抗原是沒(méi)有特定結(jié)構(gòu)的第三節(jié)抗原的類型
　　第三節(jié) 抗原的類型
　　自然界中各種生物、各種組織都有其各自特異性的抗原,所以其數(shù)目多得無(wú)可勝計(jì).根據(jù)任一性狀都可對(duì)抗原進(jìn)行分類,因此分類方法也十分復(fù)雜.現(xiàn)按其主要性狀分類,敘述幾種醫(yī)學(xué)上有重要意義的抗原.
　　一、誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的性能
　　根據(jù)抗原被淋巴細(xì)胞識(shí)別的特性和誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的性能,可將抗原分成以下三類：
　?。ㄒ唬┬叵僖蕾囆钥乖?br/>　　含有T細(xì)胞表位、需要T細(xì)胞參與才能誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的抗原稱為胸腺依賴性抗原(thymus-dependentantigen,TD-Ag).TD-Ag可誘導(dǎo)細(xì)胞介導(dǎo)免疫和（或）抗免疫應(yīng)答,但無(wú)一例外地需要T細(xì)胞的參與.天然抗原的絕大多數(shù)都是TD-Ag.
　　（二）胸腺非依賴抗原
　　只含B細(xì)胞表位、可直接激活B細(xì)胞的抗原稱為胸腺非依賴性抗原(thymus-independentantigen,TI-Ag).TI-Ag的分子結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,往往是單一表位規(guī)律而密集地重復(fù)排列.這樣的結(jié)構(gòu)可使B細(xì)胞表面受體發(fā)生廣泛的交聯(lián),從而象絲裂原一樣直接使B細(xì)胞活化.但是這種抗原的免疫能力有限,只能誘導(dǎo)IgM類抗體,而且不能產(chǎn)生再次應(yīng)答效應(yīng).
　　近年的研究發(fā)現(xiàn),所謂TI-Ag也并非完全不要T細(xì)胞的幫助,只是對(duì)胸腺的依賴性較弱；因此稱它們?yōu)樾叵僭鲂裕╰hymusefficient）抗原也許更恰當(dāng)些.
　?。ㄈ┏乖?br/>　　少量分子可使大量T細(xì)胞活化的高效能抗原稱為超抗原（superantigen,SAg）.這類抗原可使宿主20％的T細(xì)胞活化,而通常的多肽抗原在初次免疫應(yīng)答中只能使0.001％～0.1％的T細(xì)胞激活.超抗原被T細(xì)胞識(shí)別時(shí)雖然要與MHCⅡ類分子結(jié)合,但不受Ⅱ類分子的限制,可以直接活化T細(xì)胞而且效率特別高（詳見(jiàn)第七章）.
　　近年來(lái)對(duì)超抗原的研究比較多,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的超抗原有小鼠乳腺瘤病毒編碼的次要淋巴細(xì)胞刺激（MLS）抗原,狂犬病病毒衣殼蛋白,葡萄球菌腸毒素A～E（SEA～E）,中毒性休克綜合征毒素1（TSST1）,表皮剝脫毒素（EXT）,鏈球菌M蛋白和致熱性外毒素A、B、C,關(guān)節(jié)炎支原體絲裂原（MAM）,小腸結(jié)腸炎耶爾森菌膜蛋白,假單胞菌,HIV及小鼠Moloney白血病病毒編碼的某些蛋白質(zhì).
　　超抗原的發(fā)現(xiàn)具有許多實(shí)際的免疫學(xué)意義,為許多疾病的發(fā)生機(jī)制研究提示了新的線索.超抗原對(duì)宿主多有直接的毒性作用,而且還與宿主多方面的免疫機(jī)制相關(guān),例如自身免疫病、免疫抑制作用、T細(xì)胞在胸腺發(fā)育中的選擇作用、某些抗感染和抗腫瘤作用等等.但是迄今為止對(duì)超抗原本身的結(jié)構(gòu)及其與MHCⅡ類分子和T細(xì)胞受體之間的關(guān)系目前還不清楚.對(duì)超抗原的研究將有助于解開(kāi)許多免疫學(xué)之謎.
