抗原的物質(zhì)基礎(chǔ)
更新時間:2017-01-09 點擊次數(shù):1941次抗原(antigen,Ag),是一類能刺激機體免疫系統(tǒng)使之產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答,并能與相應(yīng)免疫應(yīng)答產(chǎn)物即抗體和致敏淋巴細(xì)胞在體內(nèi)或體外發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì),也稱為免疫原(immunogen)。
前一種性能稱為免疫原性(immunogenicity)或抗原性(antigenicity),后一種性能稱為反應(yīng)原性(reactogenicity)或免疫反應(yīng)性(immunoreactivity)。
抗原一般為大分子物質(zhì),其分子量在10kD以上。在一定范圍內(nèi),分子量越大,其抗原性越強。分子量在5kD以下的肽類,一般無抗原性,分子量為5-10kD的肽類為弱抗原。抗原須是大分子物質(zhì)的原因為:1)分子量越大,表面的抗原決定簇越多,而淋巴細(xì)胞要求有一定數(shù)量的抗原決定簇的刺激才能活化。2)大分子膠體物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,不易被破壞和清除,在體內(nèi)停留時間較長,能持續(xù)刺激淋巴細(xì)胞。
大分子物質(zhì)并不一定都有抗原性。例如明膠是蛋白質(zhì),分子量達(dá)100kD以上,但其免疫原性很弱。因明膠所含成分為直鏈氨基酸,不穩(wěn)定,易在體內(nèi)水解成低分子化合物。如在明膠分子中加入少量酪氨酸則能增強其抗原性。因此,抗原物質(zhì)除應(yīng)為大分子外,其表面必須有一定的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)。此外,抗原分子的構(gòu)象(conformation)即抗原分子中一些特殊化學(xué)基因的三維結(jié)構(gòu),它決定該抗原分子是否能與相應(yīng)淋巴細(xì)胞表面的抗原受體互相吻合,從而啟動免疫應(yīng)答。抗原分子的構(gòu)象變化,可導(dǎo)致其抗原性的改變。抗原的物理性狀與免疫原性的強弱有關(guān)。一般具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)其抗原性比直鏈分子強;聚合狀態(tài)的蛋白質(zhì)較其單體抗原性為強;顆粒性抗原較可溶性抗原為強。
具備上述性狀的物質(zhì)須經(jīng)非消化道途徑進(jìn)入機體(包括注射、吸入、混入傷口等),并接觸免疫活性細(xì)胞,才能成為良好抗原。
抗原特異性的物質(zhì)基礎(chǔ):抗原決定簇(antigenic determinant, AD)是存在于抗原表面的特殊基團,又稱表位(epitope)。抗原通過抗原決定簇與相應(yīng)淋巴細(xì)胞表面抗原受體結(jié)合,從而激活淋巴細(xì)胞,引起免疫應(yīng)答,抗原也藉此與相應(yīng)抗體或致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合。因此,抗原決定簇是被免疫細(xì)胞識別的靶結(jié)構(gòu),也是免疫反應(yīng)具有特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。一個抗原分子可具有一種或多種不同的抗原決定簇,每種決定簇只有一種抗原特異性。抗原決定簇的大小相當(dāng)于相應(yīng)抗體的抗原結(jié)合部位。一般蛋白質(zhì)的決定簇由5-6個氨基酸殘基組成,一個多糖決定簇由5-7個葡萄糖殘基組成,一個核酸半抗原的決定簇包含6-8個核苷酸。
抗原結(jié)合價(antigenic valence)指能與抗體分子結(jié)合的決定簇的總數(shù),包括抗原表面功能價及其內(nèi)部非功能價。
抗原的分類:根據(jù)抗原物質(zhì)所具備的性能可分為*抗原(complete antigen)和半抗原(hapten)兩類。同時具有免疫原性和免疫反應(yīng)性的抗原稱為*抗原,如細(xì)菌、病毒、異種動物血清等。僅具有與相應(yīng)抗原或致敏淋巴細(xì)胞結(jié)合的免疫反應(yīng)性,而無免疫原性的物質(zhì)稱為半抗原,如大多數(shù)的多糖、類脂及一些簡單的化學(xué)物質(zhì),它們本身不具免疫原性,但當(dāng)與蛋白質(zhì)大分子結(jié)合后形成復(fù)合物,便獲得了免疫原性,這種與半抗原結(jié)合并賦予它免疫原性的蛋白質(zhì)大分子稱為載體(carrier)。根據(jù)抗原的來源不同可分為外源性抗原與內(nèi)源性抗原。外源性抗原是從外界引入體內(nèi)而刺激機體發(fā)生免疫應(yīng)答的。內(nèi)源性抗原是指體內(nèi)的自身成分,如機體的組織或細(xì)胞因理化因素作用或病毒感染使這些成分發(fā)生改變或修飾,成為一種自身抗原或稱新生抗原,使機體發(fā)生免疫反應(yīng)。而根據(jù)抗原的化學(xué)組成可分成蛋白質(zhì)、糖類、脂類與核酸等抗原。
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