节构成抗原的物质条件1.异源性抗原应该是异种物质，即异物性。一般来说种属关系越远，抗原性越强。如将马血清注入马体内则不产生明显免疫应答，而注入牛体内则引起明显的免疫应答。李生兄第的皮肤可互相被移植而不被排除，但如植入同种异体的皮肤则引发强烈的排斥反应，发生皮肤的发炎，坏死，不能存活而排除。动物自身组织通常无抗原性，但由于烧伤，感染，电击或某些异物作用使一些组织蛋白结构改变时而成为自身抗原发生免疫反应，引起自身免疫病。公畜不孕症的其中原因之一就是由于副罩或输精管的损伤使精子流入血流，刺激免疫系统产生抗精子抗体，造成雄性不育。异种抗原，同种异体抗原，自身抗原2.大分子物质非自身物质（异物质性）种属越远，抗原性越强必须是高分子胶体物质，（抗原分子大1万以上抗原性更好，大多数蛋白质是良好的抗原，如细菌，病毒，血清，卵白，血球等。1000以下半抗原。为何高分子物质具强的抗原性？（1）化学结构复杂表面有较多的抗原因子(②）体内存留时间长，产生持续的免疫刺激作用(3）高分子物质易被巨噬C吞噬处理，更快地使机体产生免疫应答

第三章 抗原 antigen：Ag 第一节 概念 1.抗原—凡是能刺激微生物机体的免疫系统产生抗体或致敏淋巴细胞并能与其 结合在体内外引起特异性免疫反应的物质。(是引起免疫应答的启动因子) 包括病原微生物，异种动物血清，异体细胞，微生物的产物，某些花粉，药 物，化学物质在一定条件下也可以成为抗原，自体内的物质发生变化时也可成为 抗原。 2.抗原性 antigenicity—具有免疫原性和反应原性 (1)刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞—抗原的免疫原性 immunogenicity (2) 能 与 机 体 产 生 的 抗 体 或 致 敏 LC 发 生 反 应 — 抗 原 的 反 应 原 性 reactiongenicity 3.完全抗原与半抗原(不完全抗原) 完全抗原：凡是具有免疫原性和反应原性的抗原 半抗原（Hapten）：只有反应原性而无免疫原性的抗原 大多数抗原为完全抗原，而某些药物如青霉素。则为半抗原。 第二节 构成抗原的物质条件 1．异源性 抗原应该是异种物质，即异物性。一般来说种属关系越远，抗原性越强。如 将马血清注入马体内则不产生明显免疫应答，而注入牛体内则引起明显的免疫应 答。孪生兄第的皮肤可互相被移植而不被排除，但如植入同种异体的皮肤则引发 强烈的排斥反应，发生皮肤的发炎，坏死，不能存活而排除。 动物自身组织通常无抗原性，但由于烧伤，感染，电击或某些异物作用使一 些组织蛋白结构改变时而成为自身抗原发生免疫反应，引起自身免疫病。公畜不 孕症的其中原因之一就是由于副睪或输精管的损伤使精子流入血流，刺激免疫系 统产生抗精子抗体，造成雄性不育。 异种抗原，同种异体抗原，自身抗原 2.大分子物质 非自身物质(异物质性)种属越远，抗原性越强必须是高分子胶体物质，(抗原 分子大 1 万以上抗原性更好，大多数蛋白质是良好的抗原，如细菌，病毒，血清， 卵白，血球等。1000 以下半抗原。 为何高分子物质具强的抗原性？ (1) 化学结构复杂表面有较多的抗原因子 (2) 体内存留时间长，产生持续的免疫刺激作用 (3) 高分子物质易被巨噬 C 吞噬处理，更快地使机体产生免疫应答