　　二、與宿主親緣相關(guān)性
　　（一）異種抗原
　　與宿主不是同一種屬的抗原物質(zhì)稱為異種抗原(xenoantigen).通常情況下,異種抗原的免疫原性比較強(qiáng),容易引起較強(qiáng)的免疫應(yīng)答.與醫(yī)學(xué)有關(guān)的異種抗原主要有以下幾類：
　　1．病原微生物如細(xì)菌、病毒和其他微生物都是良好的抗原.這些微生物的個(gè)體結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單,但抗原結(jié)構(gòu)卻很復(fù)雜,是多種抗原的復(fù)合體.它們?cè)谝鹚拗鞲腥镜耐瑫r(shí),也會(huì)誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答和抗感染能力.因此可用免疫學(xué)方法對(duì)傳染病進(jìn)行診斷和防治.
　　2．細(xì)菌外毒素和類毒素它們都是很好的抗原,在自然感染和免疫接種后都可產(chǎn)生較強(qiáng)的免疫力.常用于免疫預(yù)防的類毒素有白喉類毒素和破傷風(fēng)類毒素.
　　3．抗毒素是用類毒素免疫動(dòng)物（常用馬）制備的免疫血清或精制抗體.抗毒素具有免疫二重性：既可中和相應(yīng)外毒素、具有防治作用,又可引起變態(tài)反應(yīng).所以在應(yīng)用前必須做皮膚過(guò)敏試驗(yàn).
　　4．異嗜性抗原有些微生物與人體某些組織有交叉反應(yīng)性抗原,可引起宿主發(fā)生自身免疫性疾病.例如溶血性鏈球菌與腎小球基底膜和心肌組織、大腸桿菌某些O抗原與結(jié)腸粘膜等可存在交叉抗原.在臨床上也常借助異嗜性抗原對(duì)某些疾病作輔助診斷.例如診斷某些立克次體病的外－斐反應(yīng)等.
　?。ǘ┩N異型抗原
　　同種間不同個(gè)體的特異性抗原(alloantigen).例如人類的ABO和Rh血型抗原及主要組織相容性抗原等.這種個(gè)體間的抗原性差異雖不象異種抗原的免疫原性那么強(qiáng),但也可在同種間引起一定程度的免疫應(yīng)答.例如ABO和Rh血型不符可引起輸血反應(yīng),而HLA除了可引起移植排斥反應(yīng)之外,還可調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫應(yīng)答（詳見(jiàn)第六章）.
　?。ㄈ┳陨砜乖?br/>　　能誘導(dǎo)宿主發(fā)生自身應(yīng)答的物質(zhì)稱為自身抗原(autoantigen).正常情況下免疫系統(tǒng)對(duì)自身物質(zhì)不作為抗原來(lái)對(duì)待,但當(dāng)機(jī)體受到外傷或感染等刺激時(shí),就會(huì)使隱蔽的自身抗原暴露或改變自身的抗原結(jié)構(gòu),或者免疫系統(tǒng)本身發(fā)生異常,這些情況均可使免疫系統(tǒng)將自身物質(zhì)當(dāng)作抗原性異物來(lái)識(shí)別,誘發(fā)自身免疫應(yīng)答,引起自身免疫?。ㄔ斠?jiàn)第二十五章）.
　　三、其他分類方法
　?。ㄒ唬└鶕?jù)化學(xué)性質(zhì)分類
　　按照抗原分子的化學(xué)性質(zhì),可將抗原分成蛋白抗原、多糖抗原和核酸抗原等許多類型.
　　天然蛋白質(zhì)的分子組成都比較復(fù)雜,且具有二級(jí)和三級(jí)結(jié)構(gòu),因此多是良好的抗原.多糖的免疫原性一般較弱,但某些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多糖,例如人類ABO血型抗原等,也具有較強(qiáng)的免疫原性.核酸和脂類多無(wú)免疫原性,與蛋白質(zhì)結(jié)合后形成核蛋白或脂蛋白時(shí)可成為良好的抗原；在系統(tǒng)性紅斑狼瘡等自身免疫病患者體內(nèi)可發(fā)現(xiàn)抗DNA或抗RNA的抗體,所以核酸也許是一種天然的半抗原.
　?。ǘ└鶕?jù)制備方法分類
　　按照應(yīng)用抗原的制備方法,可將抗原分成天然抗原、人工抗原和合成抗原三種類型.
　　天然抗原是不加修飾的天然物質(zhì),例如微生物、BSA和綿羊紅細(xì)胞等.人工抗原是經(jīng)人工修飾的天然抗原,例如碘化蛋白、偶氮蛋白等.合成抗原是經(jīng)化學(xué)合成的高分子氨基酸聚合物,例如多聚賴氨酸等.由一種氨基酸組成的聚合物稱為同聚物,由兩種或兩種以上氨基酸合成的聚合物稱為共聚物.
