第三节 抗原的种类
一、根据产生抗体时是否需要Th细胞参与分类
1.胸腺依赖性抗原(TD-Ag)绝大多数蛋白质抗原如病原微生物、大分子化合物、血清蛋白等刺激B细胞产生抗体时,必须依赖T细胞的辅助,称TD-Ag,又称T细胞依赖性抗原。先天性胸腺缺陷和后天性T细胞功能缺陷的个体,TD-Ag诱导机体产生的能力明显低下。
2.非胸腺依赖性抗原(TI-Ag)某些抗原刺激机体产生抗体时无需T细胞的辅助,称TI-Ag,又称非T细胞依赖性抗原。TI-Ag可分两类:①TI-1Ag具有激活多克隆B细胞的作用,如细菌脂多糖(LPS)等,可刺激成熟或未成熟B细胞活化;②TI-2 Ag表面含多个重复B细胞表位,如肺炎球菌荚膜多糖、聚合鞭毛素等,仅能刺激成熟B细胞活化。婴儿和新生动物B细胞发育不成熟,故对TI-2 Ag不应答或低应答,但对TI-1 Ag仍应答。TD-Ag与TI-Ag的区别见表。
表 TD-Ag与TI-Ag的特性比较
| 比较点 | TD-Ag | TI-Ag |
| 结构特点 | 复杂、含多种表位 | 含单一表位 |
| 化学组成 | 多为天然抗原(蛋白质) | 一般为多糖 |
| 表位组成 | B细胞和T细胞表位 | 重复B细胞表位 |
| T细胞辅助 | 必需 | 无需 |
| MHC限制性 | 有 | 无 |
| 激活的B细胞 | B2 | B1 |
| 免疫应答类型 | 体液免疫和细胞免疫 | 体液免疫 |
| 抗体类型 | IgM、IgG、IgA等 | IgM |
| 免疫记忆 | 有 | 无 |
二、根据抗原与机体的亲缘关系分类
1.异嗜性抗原存在于不同种属间(如人,动物和微生物之间)的共同抗原称为异嗜性抗原,最初由Forssman发现,又名Forssman抗原。其生物学意义在于:①疾病损伤机制方面,有些病原微生物与人体某些组织有共同抗原,感染后引起的免疫应答可导致对人体的免疫损伤,例如,溶血性链球菌的表面成分与人肾小球基底膜及心肌组织存在共同抗原,故链球菌感染机体产生的抗体可与有共同抗原的心、肾组织发生交叉反应,导致肾小球肾炎或心肌炎;大肠埃希菌O14脂多糖与人结肠黏膜有共同抗原,可导致溃疡性结肠炎的发生;②在疾病诊断方面,一方面可用于某些疾病的辅助诊断,如检测斑疹伤寒的外斐反应,就利用变形杆菌OX19和OX2株和立克次体有交叉抗原,用变形杆菌代替立克次体抗原用来辅助诊断立克次体病。另一方面在进行特异性诊断或鉴定时,须排除交叉反应可能产生的干扰,避免疾病的误诊。
2.异种抗原指来自于另一物种的抗原,如病原微生物及其代谢产物、植物花粉、动物蛋白、疫苗、类毒素及治疗用动物抗血清(抗体)及异种器官移植物等,对人而言均为异种抗原。临床治疗用的马血清抗毒素,注入人体具有双重作用,一方面,含有特异性抗体可中和相应外毒素,可紧急预防和治疗外毒素引起的疾病;另一方面,作为异种动物蛋白,抗毒素有很强的免疫原性,可刺激机体产生抗马血清抗体,反复使用可导致超敏反应,严重者可发生过敏性休克,导致患者死亡。因此,在使用抗毒素紧急预防或治疗外毒素疾病时必须做皮肤过敏试验。
3.同种异型抗原指同一种属不同个体间所存在的不同抗原,又称同种抗原或同种异体抗原。常见的人类同种异型抗原有血型(红细胞)抗原和人主要组织相容性抗原即人白细胞抗原(HLA)。已发现有40余种血型抗原系统,如ABO血型系统和Rh血型系统,其对安全输血极为重要,若血型不合可引起严重的输血反应,母胎之间的Rh血型不合可引起流产或新生儿溶血症。HLA是人体最为复杂的同种异型抗原,广泛存在于人类有核细胞表面并代表个体特异性抗原,在人群中具有高度多态性。编码组织相容性抗原的基因称为主要组织相容性复合体(MHC),是个体区别于他人的独特的遗传标志。在无关个体间几乎不可能出现MHC表型(HLA)完全相同的个体,故异体器官移植会发生移植排斥反应。
4.自身抗原正常情况下,机体对自身组织表达的抗原不会产生免疫应答,即自身耐受。但是在感染、理化因素、某些药物等影响下,自身组织细胞抗原发生改变和修饰,或者外伤、感染导致的免疫隔离抗原的释放可使自身来源抗原成为自身抗原,诱导特异性自身免疫应答,引起自身免疫疾病。
5.独特性抗原 TCR、BCR或Ig的可变区有两个主要特性,一是与抗原表位相结合的特性,即受体或抗体;另一是此区内所具有独特空间构型氨基酸顺序称为互补决定区(CDR)。每种特异性抗体、TCR和BCR的CDR各不相同,因此也可作为抗原诱生特异性抗体。抗体(Abl)中此类独特的氨基酸序列所组成的抗原表位称为独特型(Id)抗原,Id抗原所产生的抗体(即抗抗体,或称Ab2)称抗独特型抗体(AId)。
三、根据抗原提呈细胞内抗原的来源分类
1.内源性抗原指在抗原提呈细胞(APC)内新合成的抗原称为内源性抗原。如病毒感染细胞合成的病毒蛋白、肿瘤细胞内合成的肿瘤抗原等,在胞质内被加工处理为抗原肽,与MHC I类分子结合成复合物,提呈于APC表面,被CD8+T细胞的TCR所识别。
2.外源性抗原来源于抗原提呈细胞之外的抗原称为外源性抗原。如细菌蛋白等外来抗原,其通过胞吞、胞饮和受体介导内吞等作用进入APC,在内吞体和溶酶体内,此类物质被酶降解为抗原肽后,与MHC II类分子结合成复合物,提呈于APC表面,被CD4+T细胞的TCR所识别。
四、抗原的其他分类
此外,根据抗原产生方式的不同,可将抗原分为天然抗原和人工抗原;根据抗原物理性状不同,可分为颗粒性抗原和可溶性抗原;根据抗原化学性质,可分为蛋白质抗原、多糖抗原及核酸抗原等;根据抗原来源及其与疾病的相关性,可分为移植抗原、肿瘤抗原、自身抗原等。诱导机体产生正常免疫应答的抗原称为免疫原;诱导机体产生变态反应(过敏反应)的抗原称为变应原或过敏原;诱导机体产生免疫耐受的抗原称为耐受原。