3.分子结构复杂复杂的分子结构：aa复杂，排列方式复杂抗原分子表面极性基团（如羧基，磺酸基）越多，抗原性越强：氨基酸的多肽链构型越复杂，则抗原性越强，带环状结构的氨基酸（苯丙氨酸，色氨酸等）抗原性较直链的多肽抗原性强，如明胶的分子量较大，但多肽链为直链，因而抗原性很弱，如果在其中加入酪氨酸则使抗原性增强。4.物理状态颗粒性抗原比可溶性抗原的抗原性强，某些多糖，类脂等的抗原性，但如与蛋白质结合可成为高分子抗原。5.完整性某些蛋白质抗原经消化后形成小分子的月示陈等物质，则使分子量变小而失去免疫原性，所以一般来讲，抗原通过非经口入体内才能保证其抗原性，但对某些活的病原微生物抗原在初生时经口抗入也可产生良好免疫。具有抗原决定簇的大分子胶体只有完整无损地进入机体并达到免疫活性细胞存在的部位，才能引起机体的免疫应答。如果在进入机体过程中被破坏（如酶降解），则不能引起免疫应答许多抗原分子，尤其是蛋白质抗原，易受理化因素（酶降解，加热，辐射，强酸，强碱，乙醚等）的影响，导致抗原分子的立体构型改变，其结果可产生（1使某些决定簇消失，但可保留部分决定簇（2）出现新的决定簇。这种现象对生产免疫制剂和免疫防治十分重要。如：1活的疫苗如保存不当如受热，化学药物影响后可丧失其原有的决定簇2。细菌外毒素经甲醛处理后可使毒性基因消失：但仍保留抗原性。3。经超声波作用的蠕虫。变性的蛋白质，免疫性下降，因此，疫苗保存不当造成苗体蛋白质变性时均可使疫苗丧失抗原性，造成免疫失败。死苗，蛋白质类抗原非经口入，经皮下肌肉注射抗原性颗粒性一可溶性的第三节#抗原决定簇一、抗原特异性与抗原决定簇1.抗原特异性定义：一种抗原只能引起机体产生相应抗体，此抗体也只能与相应抗原发生结合。就象钥匙和锁一样，这就是抗原的特异性。是免疫诊断、预防、治疗、检测的基础。2.抗原决定簇：存在抗原分子表面的具有特殊立体构型和免疫活性的的化学基团，又称表位（epitope）

3.分子结构复杂 复杂的分子结构：aa 复杂，排列方式复杂， 抗原分子表面极性基团（如羧基，磺酸基）越多，抗原性越强；氨基酸的多 肽链构型越复杂，则抗原性越强，带环状结构的氨基酸（苯丙氨酸，色氨酸等） 抗原性较直链的多肽抗原性强，如明胶的分子量较大，但多肽链为直链，因而抗 原性很弱，如果在其中加入酪氨酸则使抗原性增强。 4.物理状态 颗粒性抗原比可溶性抗原的抗原性强，某些多糖，类脂等的抗原性，但如与 蛋白质结合可成为高分子抗原。 5.完整性 某些蛋白质抗原经消化后形成小分子的月示胨等物质，则使分子量变小而失 去免疫原性，所以一般来讲，抗原通过非经口入体内才能保证其抗原性，但对某 些活的病原微生物抗原在初生时经口抗入也可产生良好免疫。 具有抗原决定簇的大分子胶体只有完整无损地进入机体并达到免疫活性细 胞存在的部位，才能引起机体的免疫应答。如果在进入机体过程中被破坏（如酶 降解），则不能引起免疫应答 许多抗原分子，尤其是蛋白质抗原，易受理化因素（酶降解，加热，辐射， 强酸，强碱，乙醚等）的影响，导致抗原分子的立体构型改变，其结果可产生（1） 使某些决定簇消失，但可保留部分决定簇（2）出现新的决定簇。这种现象对生 产免疫制剂和免疫防治十分重要。如：1 活的疫苗如保存不当如受热，化学药物 影响后可丧失其原有的决定簇 2。细菌外毒素经甲醛处理后可使毒性基因消失， 但仍保留抗原性。3。经超声波作用的蠕虫。 变性的蛋白质，免疫性下降，因此，疫苗保存不当造成苗体蛋白质变性时均 可使疫苗丧失抗原性，造成免疫失败。 死苗，蛋白质类抗原非经口入，经皮下肌肉注射 抗原性 颗粒性—可溶性的 第三节 抗原决定簇 一、抗原特异性与抗原决定簇 1.抗原特异性 定义：一种抗原只能引起机体产生相应抗体，此抗体也只能与相应抗原发生结合。 就象钥匙和锁一样，这就是抗原的特异性。是免疫诊断、预防、治疗、检测 的基础。 2.抗原决定簇：存在抗原分子表面的具有特殊立体构型和免疫活性的的化学基 团，又称表位（epitope）