　?。ㄈ└鶕?jù)生物來(lái)源和體內(nèi)定位分類
　　按照抗原的生物來(lái)源和在生物體內(nèi)存在的位置進(jìn)行命名是一種自然的方法,可以將抗原分成無(wú)數(shù)不同的類型；這雖不是一種規(guī)范的分類方法,卻是一種十分實(shí)用的命名方式.例如小鼠MHC抗原、病毒表面抗原和細(xì)菌鞭毛抗原等.
　　另外,根據(jù)抗原的免疫效果還可以分成完全抗原和半抗原,或免疫原、變應(yīng)原和耐受原等；根據(jù)抗原與宿主的位置關(guān)系還可分成內(nèi)源性抗原和外源性抗原等.
　　抗體的結(jié)構(gòu)是
　　第五節(jié)免疫球蛋白的基因及抗體形成
　　作者：文章來(lái)源：本站原創(chuàng)點(diǎn)擊數(shù)：11更新時(shí)間：2005-4-17
　　第五節(jié) 免疫球蛋白的基因及抗體形成
　　免疫球蛋白反應(yīng)的特異性和分子的多樣性是受基因支配；一條肽鏈的C區(qū)和V區(qū)分別由C基因和V基因編碼.任何一個(gè)B細(xì)胞都有3個(gè)獨(dú)立的Ig基因簇：1個(gè)H鏈基因簇和2個(gè)L鏈基因簇（κ和λ）,構(gòu)成Ig的結(jié)構(gòu)基因；在B細(xì)胞分化成熟過(guò)程中進(jìn)行基因重排,進(jìn)而轉(zhuǎn)錄與翻譯,形成抗體.
　?。ㄒ唬㊣g基因的結(jié)構(gòu)
　　1．重鏈基因人類重鏈基因位于第14號(hào)染色體上,基因結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,分為4個(gè)不連續(xù)的基因節(jié)段,從著絲點(diǎn)5’末端起依次為：可變區(qū)（VH）基因、多樣性區(qū)（diversityregion,DH）基因、接合區(qū)（JH）基因和穩(wěn)定區(qū)（CH）基因（圖2-5）.
　　V區(qū)基因分成6個(gè)亞群,在2500kD的區(qū)域內(nèi)排列有100～200個(gè)基因.某些大亞群如VHⅢ含有約25～30個(gè)基因,而某些小亞群如VHⅤ或VHⅥ僅含一個(gè)或幾個(gè)基因.每個(gè)V基因由一個(gè)大的外顯子和一個(gè)位于前導(dǎo)順序后的內(nèi)含子（約100～150bp）組成,前導(dǎo)順序編碼一種疏水肽,指引Ig肽鏈的轉(zhuǎn)膜作用,V基因3末端是重組酶信號(hào).在VH座內(nèi)還有一些不具表達(dá)功能的假基因.
　　C基因結(jié)構(gòu)約200kb,含有11個(gè)基因.第一個(gè)CH為Cμ,以后依次為：Cδ、Cγ3、Cγ1、φε1、Cα1、φγ、Cγ2、Cγ4、Cε、Cα2.其中φε1（φε2不在第14號(hào)染色體上）和φγ是兩個(gè)假基因.除Cδ基因外,其他CH基因上游都有一個(gè)轉(zhuǎn)換（S）順序,負(fù)責(zé)H鏈的類轉(zhuǎn)換.臨床正常個(gè)體的CH座位內(nèi)可有大片缺失,這種無(wú)免疫缺陷癥狀的個(gè)體可能是通過(guò)細(xì)胞選擇在免疫應(yīng)答中補(bǔ)償這種基因缺失.
　　圖2-5Ig重鏈基因及重組示意圖
　　每個(gè)CH基因的外顯子分別編碼相應(yīng)H鏈的功能區(qū),由內(nèi)含子將其隔開(kāi).如Cμ基因有4個(gè)外顯子各自編碼鏈C區(qū)上的Cμ1、Cμ2、Cμ3和Cμ4四個(gè)功能區(qū).除上述主要的CH基因外,還有其他編碼不同形式Ig分子的基因,例如分別編碼分泌IgM和膜IgM的μs和μm基因；前者是Cμ45’端的外加部分,編碼μs鏈C端20個(gè)氨基酸；后者位于Cμ基因下游,含2個(gè)外顯子,共同編碼μm鏈C端41個(gè)氨基酸.
