第四节 医学上重要的抗原
一、病原微生物
病原微生物如细菌、病毒、立克次体和螺旋体等均为良好的抗原。它们虽然结构简单，但其化学组成相当复杂，含有多种性质不同的蛋白质以及与蛋白质结合的多糖和类脂，因此是由多种不同抗原成分组成的复合体。细菌的抗原成分包括表面抗原、菌体抗原、鞭毛抗原等。病毒的抗原成分包括纤突、囊膜、蛋白衣壳等。微生物抗原可作为微生物鉴定、分型的依据，在研究与致病作用的关系及疫苗制备上也有重要意义。
二、细菌外毒素和类毒素
某些细菌在生长代谢过程中，能分泌外毒素。外毒素为蛋白质，有很强的免疫原性，能刺激机体产生相应的抗体即抗毒素。外毒素经0.3％～0.4％甲醛溶液处理后，丧失毒性作用但保留原有免疫原性，成为类毒素。类毒素用于人工主动免疫，刺激机体产生相应抗体，可预防由外毒素引起的疾病。常用的类毒素有白喉类毒素和破伤风类毒素等。
三、动物免疫血清
临床上治疗由外毒素引起的疾病通常使用抗毒素。抗毒素是用类毒素免疫动物（一般是马）制备的，如破伤风抗毒素就是用破伤风类毒素免疫马匹制得的，这种动物免疫血清（含抗毒素）对人体具有双重性：一方面可提供特异性抗毒素抗体，与体内相应的外毒素结合，具有防治疾病的作用；另一方面可刺激机体产生抗体，可能引发超敏反应疾病。因此，使用动物免疫血清之前，必须进行皮肤过敏试验。
四、异嗜性抗原
异嗜性抗原是一类与种属特异性无关的，存在于人、动物、植物和微生物之间的共同抗原，如引起斑疹伤寒的立克次体与变形杆菌间存在共同抗原。溶血性链球菌的表面成分与人肾小球基底膜及心肌组织具有共同抗原存在，故在链球菌感染后，其刺激机体产生的抗体，可与具有共同抗原的心、肾组织发生交叉反应，导致肾小球肾炎或心肌炎。
五、同种异型抗原
人类重要的同种异型抗原包括ABO血型抗原、Rh血型抗原和HLA系统。
根据红细胞膜表面所含A、B抗原种类的不同，可将人类血型分为A、B、O和AB四种类型。A型和B型血红细胞膜上分别有A抗原和B抗原；A型人血清中含有抗B抗体，B型人血清中含有抗A抗体。ABO血型的天然抗体主要属IgM型抗体，不能通过胎盘。
Rh血型系统分为Rh阳性和Rh阴性，大部分人为Rh阳性。正常情况下，人类血清中不存在Rh血型的天然抗体，只有在免疫情况下，如通过输血使Rh阳性红细胞进入Rh阴性者体内，方可刺激机体产生Rh抗体。
HLA抗原是最复杂的同种异型抗原，主要引起同种移植排斥反应。
六、自身抗原
通常情况下，机体对绝大多数自身成分不产生免疫应答，即形成天然免疫耐受。在某些因素作用下，体内有些自身成分获得免疫原性，可刺激机体产生免疫应答，此种免疫应答在生理限度内对机体有益，可协助清除体内损伤衰老的自身组织、细胞或其分解产物，具有维持自身稳定的作用。当此种免疫应答超越生理限度时，可引发自身免疫性疾病。在某些理化、生物因素作用下自身成分发生改变而成为新抗原，如感染病毒的肝脏细胞表面出现病毒的特异性抗原 ；或者由于手术、外伤、感染使某些隐蔽的从未与自身免疫系统接触过的成分，如果释放进入血液或淋巴液，激活自身淋巴细胞引起自身免疫应答，如眼晶状体蛋白、眼葡萄膜色素蛋白、甲状腺球蛋白、精子和神经髓鞘磷脂碱性蛋白等。
七、肿瘤抗原
肿瘤细胞由正常细胞发生变异而生成，一般仍保持其原有的抗原性，但在细胞癌变过程中也可出现新生抗原，总称为肿瘤抗原。根据肿瘤抗原的特异性将其分为肿瘤特异性抗原和肿瘤相关抗原两大类。
肿瘤特异性抗原只存在于某种肿瘤细胞表面，而不存在于相应正常组织细胞或其他肿瘤细胞表面。此类抗原可被机体免疫系统识别，产生免疫应答。
【知识链接】
超抗原：超抗原（superantigen, SAg）是一类由细菌外毒素、菌体某些成分、逆转录病毒编码蛋白和热休克蛋白等组成的不同于有丝分裂原的抗原性物质，只需极低浓度（1～ug/L）即可激活多克隆T细胞或B细胞，产生很强的免疫应答效应，其作用不受MHC限制，无严格的抗原特异性。超抗原以结合TCR Vβ方式直接激活T细胞，T细胞上有20多种Vβ片段，故一种超抗原可有1/20以上的T细胞与之反应，而普通多肽抗原只能与10-6～10-4的T细胞反应，因此超抗原激活T细胞的克隆远远多于普通抗原。
【案例分析】
检测瘦肉精半抗原的抗体制备：瘦肉精是一类动物用药的统称，任何能够促进瘦肉生长、抑制动物脂肪生长的物质都可称为“瘦肉精”，如克伦特罗、莱多巴胺都属于此类药物。瘦肉精可以有效提升猪的单位经济价值，但其有很危险的副作用，轻则导致心律不齐，重者则会导致心脏病。中国和欧洲完全禁止在动物饲料中使用任何种类的瘦肉精。
目前常用的瘦肉精检测方法为酶联免疫吸附法（ELISA）。ELISA利用了抗原抗体反应的特异性和酶作用于底物的高效性，通过化学方法将辣根过氧化物酶（HRP）与克伦特罗结合，形成酶联克伦特罗。先在固相载体上包被特异性的抗克伦特罗抗体，然后加入待测克伦特罗和酶偶联克伦特罗，它们竞争性与克伦特罗抗体结合，洗涤后加入HRP的底物，根据有色物的变化计量待测克伦特罗量。若待测克伦特罗多，则被结合的酶偶联克伦特罗少，有色物量就少。用比色法就可以测定样品中的克伦特罗的含量，这种方法叫做竞争ELISA，是目前检测小分子物质最常用的一种方法，在这个方法中有一个非常关键的制剂——特异性的抗克伦特罗抗体，它是怎么获得的呢？
克伦特罗是一种半抗原，本身没有免疫原性，用它免疫动物是不能获得其特异性抗体的。常用的方法就是将克伦特罗与大分子的载体（如BSA或OVA）通过化学方法偶联形成结合抗原，一般会同时制备BSA-CL和OVACL两种结合抗原，先用一种结合抗原免疫小鼠，取其脾脏与骨髓瘤细胞融合制备杂交瘤细胞，选择性培养后用另种结合抗原包被酶标板进行筛选检测，就可以获得能够分泌针对克伦特罗的特异性单克隆抗体。
【复习思考题】
1.什么是抗原？完全抗原与半抗原有何不同？
2.什么是抗原的特异性？表现在哪些方面？由什么决定？
3.构成抗原的条件是什么？
4.抗原分为哪些类别？
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