作用：决定抗原特异性的基础。构成特异性免疫应答的基础，决定抗原分子与相应抗体或LC发生反应的特异性。淋巴细胞就是通过其表面的抗原受体来识别抗原决定簇，从而达到区分自身和非自身物质。分类：构象决定簇和顺序决定簇：由氨基酸的排列顺序及立体构型决定。连续不连续。功能性决定簇和隐蔽的决定簇：多特异性和单特异性决定簇：抗原分子只含有一种特异性决定簇或含有两种以上不同特异性的决定簇。多价和单价决定簇：抗原分子上决定簇的数量称为抗原价。只有一个的抗原决定簇或含有多个抗原决定簇的抗原。3.抗原决定簇的组成和性质蛋白质性抗原决定簇：一般由4-7个氨基酸残基组成多糖性抗原决定簇：一般由5-6个单糖残基组成核酸性抗原决定簇：一般由5-8个核苷酸残基组成二、交叉反应或类属性天然抗原一般都为多价和多特异性决定簇抗原。在不同种属的微生物间或微生物之间除了自身特有的决定簇外，还可能有共同决定簇，凡是具有共同抗原决定簇的微生物间均可发生交叉反应1.共同抗原：不同种属的微生物间或微与其它抗原间所共有的抗原2.类属抗原：种属相关的微生物间的共同抗原。如果两种微生物之间有共同抗原，它们可与彼此的抗体之间可以发生交叉反应。例如：甲菌A/B7乙菌A/CA共有B特有C特有甲菌抗血清抗A，B乙菌抗血清抗A，C甲菌+乙菌抗血清一4+乙菌+甲菌抗血清一++3.异嗜性抗原：种属无关的不同动物之间或动物与微生物间共有的抗原典型的例子是Forssman抗原，用豚鼠多种脏器制成悬液免疫家兔，所得抗体除与豚鼠相应脏器抗原发生反应外，还可凝集绵羊红细胞。三、交叉反应在兽医中的作用主要用于诊断和防治当中1．诊断当中出现误诊（1）牛感染禽结核杆菌或副结核杆菌时，用牛结核菌素点眼可能出现阳性

作用：决定抗原特异性的基础。构成特异性免疫应答的基础，决定抗原分子 与相应抗体或 LC 发生反应的特异性。淋巴细胞就是通过其表面的抗原受体来识 别抗原决定簇，从而达到区分自身和非自身物质。 分类： 构象决定簇和顺序决定簇：由氨基酸的排列顺序及立体构型决定。连续不连 续。 功能性决定簇和隐蔽的决定簇： 多特异性和单特异性决定簇：抗原分子只含有一种特异性决定簇或含有两种 以上不同特异性的决定簇。 多价和单价决定簇：抗原分子上决定簇的数量称为抗原价。只有一个的抗原 决定簇或含有多个抗原决定簇的抗原。 3.抗原决定簇的组成和性质 蛋白质性抗原决定簇：一般由 4-7 个氨基酸残基组成 多糖性抗原决定簇：一般由 5-6 个单糖残基组成 核酸性抗原决定簇：一般由 5-8 个核苷酸残基组成 二、交叉反应或类属性 天然抗原一般都为多价和多特异性决定簇抗原。 在不同种属的微生物间或微生物之间除了自身特有的决定簇外，还可能有共 同决定簇，凡是具有共同抗原决定簇的微生物间均可发生交叉反应 1． 共同抗原：不同种属的微生物间或微与其它抗原间所共有的抗原 2． 类属抗原：种属相关的微生物间的共同抗原。如果两种微生物之间 有共同抗原，它们可与彼此的抗体之间可以发生交叉反应。 例如 ：甲菌 A/B 乙菌 A/C A 共有 B 特有 C 特有 甲菌抗血清抗 A，B 乙菌抗血清抗 A，C 甲菌+乙菌抗血清—++ 乙菌+甲菌抗血清—++ 3． 异嗜性抗原：种属无关的不同动物之间或动物与微生物间共有的抗 原 典型的例子是 Forssman 抗原，用豚鼠多种脏器制成悬液免疫家兔，所得抗 体除与豚鼠相应脏器抗原发生反应外，还可凝集绵羊红细胞。 三、 交叉反应在兽医中的作用 主要用于诊断和防治当中 1． 诊断当中出现误诊 （1）牛感染禽结核杆菌或副结核杆菌时，用牛结核菌素点眼可能出现阳性

