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第二节
抗原的分类及其医学意义

一、抗原的分类

抗原的种类繁多,可根据不同的方法分类。

(一)根据刺激抗体产生是否需要Th细胞辅助分类

1.胸腺依赖性抗原(thymus dependent antigen,TD-Ag)

此类抗原刺激B细胞产生抗体有赖于Th细胞辅助。参与免疫应答的绝大多数抗原均属TD-Ag,如各种病原微生物、血细胞及血清蛋白等。

2.非胸腺依赖性抗原(thymus independent antigen,TI-Ag)

TI-Ag刺激B细胞产生抗体无需Th细胞辅助。天然的TI-Ag种类较少,如细菌脂多糖、肺炎链球菌荚膜多糖及聚合鞭毛素等。TD-Ag与TI-Ag的区别见表2-5。

表2-5 TD-Ag与TI-Ag的特性比较

(二)根据抗原与机体的亲缘关系分类

1.异种抗原(xenogenic antigen)

指来自另一物种的抗原物质。病原微生物及其代谢产物(如细菌外毒素)、异种动物血清(如马血清)对人来说都是异种抗原。

2.同种异型抗原(allogenic antigen)

指来自同一种属不同个体间的抗原物质,是引起个体间移植排斥反应的抗原。如人的红细胞抗原和组织相容性抗原。

3.自身抗原(autoantigen)

指能引起自身免疫应答的自身组织成分。包括在胚胎期未与免疫细胞接触过的自身成分(如眼晶状体蛋白、甲状腺球蛋白等),以及在感染、药物等因素影响下结构发生改变的自身成分。

4.异嗜性抗原(heterophilic antigen)

指一类与种属无关,存在于人、动物、植物和微生物之间的共同抗原,最初由Forssman发现,故又称Forssman抗原。如大肠埃希菌O14型脂多糖抗原与人结肠黏膜成分有共同抗原,可引起溃疡性结肠炎。

(三)根据抗原提呈细胞内抗原来源分类

1.外源性抗原(exogenous antigen)

指抗原提呈细胞通过吞噬、吞饮等方式摄入胞内的抗原物质,如细菌和某些可溶性蛋白等。此类抗原在细胞内降解后以抗原肽-MHCⅡ类分子复合物的形式表达于抗原提呈细胞表面,供CD4 T细胞识别。

2.内源性抗原(endogenous antigen)

指在抗原提呈细胞内新合成的存在于胞质内的抗原物质,如病毒感染细胞内生成的病毒蛋白和肿瘤细胞内生成的肿瘤抗原等。此类抗原在细胞内经蛋白酶体作用后以抗原肽-MHCⅠ类分子复合物的形式表达于抗原提呈细胞表面,供CD8 T细胞识别。

(四)其他分类

除上述常见抗原分类方法外,还可根据抗原的性能分为完全抗原和半抗原;根据抗原产生方式可分为天然抗原和人工抗原;根据理化性质可分为颗粒性抗原和可溶性抗原;根据化学性质可分为蛋白质抗原、多糖抗原、核酸抗原等;根据抗原诱导机体所产生的免疫应答效应可分为诱导机体产生正免疫应答的抗原称为免疫原(immunogen),诱导机体产生超敏反应的抗原称为变应原(allergen),诱导机体产生耐受的抗原称为耐受原(tolerogen)。

二、医学上重要的抗原

(一)病原微生物及其代谢产物

各种病原微生物都是良好的抗原,如细菌、病毒、螺旋体、立克次体等。由于成分复杂,对人而言,是异种抗原、异嗜性抗原的重要来源。临床上可通过检测抗体或抗原辅助诊断疾病,如检测血清中乙型肝炎病毒抗原抗体系统有助于鉴别并辅助诊断乙型肝炎。亦可将病原微生物制成疫苗,如注射乙肝疫苗预防乙型肝炎病毒感染、口服脊髓灰质炎糖丸预防小儿麻痹症的发生等。

外毒素(exotoxin)是细菌在生长过程中分泌到菌体外的毒性蛋白质,有很强的免疫原性,能刺激机体产生相应抗体即抗毒素(antitoxin)。外毒素经0.3%~0.4%甲醛处理后,失去毒性而保留免疫原性,称为类毒素(toxoid)。类毒素可刺激机体产生抗毒素,常用于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。

(二)动物免疫血清

用微生物或其代谢产物(如外毒素)对动物进行免疫后,收获含有相应抗体的血清即为动物免疫血清。临床上用来防治破伤风、肉毒中毒、白喉等的破伤风抗毒素、肉毒抗毒素、白喉抗毒素属此类,通常是用抗毒素脱毒后的类毒素免疫马制备的。动物来源的免疫血清由于含有抗毒素,可以中和相应的外毒素,起到紧急治疗和预防作用,但动物免疫血清对人而言是异种蛋白,具有免疫原性,可引起血清病或过敏性休克。

理论与实践

破伤风是一种死亡率极高的外毒素性疾病,在外伤处理中,尽早及时注射破伤风抗毒素(TAT:1500~3000IU)是唯一有效的紧急治疗或预防措施,破伤风的发病有一定的潜伏期(6~12日),注入的破伤风抗毒素可以中和体内破伤风外毒素,阻止外毒素与神经组织结合。否则,外毒素一旦与神经组织结合,则难收效。然而,为了防止动物免疫血清引起过敏性休克,注射破伤风抗毒素必须作皮肤试验,阴性直接注射,阳性脱敏注射。同样,肉毒抗毒素、白喉抗毒素、蛇毒抗毒素可防治肉毒中毒、白喉、蛇毒中毒等。

(三)血型抗原和主要组织相容性抗原

已发现的血型抗原有40余种抗原系统,主要有ABO血型系统和Rh血型系统,血型抗原对安全输血极为重要。主要组织相容性抗原(人类为 HLA)是人体最为复杂的同种异型抗原,人类进行器官移植时,若HLA不相匹配,可引起移植排斥反应(见第七章)。

理论与实践

多种药物进入机体与血细胞等载体结合形成完全抗原,或造成血细胞表面蛋白分子构象改变形成新表位或暴露内部表位,从而诱发免疫应答,导致血细胞减少性疾病,如对氨基水杨酸、利福平、奎尼丁等可引致免疫性溶血性贫血及血小板减少性紫癜;吡唑酮类药物、氯丙嗪、布洛芬等可引致免疫性粒细胞减少症。 LVw6dr1VVDfZ98qBMnANpMcqsza0ge8birofJxqBIHnK7loGBdRTeb9qRQmv8duc

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