　　V和C基因被中間的另兩個(gè)基因節(jié)段分開(kāi),即D基因和J基因.J區(qū)有6個(gè)功能基因和3個(gè)假基因；D區(qū)的基因數(shù)目尚未確定,但至少不下20個(gè).D和J基因參與重鏈V區(qū)的編碼,負(fù)責(zé)其羧基端的一段氨基酸順序.
　　2．輕鏈基因輕鏈的基因比重鏈的基因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,僅有V區(qū)和J區(qū)而無(wú)D基因節(jié)段.κ鏈和λ鏈的基因互不相同（圖2-6）.
　　人類κ鏈基因位于第2號(hào)染色體上.Cκ基因只有一個(gè),鄰近上游的J區(qū)座位內(nèi)有5個(gè)Jκ基因,Vκ基因節(jié)段大約有80個(gè)Vκ基因,約一半以上可能是假基因.
　　λ鏈基因位于第22號(hào)染色體上.Cλ基因簇比Cκ基因復(fù)雜得多,至少有6個(gè)非等位基因,其中2個(gè)為假基因；每個(gè)功能Cλ基因前均有一個(gè)（或更多）相關(guān)的Jκ基因；對(duì)Vλ基因庫(kù)目前所知甚少,其基因數(shù)目尚不清楚.
　　輕鏈的J基因參與V區(qū)肽鏈的編碼,大約負(fù)責(zé)十幾個(gè)氨基酸的順序.
　?。ǘ㊣g基因的重排
　　胚系狀態(tài)的Ig基因,無(wú)論是重鏈基因還是輕鏈基因,都不能作為一個(gè)獨(dú)立的單位進(jìn)行表達(dá),只有經(jīng)過(guò)重排以后才能成為具有表達(dá)功能的基因.在成熟Ig基因的產(chǎn)生過(guò)程中,Ig基因的重排需遵循一定的順序,先由V-J連接或V-D-J連接,然后由VJ或VDJ與C區(qū)基因連接（圖2-5）.在重鏈,還可以發(fā)生類轉(zhuǎn)換.
　　圖2-6Ig輕鏈基因及其重組
　　A：λ基因；B：κ基因
　　1．V-J或V-D-J連接輕鏈的V-J連接和重鏈的V-J-D連接都是在DNA水平發(fā)生,均由重組酶介導(dǎo).V-J或V-D-J的組合都是隨機(jī)的；重組后的V-J編碼輕鏈的V區(qū),V-D-J編碼重鏈的V區(qū).
　　V-J基因重排是通過(guò)V區(qū)3’端和J區(qū)5’端旁的特殊順序使V-J靠擾并提供酶切信息,實(shí)現(xiàn)V基因和J基因結(jié)合成為V-J基因單位.這種V-J重排是隨機(jī)性的.V基因節(jié)段中任何一個(gè)V基因可與任何一個(gè)J基因重排結(jié)合.被結(jié)合的J基因上游的J基因丟失,下游的J基因保留.
　　V-D-J重排中,除V3’端和J5’端旁側(cè)外,D兩側(cè)亦有上述特殊識(shí)別順序在起作用.V-D-J連接中往往是DJ結(jié)合先于VD結(jié)合.與V-J連接一樣,V-D-J重排也具有不精確性.還有嚴(yán)重排為功能性連接的VH被其中游胚系狀態(tài)（未重排）的VH所替換.這可能是擴(kuò)大基因容量和保證胚系狀態(tài)的VH基因能全部利用的一種機(jī)制.
　　在B細(xì)胞成熟過(guò)程中,Ig基因存在重排的等級(jí)（hierarchy）現(xiàn)象.在多能造血干細(xì)胞分化發(fā)育成為幼稚B細(xì)胞（又稱前B細(xì)胞）時(shí),就發(fā)生V-D-J重排,開(kāi)始表達(dá)H鏈,鄰近J基因的Cμ自然隨之表達(dá),這是順序優(yōu)先的結(jié)果.由于Cμ基因和Cδ基因間的距離很短,兩者可以同時(shí)得以轉(zhuǎn)錄；V-D-J在RNA水平既可與C結(jié)合,也可與Cδ結(jié)合,使IgM和IgD在單個(gè)B細(xì)胞上協(xié)同表達(dá),而并非缺失性類轉(zhuǎn)換.以后κ基因開(kāi)始Vκ和Jκ重排,產(chǎn)生κ鏈.
