第一节 抗原的性质与分子结构基础
一、抗原的概念
抗原(antigen,Ag)是指能与T细胞的TCR及B细胞的BCR结合,促使其增殖、分化,产生抗体或致敏淋巴细胞,并与之发生特异性结合的物质。
二、抗原的两个重要特性
1.免疫原性(immunogenicity),即抗原刺激机体产生免疫应答,诱生抗体或致敏淋巴细胞的能力;
2.抗原性(antigenicity),即抗原与其所诱生的抗体或致敏淋巴细胞有特异性结合的能力。
同时具有免疫原性和抗原性的物质称免疫原(immunogen),又称完全抗原(complete antigen),即通常所称的抗原,如大多数蛋白质、细菌和病毒等;仅具备抗原性而不具备免疫原性的物质,称为不完全抗原(incompleteantigen),又称半抗原(hapten),半抗原多为简单小分子物质,如多糖和某些小分子药物等。
三、抗原的特异性
抗原的特异性是指抗原刺激机体产生免疫应答及其与应答产物发生反应所显示的专一性,抗原的特异性既表现在免疫原性上,又表现在抗原性上,即某一特定抗原只能刺激机体产生特异性的抗体或致敏淋巴细胞,且仅能与该抗体或对该抗原应答的淋巴细胞有特异性结合。抗原的特异性是免疫应答中最重要的特点,也是免疫学诊断和免疫学防治的理论依据。
决定抗原特异性的结构基础是存在于抗原分子中的抗原表位。
(一)抗原表位
抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团,称为抗原表位(epitope),又称抗原决定基(antigenic determinant)。它是与TCR/BCR 及抗体特异性结合的基本结构单位,通常由5-17个氨基酸残基或5-7个多糖残基或核苷酸组成。
根据抗原表位的结构特点,可将其分为顺序表位(sequential epitope)和构象表位(conformationalepitope)。T细胞仅识别由抗原提呈细胞加工提呈的线性表位,而B细胞则可识别线性或构象表位。因此,也可根据T、B 细胞所识别的抗原表位的不同,将其分为T细胞表位和B细胞表位。
T细胞表位与B细胞表位的比较
| T细胞表位 | B细胞表位 |
| 识别表位受体 | TCR | BCR |
| MHC分子参与 | 必需 | 无需 |
| 表位性质 | 主要是线性多肽 | 天然多肽、多糖、脂多糖、有机化合物 |
| 表位大小 | 8~12个氨基酸(CD8+T细胞)12~17个氨基酸(CD4+T细胞) | 5~17个氨基酸,或5~7个单糖,核苷酸 |
| 表位类型 | 线性表位 | 构象表位或线性表位 |
| 表位位置 | 抗原分子任意部位 | 抗原分子表面 |

(二)抗原表位的影响因素
抗原表位的组成、数目、排列和空间结构决定着抗原表位的特异性。
四、半抗原-载体效应
某些人工合成的简单的有机化学分子属于半抗原,免疫原性很低,半抗原必须与蛋白质载体偶联后,才可诱导出抗半抗原抗体产生。载体不是单纯起运载半抗原的作用,而具有载体特异性(含CD4+T细胞表位)。在免疫应答中,B细胞识别半抗原,并提呈载体表位给CD4+T细胞,Th细胞识别载体表位,这样蛋白载体就可把特异T、B细胞之间连接起来,Th细胞才能激活B细胞,称载体效应。天然蛋白抗原同时存在T和B细胞表位,可分别激活T细胞和B细胞。
五、共同抗原表位与交叉反应
某些抗原分子中含多个抗原表位,不同抗原间可能存在有相同或相似的抗原表位,称共同抗原表位。因此,某些抗原刺激机体产生抗体或效应T细胞,不仅可与自身抗原表位特异性结合,还可与其他抗原中相同或相似抗原表位发生结合反应,此为交叉反应。含有共同抗原表位的不同抗原称为交叉抗原或共同抗原。抗原含共同抗原表位是发生交叉反应的物质基础。