第三节　抗原的特异性(Specificity of Antigen)

所谓特异性是指物质之间的相互吻合性或专一性。抗原的特异性是指某种抗原只能激活相应的淋巴细胞产生针对该抗原的特异性抗体和/或效应细胞，并且该抗原只能与相应的应答产物发生特异性结合而反应的特性。既表现在免疫原性上，也表现在免疫反应性上。如用痢疾杆菌免疫机体，只能刺激具有相应抗原受体的淋巴细胞产生针对痢疾杆菌的抗体，这种特异性抗体只能与痢疾杆菌结合发生反应，而不能与伤寒杆菌或其他抗原性物质发生反应。抗原特异性是免疫应答和免疫反应中最重要的特性，也是免疫学诊断与防治的理论依据。实际上抗原特异性概念也是相对的。

Landsteiner(1930年)研究抗原特异性时，用几种已知的化学基团(半抗原)如苯胺、对氨基苯甲酸、对氨基苯磺酸和对氨基苯砷酸通过偶氮化作用，分别与同一种载体蛋白结合组成人工结合抗原，免疫动物后，取抗血清(抗体)分别与上述已知半抗原进行体外反应。如表3-1所示，即带不同酸基的化学基团(半抗原)只能与其相应抗血清结合，而不能与其他抗血清反应。这表明含不同酸基的化学基团(半抗原)决定了抗原抗体反应的特异性。

表3-1　不同酸基对半抗原-抗体反应特异性的影响

“　”表示无反应；“++++”表示反应明显

用氨基苯甲酸邻位、间位和对位三种异构体作为半抗原，分别与同一载体蛋白结合后，免疫动物获得的抗血清与相应的结合抗原发生反应，同样显示：氨基苯甲酸的三种异构物半抗原只能与相应的抗体特异性结合，这表明：抗原的特异性不仅取决于抗原分子表面特殊化学基团的种类和性质，而且取决于这些特殊化学基团的空间位置。

1.抗原决定基

抗原决定基(antigenic determinant)是指存在于抗原分子表面决定抗原特异性的特殊化学基团，是TCR、BCR及抗体特异性结合的基本单位，又称表位(epitope)。抗原可通过表面抗原决定基与相应淋巴细胞表面抗原识别受体结合而激发免疫应答，也可借此与相应抗体或效应T细胞特异性结合发生免疫反应。因此，抗原决定基是免疫应答和免疫反应特异性的物质基础，其性质、数目和空间构象决定着抗原的特异性。免疫学中半抗原、抗原决定基、表位具有相同的含义和作用，是同一结构的不同名称。

表位是由6～19个氨基酸残基、5～7个多糖残基或核苷酸组成，一种抗原分子可以有单一表位，单一特异性，但多数抗原具有多种不同的表位和多种不同的特异性。一般来说，只有位于抗原物质表面的表位易与抗原识别受体或抗体结合，称功能性表位；而位于分子内部的表位无免疫原性，称隐蔽性表位，若因理化因素或酶解修饰而暴露出来，可成为功能性表位，诱发免疫应答。表位的结构有两类，即构象型表位和线性表位。前者指序列上不相连的多肽或多糖，由空间构象形成的表位，一般位于分子表面，由B细胞或抗体识别；后者指一段序列相连续的氨基酸片段，多位于抗原分子内部，主要是由T细胞识别，少量由B细胞识别。

蛋白质分子中被MHC分子提呈并被TCR识别的肽段称为T细胞表位。T细胞表位一般含有9～17个氨基酸残基，为线性表位，多数为隐蔽性表位。抗原中被BCR和抗体分子识别的部位称为B细胞表位。B细胞表位一般由3～5个在空间上毗邻的氨基酸残基侧链组成，也可以是大分子中的糖苷、脂类及核苷酸决定基，为构象或线性表位，也是功能性表位。

2.抗原结合价

抗原结合价是指一个抗原分子上能与相应抗体发生特异性结合的功能性表位的总数。大多数天然抗原分子结构复杂，表面具有许多相同和不同的表位，每一种功能性表位可引起一种特异性抗体产生，能与相应的多个抗体分子结合，为多价抗原。有些抗原，如肺炎球菌荚膜多糖水解产物只有一个表位，只能与一个抗体分子中的一个抗原结合部位结合，为单价抗原。

3.共同表位及交叉反应

图3-1　共同表位及交叉反应

天然抗原分子结构复杂，具有多种不同的表位。两种不同的抗原分子所具有的相同或相似的表位称为共同表位或共同抗原。出现于亲缘关系很近的生物之间的共同抗原称为类属抗原，如伤寒杆菌和副伤寒杆菌的菌体(O)抗原；出现于不同种属生物之间的共同抗原称为异嗜性抗原。

抗原或抗血清除与相应抗血清或抗原发生特异性反应外，还能与含有共同抗体的它种抗血清或含共同表位的它种抗原发生的反应称为交叉反应。例如，甲、乙两种细菌具有某种相同的表位，由这两种细菌刺激机体产生的抗血清(即抗体)，不但能够分别与刺激它们产生的甲、乙两种细菌特异性结合，而且能与对方即乙菌或甲菌发生反应。不过，该种交叉反应的能力低于菌抗原与相应抗血清之间的反应能力(图3-1)。

交叉反应具有多方面的生物学意义：在进行免疫诊断或鉴定时，要排除交叉反应可能产生的干扰；针对某些病原微生物的免疫应答可导致对人体的免疫损伤；利用不同微生物之间的交叉反应协助诊断(参见异嗜性抗原)。