　　2．重鏈類轉(zhuǎn)換類轉(zhuǎn)換是在DNA水平上V-D-J與CH基因連接由Cμ和Cδ轉(zhuǎn)換成其他CH基因的過(guò)程,是其他CH基因上游的S順序間發(fā)生重組的結(jié)果.S-S重組導(dǎo)致重組S順序間的所有DNA基因丟失,例如Sμ與Sγ1間發(fā)生轉(zhuǎn)換,則Cμ、Cδ和Cγ3基因及其側(cè)面的順序均一起丟失,使V-D-J連接由一個(gè)CH重新定位于另一個(gè)CH.類轉(zhuǎn)換只變換Ig的類別,不改變抗體的特異性.
　　（三）Ig基因的表達(dá)及Ig分子的分泌
　　Ig的合成過(guò)程與一般蛋白質(zhì)合成相似.在細(xì)胞內(nèi)有表達(dá)功能的V-J或V-D-J基因單位重組完成后,與C基因簇一起被轉(zhuǎn)錄成初級(jí)RNA,經(jīng)過(guò)加工剪接,去除內(nèi)含子,生成mRNA,最后分別翻譯成各種肽鏈,裝配成Ig分子,分泌出體外.
　　Ig基因在表達(dá)時(shí)存在等位排斥（allelicexclusion）和同型排斥（isotypicexclusion）現(xiàn)象,可能是V-D-J連接或V-J連接的不精確性所造成的結(jié)果,以致許多重排無(wú)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物.一個(gè)B細(xì)胞不會(huì)同時(shí)表達(dá)κ鏈和λ鏈,稱同型排斥.κ基因重排總發(fā)生在λ基因重排之前,當(dāng)Vκ-Jκ重排形成有表達(dá)功能的基因后,λ基因重排即被抑制；在λ鏈產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi),常有κ基因缺失.象其他的基因一樣,Ig基因的表達(dá)過(guò)程中也有啟動(dòng)子與增強(qiáng)子來(lái)啟動(dòng)和調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄.
　　B細(xì)胞在接受抗原刺激后迅速分化增殖,除一部分分化記憶細(xì)胞外,其余分化為漿細(xì)胞.漿細(xì)胞在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和多聚糖體均顯著增加,大量合成Ig分子.合成L與H鏈的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)多聚核糖體是不同的.L鏈在190～200S的多聚核糖體（含4～5個(gè)核糖體）上合成,H鏈在270～300S的多聚核糖體（含11～18個(gè)核糖體）上合成.作為一條完整的多肽鏈,它們從一個(gè)起始點(diǎn)（N端）開(kāi)始（向C端）依次合成.游離的L和H鏈少數(shù)在多聚核糖體上就有非共價(jià)結(jié)合或共價(jià)結(jié)合,大部分轉(zhuǎn)移至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的貯池中,并裝配成完整的Ig分子,然后依賴N端疏水性前導(dǎo)順序進(jìn)入高爾基復(fù)合體,再分泌至細(xì)胞外.在此移動(dòng)過(guò)程中糖殘基通過(guò)結(jié)合在膜上的糖轉(zhuǎn)化酶按一定順序逐步加到Ig分子上.
　?。ㄋ模┛贵w分子的多樣性
　　一個(gè)機(jī)體何以能產(chǎn)生多達(dá)106～108種具有不同抗體特異性的Ig分子,其機(jī)制至今雖未完全清楚,但從基因的結(jié)構(gòu)組成及重排中可找到一些答案.眾多V區(qū)基因和一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)C區(qū)基因不連續(xù)地排列在染色體上,它們?cè)贒NA水平隨機(jī)地結(jié)合是Ig分子多樣性的基礎(chǔ),而體細(xì)胞突變又可增大V區(qū)的庫(kù)容.
　　多樣性程度可以通過(guò)Ig基因在染色體內(nèi)重組時(shí)V-J與V-D-J的乘積來(lái)計(jì)算：當(dāng)100個(gè)Vκ和5個(gè)Jκ重組時(shí)所產(chǎn)生的多樣性至少是100×5＝5×102個(gè)；V-D-J重排時(shí)100個(gè)VH與10個(gè)DH和6個(gè)JH連接所的生的多樣性至少有100×10×6＝6×103.同時(shí)連接這些基因時(shí)還會(huì)發(fā)生不精確性而使多樣性增加,因而由κ鏈和H鏈組成的抗體分子的多樣性最少有5×102×6×103＝3×106之多.另外,在V-J、V-D-J連接過(guò)程中發(fā)生的堿基缺失和插入又?jǐn)U大了多樣性的程度.