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生物學(xué)中的抗原是什么?抗原的特征和類型

抗原是泛指所有能刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)、體液免疫和細(xì)胞免疫的物質(zhì)。然而在免疫學(xué)的概念,抗原通常是指能夠從免疫系統(tǒng)誘導(dǎo)免疫反應(yīng)并與其在體內(nèi)或體外產(chǎn)生的抗體或效應(yīng)細(xì)胞發(fā)生特異性反應(yīng)的物質(zhì)。能刺激機(jī)體產(chǎn)生體液免疫或細(xì)胞免疫,并能與抗體或致敏淋巴細(xì)胞結(jié)合并發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì),是免疫反應(yīng)的產(chǎn)物。在水產(chǎn)科學(xué)的概念:可以誘導(dǎo)免疫反應(yīng)并與相應(yīng)的抗體或T細(xì)胞受體發(fā)生特異性反應(yīng)的物質(zhì)。


免疫原性抗原的免疫原性是指能夠誘導(dǎo)免疫反應(yīng)的抗原分子的特征。它涉及抗原分子與免疫細(xì)胞的相互作用,即必須經(jīng)過抗原呈遞細(xì)胞的加工、加工和呈遞,才能被T細(xì)胞和B細(xì)胞的抗原識(shí)別受體識(shí)別。因此一個(gè)抗原的免疫原性與抗原分子的化學(xué)性質(zhì)有關(guān),更多的是與機(jī)體的免疫反應(yīng)特性有關(guān)。

抗原性抗原的抗原性是指能與免疫反應(yīng)產(chǎn)物即抗體或效應(yīng)T細(xì)胞發(fā)生特異性反應(yīng)的抗原分子的特性,故又稱抗原反應(yīng)性。只涉及T細(xì)胞的抗原分子與抗體分子或抗原受體分子TCR的相互作用,即分子與分子的相互作用。中.海只有抗原分子表面的有限部分才能與抗體分子結(jié)合,這部分稱為抗原決定簇或表位。因此抗原的抗原性主要是由抗原分子的化學(xué)性質(zhì)決定的。如果抗原是蛋白質(zhì)分子,其抗原性可以由其氨基酸序列或空間構(gòu)型決定。簡(jiǎn)而言之,真正的抗原必須讓身體產(chǎn)生免疫反應(yīng)抗原呈遞,激活免疫細(xì)胞,并且必須能夠與免疫反應(yīng)產(chǎn)物結(jié)合。


完全抗原是指同時(shí)具有免疫原性和免疫反應(yīng)特異性的抗原,如微生物和異質(zhì)蛋白等。

不完全抗原即半抗原,是指具有特異性免疫反應(yīng)但不具有免疫原性的簡(jiǎn)單小分子抗原,如某些多糖、脂質(zhì)和藥物等。半抗原單獨(dú)沒有免疫抗原,半抗原與蛋白載體化學(xué)結(jié)合,形成半抗原-載體復(fù)合物,獲得免疫原性。偶聯(lián)的半抗原作為載體分子的抗原決定簇發(fā)揮免疫作用的。用這種復(fù)合物對(duì)身體進(jìn)行免疫不僅可以產(chǎn)生針對(duì)蛋白質(zhì)載體的抗體,還可以產(chǎn)生針對(duì)半抗原的抗體。在免疫學(xué)中,半抗原與抗原決定簇或表位具有相同的意義和功能。半抗原與載體蛋白偶聯(lián)形成半抗原-載體復(fù)合物發(fā)揮免疫作用。

人工抗原概念與天然抗原定義:

人工合成的多肽或基因工程重組蛋白稱為人工抗原。半抗原有機(jī)分子與蛋白質(zhì)大分子結(jié)合形成的完整抗原,也是人工抗原。

自然界中存在的蛋白質(zhì)、多糖和結(jié)合蛋白抗原稱為天然抗原。微生物抗原,如病毒和*。 由于該類抗原相對(duì)分子質(zhì)量大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以研究其免疫原性和抗原特異性。

抗原刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體是否需要T細(xì)胞協(xié)助分為胸腺依賴性抗原(TD-Ag)和胸腺非依賴性抗原(TI-Ag)兩類。

胸腺依賴性抗原:TD抗原大部分抗原需要CD4+T細(xì)胞在誘導(dǎo)體液免疫反應(yīng)的過程中幫助激活B細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的抗體。大部分抗原都屬于這種天然微生物、卵清蛋白、羊紅細(xì)胞、類毒素等抗原多為TD-Ag。

TD-Ag抗原特點(diǎn):可引起體液免疫反應(yīng)和細(xì)胞免疫反應(yīng),產(chǎn)生記憶免疫細(xì)胞引起回憶反應(yīng)。產(chǎn)生的抗體大部分為免疫球蛋白G類IgG。

胸腺非依賴性抗原,TI抗原或TI-Ag,是指能直接刺激B細(xì)胞產(chǎn)生免疫球蛋白的抗原。在沒有 T 細(xì)胞幫助的情況下產(chǎn)生抗體。天然TI-Ag的種類很少,主要有*脂多糖、肺炎球菌莢膜多糖和多鞭毛蛋白。

TI-Ag抗原特點(diǎn):只能引起體液免疫反應(yīng),不能引起細(xì)胞免疫,無召回反應(yīng),產(chǎn)生的抗體只能是免疫球蛋白M類IgM。

根據(jù)抗原來源和與機(jī)體的關(guān)系,抗原可分為異種抗原、同種異體抗原、自身抗原、異嗜性抗原四種類型:

異種抗原:來自另一個(gè)物種的抗原物質(zhì)稱為異種抗原,包括病原微生物、類毒素和不同種族之間的其他抗原,如微生物和動(dòng)物蛋白質(zhì)是人類的異種抗原。

同種異體抗原:是指來自同一物種但不同基因型的個(gè)體的抗原物質(zhì),即來自另一個(gè)個(gè)體的血型抗原,主要是組織相容性抗原。如HLA、ABO血型抗原、Rh抗原、MHC等。

自身抗原:是指可以引起免疫反應(yīng)的自身組織成分。分為隱性自身抗原、改變的自身抗原等,如眼晶狀體蛋白。正常情況下,人體不會(huì)對(duì)自身的組織細(xì)胞產(chǎn)生免疫反應(yīng),即自我耐受能力。然而在感染、外傷、服用某些藥物等影響下,分離抗原被釋放,或自身組織的抗原結(jié)構(gòu)發(fā)生改變和修飾,誘發(fā)對(duì)自身抗原的反應(yīng)。

異嗜性抗原:又稱共同抗原,是一類與物種特異性無關(guān),存在于動(dòng)物、植物和微生物中的具有相同性質(zhì)的抗原。中'海生物認(rèn)為它們的抗原性非常相似,任何一種抗原的抗體都可以與該類型的其他抗原發(fā)生強(qiáng)烈的交叉反應(yīng)。例如溶血性鏈球菌與人腎小球基底膜和心肌組織有共同的抗原。當(dāng)人體感染這類*時(shí),產(chǎn)生的相應(yīng)抗體會(huì)損傷腎小球基底膜和心肌組織,引起急性腎炎和風(fēng)濕性心臟疾病。


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