（2）牛咸染了肠尔氏菌后出现的抗体可能与牛布氏杆菌抗原发生试管凝集反应而误诊不牛布氏菌感染。2.诊断疾病一一一一昂贵-便宜，不易获得-易获得(1)猫细小抗毒感染，可用猪传染性胃肠炎VI抗原诊断(2)用变形杆菌抗原诊断动物的立克氏体病(3)用牛心肌酒精提取液可检查梅毒患者的血清3.预防传染病（1）牛痘苗一人天花（2）人麻苗一犬瘟热（3）牛粘膜病病毒（BVD）一注射猪预防猪（MCV）（4）火鸡疱疹病毒一鸡马立克MD第四节半抗原与载体半抗原是含有抗原决定簇的小分子物质本身不能诱导机体产生免疫应答，加不能作为免疫原但如果给半抗原连结大分子物质（如蛋白）则可诱导产生免疫反应，这种与半抗原结合的大分子物质称为载体。半抗原起决定族的作用，载体起连接半抗原作用1半抗原一载体效应：指用一种半抗原一载体免疫动物后可刺激动物产生对该半抗原一载体的特异性反应大多数的抗原物质都是半抗原和载体的复合物，半抗原起决定簇的作用，载体起连接半抗原作用，增加半抗原数量，使其产生多量的抗体和产生回忆反应，另外，BLC一识别半抗原TLC（T淋巴细胞）一识别载体故细胞免疫应答中载体起主要作用，而体液免疫应答时，也必经先通过T细胞对载体的识别，从而促进B细胞对半抗原的反应。2.意义：据此效应制免疫性或抗原性强的疫苗或抗原物质了解半抗原载体现象，对于制备良好的免疫制剂非常重要，一个良好疫苗必须具有半抗原（决定簇）和载体，复合物才能引起良好的免疫应答。第五节抗原的类型一一略讲1.根据对胸腺（T）细胞的依赖性分类：TD,TI2.依抗原性分：完全抗原（微生物，疫苗，血清）都有免疫原性和反应原性（蛋白质及多糖类脂复合物）半抗原：复合半抗原：微生物成分（多糖，类脂）无免疫原性有反应原性简单半抗原：酒石酸，苹果酸无免疫原性有反应原性3.依抗原来源性分：

（2）牛咸染了肠 尔氏菌后出现的抗体可能与牛布氏杆菌抗原发生试管凝 集反应而误诊不牛布氏菌感染。 2． 诊断疾病————昂贵-便宜，不易获得-易获得 （1） 猫细小抗毒感染，可用猪传染性胃肠炎 VI 抗原诊断 （2） 用变形杆菌抗原诊断动物的立克氏体病 （3） 用牛心肌酒精提取液可检查梅毒患者的血清 3． 预防传染病（1）牛痘苗—人天花 （2）人麻疹苗—犬瘟热 （3）牛粘膜病病毒（BVD）—注射猪预防猪瘟（MCV） （4）火鸡疱疹病毒—鸡马立克 MD 第四节 半抗原与载体 半抗原是含有抗原决定簇的小分子物质本身不能诱导机体产生免疫应答，加 不能作为免疫原但如果给 半抗原连结大分子物质（如蛋白）则可诱导产生免疫 反应，这种与半抗原结合的大分子物质称为载体。 半抗原起决定簇的作用，载体起连接半抗原作用 1． 半抗原—载体效应：指用一种半抗原—载体免疫动物后可刺激动物产 生对该半抗原—载体的特异性反应 大多数的抗原物质都是半抗原和载体的复合物，半抗原起决定簇的作用，载 体起连接半抗原作用，增加半抗原数量，使其产生多量的抗体和产生回忆反应， 另外， TLC（T 淋巴细胞）—识别载体 BLC—识别半抗原 故细胞免疫应答中载体起主要作用，而体液免疫应答时，也必经先通过 T 细胞对载体的识别，从而促进 B 细胞对半抗原的反应。 2． 意义：据此效应制免疫性或抗原性强的疫苗或抗原物质 了解半抗原载体现象，对于制备良好的免疫制剂非常重要，一个良好疫苗必 须具有半抗原（决定簇）和载体，复合物才能引起良好的免疫应答 。 第五节 抗原的类型——略讲 1． 根据对胸腺（T）细胞的依赖性分类：TD,TI 2． 依抗原性分： 完全抗原（微生物，疫苗，血清）都有免疫原性和反应原性（蛋白质及多糖， 类脂复合物） 半抗原：复合半抗原：微生物成分（多糖，类脂）无免疫原性有反应原性 简单半抗原：酒石酸，苹果酸无免疫原性有反应原性 3． 依抗原来源性分：

