一、抗原
----1.抗原的概念
----凡是有抗原性的物质通称为抗原。抗原性通常包括免疫原性和反应原性两个方面。
----免疫原性--能刺激机体产生抗体,或诱异机体形成免疫应答的特征。例如用马血清给兔注射,能使兔产生抗马血清抗体,同时又能使其“致敏”,从而对马血清的再次注射发生过敏反应。这就是说马血清对兔具有免疫原性。
----反应原性--能与其所诱导而产生的抗体或致敏淋巴细胞发生反应,或激发机体发生免疫应答,此性质称反应原性。如上例的马血清能与抗马血清抗体发生沉淀反应,并能激发被马血清“致敏”的动物引起免疫应答,说明该马血清具有反应原性。
----并不是所有的抗原在任何情况下都具有良好的抗原性。同一抗原对不同的动物,或用不同的方法给与,其抗原性往往有很大的差异。因此,抗原须具备以下3种性质,才能发挥其良好的免疫原性。
----2.抗原性质
----异体物质--在正常情况下,机体能识别自体物质和异体物质。只有异体物质进入体内才有可能具免疫原性。此种自我识别功能是动物在长期进化和个体发育中形成的。在动物胚胎发育时期,对自体抗原发生免疫反应的免疫活性细胞,在分化中被“抑制”,故动物体内不在对自体抗原有反应的免疫活性细胞系,因而失去了对自体抗原发生免疫反应的内在因素。动物的这种自我识别功能十分敏感,它能识别抗原化学结构上极其微小的差异,其灵敏度远远超过常规的化学分析法。例如以人血清注入人体,不一定引起抗体产生,若以马血清给人注射,就能刺激人体产生抗马血清抗体,并将期致敏。通常是亲缘越远,与自体抗原化学结构差异越大,则其抗原性越好。此类抗原称异种抗原。
----同种不同个体间的某些成分,也有一定的抗原性。如将一人的皮肤移植给另一人,即能致敏淋巴细胞使移植的皮肤不能长期存活。机体对移植的异体组织的识别能力比对异种蛋白质更为敏感,只有同卵的双胞胎之间才有可能进行组织和器官移植而不被识别、不被排斥。此类对同种动物具有抗原性的物质,称异体抗原。
----某些自身的组织成分,如眼球晶体蛋白、甲状腺蛋白等,平时不进入血流,未曾与免疫活性细胞接触过,一旦因外伤、感染或其他原因进入血流时,亦能刺激机体产生抗体。有时因其他原因(如烧伤、电离辐射等)使细胞蛋白质质发生改变,成为对自身抗原性的异物,并在一定条件下进入血液时可引起抗体(自身抗体)产生。此类抗原称自体抗原,它是引起自身免疫病的原因。
----大分子胶体--抗原必须是分子量较大的胶体,一般分子量需在一万以上。因大分子的胶体物质在体内存留时间较长,有利于持续刺激机体产生特异性免疫。蛋白质分子大都是良好的抗原,如异种动物的血清、酶、牛乳、卵白、细菌、病毒、外毒素等都是抗原性很强的物质。若蛋白质被消化酶分解为小分子物质时,则失去抗原性。所以一般说来,抗原要通过非消化道途径进入体内才能保持长期抗原性。初生幼畜在出生后一两天内,大部分蛋白质可以直接从肠道吸收,此时如经口投以异种蛋白质,亦可能引起抗体产生。有些肠道病原菌或病毒等,能通过肠粘膜进入体内,故可以此方法免疫。
----并非所有蛋白质均具有抗原性。如明胶虽是蛋白质,因其结构简单,肽链中缺乏含苯环的氨基酸, 所以也没有抗原性。因此,除分子量外,蛋白质的化学结构,特别是肽链中的苯环或环状结构, 使蛋白质分子具有稳定的结构,也是抗原性的重要因素。
----抗原决定簇--抗原的分子结构十分复杂,但并不是整个分子的每一部位,都具有相同的抗原性。抗原分子的活性和特异性,通常决于暴露在分子表面的几个活性基团,此种决定抗原活性的基团称为抗原决定簇。
----抗原均属大分子,其表面有许多抗原决定簇,每一决定簇相当于一种抗体,因此一种抗血清中并不含有与整个抗原分子全部决定簇起反应的单一抗体,而是由针对各个抗原决定簇的许多不同的抗体分子组成的混合物。
----某些没有抗原性或抗原性很弱的物质,如联接上几个活性基因,即可大幅度增强其免疫原性。 例如,本来没有免疫原性的明胶,在其上联接10%以上酪氨酸的肽链,就成为良好的人工抗原,决定此抗原特异性的部位是被连接上去的酪氨酸链,而不是明胶本身。有些物质如细菌的荚膜多糖、结核杆菌的类脂以及某些低分子的药物(如青霉素、磺胺等)由于分子量不够大,必须与蛋白质结合才有免疫原性。在这种复合抗原中,这些联接到蛋白质上的基团往往是该抗原的决定簇。