(一)异物性
异物即非己的物质。异物性是抗原的重要性质,抗原免疫原性的本质是异物性。一般情况下除了自身抗原外,抗原通常为非己物质。一般来说,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、动物蛋白制剂等对人都是异物,为强抗原;鸡卵蛋白对鸭是弱抗原,对人则是强抗原;灵长类组织成分对人是弱抗原,而对啮齿类动物如大鼠、小鼠皆为强抗原。即使同一种属,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);自身成分如在特定条件下发生改变,可被机体视为异物;未发生改变的自身成分,如在胚胎期未建立与淋巴细胞接触所诱导特异性免疫耐受,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于免疫系统之外,如因外伤溢出接触淋巴细胞,可诱导很强的免疫反应导致交叉性眼炎等疾病。
(二)特异性
决定抗原特异性的结构基础是存在于抗原分子中的抗原表位。
1.抗原表位的概念 T、B细胞通过其表面的特异性抗原受体(TCR或BCR)识别抗原,这种识别是高度特异性的;同时被抗原活化的T细胞及活化的B细胞分化为浆细胞而产生的抗体与抗原的结合也是高度特异性的。上述两种特异性的分子结构基础取决于抗原分子所含的抗原表位(antigen epitope),又称抗原决定基(antigenic determinant)。表位是抗原分子中决定免疫应答特异性的特殊化学基团,是抗原与TCR/BCR或抗体特异性结合的最小结构和功能单位。表位通常由5～15个氨基酸残基组成,也可由多糖残基或核苷酸组成。一个抗原分子中能与抗体结合的抗原表位总数称为抗原结合价(antigenic valence)。天然抗原一般是大分子,含多种、多个抗原表位,可诱导机体产生含有多种特异性抗体的多克隆抗体。一个半抗原相当于一个抗原表位,仅能与TCR/BCR或抗体的一个结合部位结合。
图4-1 抗原分子中的线性表位和构象表位
2.抗原表位的类型 根据抗原表位中氨基酸的空间结构特点,可将其分为顺序表位(sequential epitope)和构象表位(conformational epitope)。顺序表位是由连续性线性排列的氨基酸组成,又称线性表位(linear epitope),如E1、E3(图4-1);构象表位由不连续排列但在空间上彼此接近而形成特定构象的若干氨基酸组成,又称非线形表位(non-linear epitope),如E2 (图4-1)。
根据T、B细胞所识别的抗原表位的不同,将其分为T细胞表位和B细胞表位。T细胞表位仅识别由抗原呈递细胞(APC)加工后与其细胞膜上表达的重要分子MHC结合为复合物并表达于APC表面的线性表位。T细胞表位又分为两种:CD8+T细胞表位,含8～10个氨基酸,其中第2、9位氨基酸为锚定氨基酸(anchor residue);CD4+T细胞表位,含13～17个氨基酸。B细胞表位大多为位于抗原分子表面的构象表位,少数为线性表位,无需APC加工、呈递即可直接活化B细胞(表4-1)。
表4-1 T细胞表位与B细胞表位的特性比较
3.影响抗原特异性的因素 抗原表位的性质、数目、位置和空间构象均可影响抗原表位的特异性。例如,氨苯磺酸、氨苯砷酸和氨苯甲酸在结构上相似,仅一个有机酸基团差异,均可诱生特异性抗体,因此抗氨苯磺酸抗体仅与氨苯磺酸高度结合,对相似的氨苯砷酸和氨苯甲酸只起中等和弱反应(表4-2),表明化学基团性质可影响抗原表位的抗原性和特异性。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,表明化学基团的位置也影响抗原表位的免疫原性和免疫反应性及特异性(表4-3)。抗右旋、抗左旋和抗消旋酒石酸抗体仅对相应旋光性的酒石酸起反应,提示空间构象也显著影响抗原的特异性。
表4-2 化学基团的性质对抗原表位特异性的影响
表4-3 化学基团的位置对抗原表位特异性的影响
续 表
4.半抗原-载体效应 某些人工合成的简单有机化学分子属于半抗原,其免疫原性很低,须与蛋白质载体偶联才可诱导抗半抗原的抗体产生。其机制为:B细胞特异性识别半抗原,蛋白载体含CD4+T细胞表位,被B细胞或其他APC呈递并活化CD4+T细胞。因此,载体就可把特异T细胞和B细胞连接起来(T-B桥联),T细胞借此相互作用辅助激活B细胞(图4-2)。
图4-2 半抗原-载体效应
5.共同抗原表位与交叉反应 不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位,称为共同抗原表位(common epitope),抗体或致敏淋巴细胞对具有相同和相似表位的不同抗原的反应,称为交叉反应(cross reaction)。含共同抗原表位的不同抗原称为交叉抗原(cross antigen)。机体感染链球菌导致风湿性心脏病的主要原因是链球菌中含有与心肌抗原的交叉抗原,其诱导的抗体与T细胞可交叉攻击心肌(图4-3)。
图4-3 共同抗原表位与交叉反应
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
