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抗原刺激机体产生特异性免疫应答

时间:2022-03-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:多种因素影响抗原物质免疫原性的强弱,但主要取决于抗原本身的性质及机体对抗原刺激的反应性。免疫原性的本质是异物性,免疫应答的本质是识别异物和排斥异物,故激发免疫应答的抗原一般须是异物。因此,抗原分子构象的细微变化,可能导致其免疫原性发生改变。抗原分子中氨基酸残基所处侧链位置的不同可影响抗原与淋巴细胞抗原受体的结合,从而影响抗原的免疫原性。

多种因素影响抗原物质免疫原性的强弱,但主要取决于抗原本身的性质及机体对抗原刺激的反应性。自然界中物质种类繁多,作为抗原物质须具备下列性质。

(一)异物性

免疫原性的本质是异物性,免疫应答的本质是识别异物和排斥异物,故激发免疫应答的抗原一般须是异物。某种物质,若其化学结构与宿主自身成分相异或机体免疫细胞在胚胎期未与其接触过,这种物质称为异物。一般来说,抗原与机体之间亲缘关系越远,组织结构差异越大,异物性越强。异物性物质包括:①异种物质(异种蛋白质、各种微生物及其代谢产物);②同种异体物质;③自身抗原:某些情况下,如隐蔽性自身成分被释放,或因理化、生物因素导致自身成分结构发生改变,则自身成分也可能对机体具有免疫原性,成为自身抗原。

图7-2 交叉反应

(二)抗原的理化性状

1.化学性质 天然抗原多为大分子有机物。一般来说蛋白质是良好的抗原,糖蛋白、脂蛋白都有免疫原性;某些多糖的免疫原性由单糖的数目和类型决定;核酸的免疫原性很弱,但与蛋白质载体结合后则可刺激机体产生抗体;脂类则一般无免疫原性。

2.分子量大小 作为完全抗原的物质,其分子量一般大于10ku。抗原的分子量越大,则免疫原性越强。分子量大于100ku者为强抗原,小于5ku的肽类一般无免疫原性。但某些小分子物质若与宿主来源的大分子(如蛋白质)结合,也可诱导免疫应答。机体对某些金属(如镍)和药物产生过敏,其机制源于此。抗原多为大分子物质,其原因为:①分子量越大,其表面抗原表位越多,从而对淋巴细胞具有更强刺激作用;②大分子胶体物质的化学结构稳定,不易被破坏和清除,在体内停留时间较长,能持续刺激淋巴细胞。

3.结构的复杂性 分子量并非决定免疫原性的绝对因素,抗原物质的化学组成和结构也可决定其免疫原性。凡含有芳香族氨基酸(尤其是酪氨酸等)的蛋白质,其免疫原性较强,如胰岛素(分子量5.7ku)的免疫原性强于明胶(分子量100ku)。

4.分子构象与易接近性 分子构象指抗原分子中某些特殊化学基团的三维结构,其决定该抗原分子能否与相应淋巴细胞表面抗原受体互相吻合,从而启动免疫应答。因此,抗原分子构象的细微变化,可能导致其免疫原性发生改变。易接近性(accessibility)指抗原分子的特殊化学基团与淋巴细胞表面相应抗原受体相互接触的难易程度。抗原分子中氨基酸残基所处侧链位置的不同可影响抗原与淋巴细胞抗原受体的结合,从而影响抗原的免疫原性。

5.一定的物理性状 一般具有环状结构的蛋白质,其免疫原性比直链分子强;聚合状态的蛋白质较其单体免疫原性强;颗粒性抗原较可溶性抗原免疫原性强。因此,将免疫原性弱的物质吸附在某些大颗粒表面,可增加其免疫原性。

(三)宿主因素

1.遗传因素 机体对抗原的应答是受遗传基因控制的。个体遗传背景不同,对同一抗原免疫应答与否及应答的强度也不同。在诸多遗传因素中,MHC是控制个体免疫应答质和量的关键因素。

2.年龄、性别与健康状态 一般来说青壮年比老年和婴幼儿的免疫应答能力强;雌性比雄性动物抗体生成率高,但当妊娠时应答能力受到显著抑制;感染、营养不良、慢性消耗性疾病和恶性肿瘤及免疫抑制药的应用都能降低机体对抗原的应答强度;手术、有创性检查、精神打击、心理创伤、惊吓、恐惧、工作或学习上的长期压力等应激性刺激均可明显降低机体的免疫应答能力。

(四)抗原进入机体的方式

1.接种抗原的剂量 抗原剂量要适中,太低和太高易引起免疫耐受。

2.抗原进入机体的途径 一般来说,具备一定理化性质的物质须经非消化道途径进入机体(包括注射、吸入、混入伤口等),并接触淋巴细胞,才能成为良好抗原。因此,常见的接种途径免疫效果依次为皮内、皮下、静脉、腹腔和口服。抗原口服途径易诱导免疫耐受,因此口服抗原诱导耐受常用于降低移植排斥反应、自身免疫病的治疗和预防速发型超敏反应等。

3.抗原的接种次数 初次接种抗原的应答强度低,同一抗原再次接种,免疫应答的强度明显增高。

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