基本信息
抗原的免疫原性
抗原的免疫原性,首先決定於其自身的化學特性,但同一種抗原,對不同種動物或同種動物不同個體間其免疫原性強弱,可表現很大差異,因此一種抗原的免疫原性是由其化學性質和宿主因素決定的。具有免疫原性的物質稱為免疫原(immunogen)。
化學基礎
許多天然物質可誘導
免疫應答,其中大分子蛋白質和多糖具有強免疫原性,小分子多肽及核酸也具有免疫原性。
化學組成
大分子
蛋白質,分子量大於10000者,可含有大量不同的
抗原決定簇,是最強的免疫原。如異種血清蛋白、酶蛋白及細菌毒等,是強免疫原蛋白質的例子。
多糖是重要的天然抗原,純化多糖或糖蛋白、脂蛋白以及糖脂蛋白等複合物中的糖分子部分都具有免疫原性。在自然界,許多微生物有富含多糖的
莢膜或胞壁,
細菌內毒素是
脂多糖,以及一些
血型抗原(A、B、C、H)也是多糖。
核酸分子多無免疫原性,但如與蛋白質結合形成為核蛋白則有免疫原性。在自身免疫病中,可見對天然核蛋白誘導的免疫應答產生的抗DNA或RNA抗體。
此外,多肽類激素如胰島素雖為小分子量(6000)亦具有免疫原性。來自一種動物的胰島素,如長期用於另一種動物,亦能誘導免疫應答產生抗體。
分子量
凡具有免疫原性的物質,其分子量都較大,一般在1萬以上,小於1萬者呈弱免疫原性,低於4000者一般不具有免疫原性。許多小的免疫性原性分子可激發細胞免疫,而不產生抗體。亦有大分子量物質,如明膠分子量可達10萬,但因其為直鏈胺基酸結構,易在體內降解為低分子物質,所以呈弱免疫原性。可見免疫原性除與分子量有關外,還與其化學結構相關。
化學結構
在蛋白質分子中,凡含有大量
芳香族胺基酸,尤其是含有酪氨酸的蛋白質,其免疫原性強;而以非芳香族胺基酸為主的蛋白質,其免疫原性較弱。蛋白質和多糖抗原,凡結構複雜者免疫原性強,反之則較弱。其複雜性是由胺基酸和單糖的類型及數量等決定的。如聚合體蛋白質分子較單體可溶性蛋白質分子的免疫原性強。
免疫原性
免疫原性物質進入機體後能否誘導產生
免疫應答,除上述化學基礎外,尚受宿主因素的影響,而且是更要的因素。
異種性
在免疫功能正常條件下,只有異種或同種異體的免疫原性物質才能誘導宿主的正
免疫應答,即只有“非已”
抗原才能引起正免疫應答。這是由於免疫系統在個體發育過程中,對“自己”抗原產生耐受,不能識別,而對“非已”抗原則能夠識別所致。因此抗原來源與宿主種系關係越遠,其免疫原性也越強,如微生物抗原、異種血清蛋白等物質對人是強免疫原。反之種系關係較近,則免疫原性也弱,如鴨血清蛋白對雞呈弱免疫原性,而對兔則表現為強免疫原性。得但證明在正常個體也可誘發生理性自身免疫應答,只有超出一定範圍才能直病理性自身免疫應答。
宿主遺傳性
在同種動物不同個體間結感染的抵抗力存在明顯差異的事實,已早為人知,但不能解釋其產生的原因,只以個體差異說明之。其後,用已知人工合成抗原給不同近交系動物免疫,每一近交系動物其遺傳背景相同,結果發現有的品系能產生抗體,稱為高應答品系(high responder)。有的品系不能產生抗體,稱為無或低應答品系(nonrespondre)。例如套用人工合成抗原二硝基苯-多聚-左旋-賴氨酸(DNP-poly-L-L)在荷蘭豬品系2(GP strain2)可以引起應答,而對品系13(GP strain13)則不能引起應答。這充分證明個體遺傳性對
免疫應答的控制作用。在70年代McDevitt等套用人工合成抗原在
近交系小鼠體內發現了控制免疫應答的基因座(immuneresponslocus)定位於H-2複合體的Ⅰ區,稱此基因為
免疫應答基因-1(immune uesponse,Ⅰr-1)。
免疫佐劑
免疫佐劑的物質有:①微生物及其產物,常用的微生物有分枝桿菌、短小棒狀桿菌、
百日咳桿菌以及處左蘭氏陰性桿菌的提取物脂多糖,自分枝桿菌的提取物質
胞壁醯二肽等。②多聚核苷酸,如
多聚肌苷酸:胞苷酸(poly1:C),多聚腺苷酸(poly1:A:μ)等。③
弗氏佐劑(Freundadjuvant),這是目前最常用於動物實驗的佐劑,它是將抗原水溶液與油劑(石蠟油或植物油)等量混合,再加
乳化劑(羊毛脂或葉吐溫80)製成油包水抗原乳劑,稱之為不完全弗氏佐劑。如在不完全佐劑中加入分枝桿菌(如死卡苗)則稱為完全弗氏佐劑。④無機物,如明礬及氫化鋁等。
佐劑的作用機制尚不完全清楚:①它可能增加抗原的表面面積,易為巨噬細胞所吞噬;②延長抗原在體內的存留期,增加與免疫細胞接觸的機遇;③誘發抗原注射部位及其局部淋巴結的
炎症反應,有利於刺激免疫細胞的增殖作用。