影响抗原免疫原性的因素
抗原诱导机体产生的特异性免疫应答的类型及强度受多种因素影响,但主要取决千抗原物 质本身的异物性、理化特性、结构与构象性质以及进入机体的方式与频率,也受机体遗传因素的 影响。
—、抗原分子的理化与结构性质
1. 异物性 除自身抗原外,抗原通常为非已物质。 抗原与机体之间的亲缘关系越远,组织结构 差异越大,异物性越强,其免疫原性就越强。 不同种属之间的异物性很强,如各种病原体、动物蛋白制剂等对入是异物,为强抗原;鸡卵蛋白对鸭是弱抗原,对哺乳动物则是强抗原; 灵长类组织成分对人是 弱抗原,而对嗤齿类动物则为强抗原。 即使为同一种属,不同个体之间仍存在异物性,如不同人体之 间的器官移植物(同种异体移植物)具有很强的免疫原性(由 MHC 介导);自身成分如发生改变,可被 机体视为异物成为自身抗原;未发生改变的自身成分,如在胚胎期未与淋巴细胞接触诱导建立特异性 免疫耐受,也具有免疫原性,如眼晶状体蛋白等在正常情况下被屏障隔离千免疫系统之外,如因外伤 溢出接触淋巴细胞,可诱导强免疫应答导致交叉性眼炎等疾病。
2. 化学属性 抗原本身的化学属性也决定了其免疫原性,天然抗原多为大分子有机物和蛋白 质,免疫原性较强。 多糖、脂多糖也有免疫原性。 脂类和哺乳动物的细胞核成分如DN人组蛋白等通 常无免疫原性,但肿瘤细胞、免疫细胞因过度活化发生凋亡后,其释放的核酸和组蛋白可能发生化学 修饰或构象变化从而具备免疫原性,成为自身抗原,可诱导机体产生自身抗体。
3. 分子量 一般而言,抗原的分子量越大,含有抗原表位越多,结构越复杂,则免疫原性越强。 分子量大于1000kD 的抗原为强抗原,小于10kD 的抗原通常免疫原性较弱。
4 分子结构 分子量大小并非决定免疫原性的绝对因索,分子结构的复杂性同样重要。 明胶分 子量为1000kD, 但因其由直链氨基酸组成,缺乏含苯环的氨基酸,稳定性差,免疫原性很弱。 明胶分子 偶联2% 的酪氨酸后免疫原性显著增强。 胰岛素分子量仅5. 7kD, 但其结构中含复杂的芳香族氨基 酸,则免疫原性仍较强。


5. 分子构象 (conformation) 抗原表位的空间构象很大程度上影响了抗原的免疫原性。 某 些抗原分子在天然状态下可诱生特异性抗体,但一经变性,由于所含构象表位的改变,可失去诱生抗 体的能力。 抗原大分子中所含抗原表位的性质、数目、位置和空间构象均可影响抗原的免疫原性或免 疫反应性。 例如,氨苯磺酸氨苯碑酸和氨苯甲酸在结构上相似,仅一个有机酸基团有差异,均可诱生 特异性抗体;但抗氨苯磺酸抗体仅与氨苯磺酸高度结合,对相似的氨苯珅酸和氨苯甲酸只起中等和弱反应(表3-2) , 表明化学基团性质可影响抗原表位的免疫反应性(动画3-4"化学基团的性质对抗原免 疫反应性的影响")。 即使均为氨苯磺酸,但抗间位氨苯磺酸抗体只对间位氨苯磺酸产生强反应,对 邻位氨苯磺酸和对位氨苯磺酸仅呈弱或无反应,提示化学基团的位置也影响抗原表位的免疫原性与 免疫反应性(表3-3 ) 。 抗右旋、 抗左旋和抗消旋酒石酸的抗体仅对相应旋光性的酒石酸起反应,即空 间构象也显著影响抗原表位的免疫原性与免疫反应性。
6. 易接近性 (accessib小ty) 指抗原表位在空间上被BCR 所接近的程度。 抗原分子中表位氨 基酸残基所处侧链位置的不同可影响抗原与BCR 的空间结合,从而影响抗原的免疫原性与免疫反应 性。 如图3-2 所示,氨基酸残基在侧链的位置不同(A 与 B 相比),其免疫原性也不同;而氨基酸残基 因侧链间距不同( B 与C 相比),使BCR 可接近性不同,故免疫原性也不同。
7. 物理性状 一般聚合状态的蛋白质较单体有更强的免疫原性;颗粒性抗原的免疫原性较强, 可溶性抗原免疫原性较弱。 将免疫原性弱的物质吸附在颗粒物质表面或组装为颗粒性物质,可显著 增强其免疫原性。
二、宿主的特性
1. 遗传因素 机体对抗原的应答能力受多种遗传基因特别是主要组织相容性复合体(MHC)基因的控制。 MHC 分子通过结合抗原表位提呈给TCR,辅助T 细胞对抗原表位的识别而发挥重要免疫 调控功能。 不同遗传背景的小鼠以及人群中的不同个体,由千MHC 基因呈现高度多态性,导致对抗 原分子中抗原表位的结合各异,进而导致T/B 细胞免疫应答的差异,显示对同一抗原的应答能力不 同。 对某一抗原呈高反应的小鼠品系或人对其他抗原可能呈低反应性。 MHC 基因多态性及其他免 疫凋控基因差异,从遗传上决定个体对同一抗原的免疫应答与否及应答程度不同。
2. 年龄、 性别与健康状态 青壮年个体通常比幼年和老年个体对抗原的免疫应答强;新生动物 或婴儿对多糖类抗原不应答,故易引起细菌感染。 雌性比雄性动物诱导抗体的能力强,但怀孕个体的 应答能力受到显著抑制,同时发生由自身抗体介导的自身免疫病的概率也增高。 感染或免疫抑制剂 都能干扰和抑制机体对抗原的应答。
三、抗原进入机体的方式
抗原进入机体的量、途径、次数、频率及免疫佐剂的应用和佐剂类型等均可显著影响机体对抗原 的免疫应答强度和类型。 适中的抗原剂量可诱导免疫应答,而过低和过高抗原量可诱导免疫耐受。 皮内注射和皮下免疫途径容易诱导免疫应答,肌内注射次之,而静脉注射效果较差,口服免疫则易诱 导耐受。 适当间隔(如1 - 2 周)免疫可诱导较好免疫应答,频繁注射抗原则可能诱导耐受。 不同类型 的免疫佐剂可显著改变免疫应答的强度和类型,弗氏佐剂主要诱导IgG 类抗体产生,明矶佐剂则易诱 导IgE 类抗体产生。