异种抗原：不同动物的血清以及种种微生物的统称同种异体抗原：同种动物不同个体的抗原，如，人的红细胞血型抗原。人的主要组织，相溶性抗原（HCA）人类组织细胞表面具有遗传基因控制的特异性抗原称为组织相溶性抗原。HCA与血型抗原均受染色体上基因的控制，是由遗传决定的，人类除同卵李生者外，相互间的HCA是不完全相同，因此同种异体的皮肤或器官移植时，可用供体移植物中存在着受体所没有的抗原成分，从而刺激受体，产生对移植物的免疫排斥反应。HCA的抗原相容性越差，发生排反应会快。自身抗原：自身的组成成分异嗜性抗原：（不同种属动物，微生物存在共同抗原）4.根据抗原的化学性质分类5.根据临床应用：重点讲保护性抗原，凝集抗原，沉淀原，变应原，中和抗原，等等。第六节重要的天然抗原一一自学菌体Ag（细胞壁A又称O抗原）（O）(H)1.微生物抗原：（1）细菌抗原：鞭毛Ag（H抗原）菌毛Ag（K抗原，F，D）大肠杆菌表面Ag（荚膜抗原(肺炎球菌)，Vi抗原（沙门氏菌）（大肠菌K抗原））（2）细菌毒素抗原：类毒素外毒素内毒素（3）病毒抗原：表面抗原（V抗原）血凝素：副粘V蛋白抗原（P抗原）病毒感染相关性Ag：如口蹄疫Ag2.高等生物抗原(1)动物血清与组织液：异种动物血清和组织液是良好的抗原(2）某些酶：酶的化学成分是蛋白质，有良好的抗原性，利用抗酶抗体来检测各种酶的含量，用以诊断疾病(3）激素：无论大分子蛋白质激素和小分子脂类激素均属抗原物质，前者可刺激机体产生抗体，后者与载体结合后可使动物产生抗体，目前畜牧业中推广使用的双盖素就是激素人工合成抗原制剂，人医上的早期妊娠诊断就是用孕酮免疫动物产生抗孕酮抗体，以检查孕妇尿中孕酮的变化

异种抗原：不同动物的血清以及种种微生物的统称 同种异体抗原：同种动物不同个体的抗原，如，人的红细胞血型抗原。人的 主要组织，相溶性抗原（HCA） 人类组织细胞表面具有遗传基因控制的特异性抗原称为组织相溶性抗原。 HCA 与血型抗原均受染色体上基因的控制，是由遗传决定的，人类除同卵孪生 者外，相互间的 HCA 是不完全相同，因此同种异体的皮肤或器官移植时，可用 供体移植物中存在着受体所没有的抗原成分，从而刺激受体，产生对移植物的免 疫排斥反应。HCA 的抗原相容性越差，发生排斥反应会快。 自身抗原：自身的组成成分 异嗜性抗原：（不同种属动物，微生物存在共同抗原） 4.根据抗原的化学性质分类 5.根据临床应用：重点讲 保护性抗原，凝集抗原，沉淀原，变应原，中和抗原，等等。 第六节 重要的天然抗原——自学 菌体 Ag（细胞壁 A 又称 O 抗原 ）（O） 1．微生物抗原：（1）细菌抗原：鞭毛 Ag（H 抗原） （H） 菌毛 Ag（K 抗原，F，D）大肠杆菌 表面 Ag（荚膜抗原(肺炎球菌)，Vi 抗原 （沙门氏菌）（大肠菌 K 抗原）） （2）细菌毒素抗原：类毒素 外毒素 内毒素 （3）病毒抗原：表面抗原（V 抗原）血凝素：副粘 V 蛋白抗原（P 抗原） 病毒感染相关性 Ag：如口蹄疫 Ag 2.高等生物抗原 (1) 动物血清与组织液：异种动物血清和组织液是良好的抗原 (2) 某些酶：酶的化学成分是蛋白质，有良好的抗原性，利用抗酶抗体来检 测各种酶的含量，用以诊断疾病 (3)激素：无论大分子蛋白质激素和小分子脂类激素均属抗原物质，前者可 刺激机体产生抗体，后者与载体结合后可使动物产生抗体，目前畜牧业中推广使 用的双羔素就是激素人工 合成抗原制剂，人医上的早期妊娠诊断就是用孕酮免 疫动物产生抗孕酮抗体，以检查孕妇尿中孕酮的变化