一類能刺激機(jī)體的免疫系統(tǒng),使之發(fā)生免疫應(yīng)答,產(chǎn)生抗體與致敏淋巴細(xì)胞等,并能與相應(yīng)抗體或致敏淋巴細(xì)胞在體內(nèi)或體外發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng)的物質(zhì)。因此,抗原必須具有兩種性能:刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答的免疫原性;與相應(yīng)免疫應(yīng)答的產(chǎn)物(抗體或致敏淋巴細(xì)胞等)發(fā)生特異性結(jié)合的免疫反應(yīng)性。構(gòu)成抗原的條件是異物性、特異性及大分子性。異物性:是指機(jī)體的免疫活性細(xì)胞并未接觸過的物質(zhì),或化學(xué)結(jié)構(gòu)與機(jī)體自身成分不同。具備異物性的物質(zhì)有三種:(1)異種物質(zhì),種族關(guān)系相距越遠(yuǎn),組織結(jié)構(gòu)間的差異越大,免疫原性越強(qiáng)。如馬血清及各種微生物與人的血緣關(guān)系遠(yuǎn),故免疫原性就強(qiáng);而馬血清對驢來說,血緣關(guān)系很近,免疫原性也相對地弱。(2)同種異體物質(zhì),即同種但不同個體間的物質(zhì)。如人的紅細(xì)胞抗原(如ABO血型抗原)和人白細(xì)胞抗原等。(3)自身物質(zhì),自身物質(zhì)一般不具免疫原性。但有些物質(zhì)如自身隱蔽成分(晶體蛋白、精子等),在正常情況下借助屏障與免疫系統(tǒng)隔絕,一旦屏障破壞,則會漏入血流與免疫活性細(xì)胞接觸,成為自身抗原。因此,自身物質(zhì)經(jīng)外傷、感染、藥物及射線的影響,理化性質(zhì)發(fā)生改變時,也可成為具有免疫原性的抗原物質(zhì)。特異性:即專一性。抗原的特異性表現(xiàn)在兩方面:一是刺激機(jī)體產(chǎn)生高針對性的免疫應(yīng)答;二是只能與其對應(yīng)的抗體或致敏淋巴細(xì)胞結(jié)合而出現(xiàn)反應(yīng)。如傷寒桿菌抗體只對傷寒桿菌起作用,對痢疾桿菌無作用,反之亦然?乖奶禺愋允怯煽乖肿颖砻娴奶厥獾幕瘜W(xué)集團(tuán)的性質(zhì)所決定的。這種決定和控制抗原特異性的特殊化學(xué)集團(tuán),稱為抗原決定簇。大分子性:即抗原物質(zhì)的分子量都比較大,通常在1萬以上。分子量越大,抗原性越強(qiáng)。除此以外,作為抗原的大分子必需具有苯環(huán)氨基酸,而且這些苯環(huán)氨基酸必須暴露在該復(fù)合物分子的表面抗原的種類很多,可分為以下幾大類:根據(jù)抗原物質(zhì)所起的作用,分為完全抗原和半抗原。
完全抗原(complete antigen) 簡稱抗原。是一類既有免疫原性,又有免疫反應(yīng)性的物質(zhì)。如大多數(shù)蛋白質(zhì)、細(xì)菌、病毒、細(xì)菌外毒素等都是完全抗原。
半抗原(hapten)是只具有免疫反應(yīng)性,而無免疫原性的物質(zhì),故又稱不完全抗原。半抗原與蛋白質(zhì)載體結(jié)合后,就獲得了免疫原性。又可分為復(fù)合半抗原和簡單半抗原。復(fù)合半抗原不具有免疫原性,只具免疫反應(yīng)性,如絕大多數(shù)多糖(如肺炎球菌的莢膜多糖)和所有的類脂等;簡單半抗原既不具免疫原性,又不具免疫反應(yīng)性,但能阻止抗體與相應(yīng)抗原或復(fù)合半抗原結(jié)合。如肺炎球菌莢膜多糖的水解產(chǎn)物等。
根據(jù)產(chǎn)生抗體時是否需要T細(xì)胞輔助,可分為胸腺依賴性抗原和非胸腺依賴性抗原。
胸腺依賴性抗原(thymus dependent antigen, TD-Ag) 需要巨噬細(xì)胞、胸腺依賴性淋巴細(xì)胞(T細(xì)胞)和B細(xì)胞相互協(xié)助,才能刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體的抗原。自然界中多數(shù)抗原屬于此類。如人血清球蛋白、牛血清白蛋白、卵白蛋白、白喉類毒素、羊紅細(xì)胞、大腸桿菌噬菌體和傷寒桿菌鞭毛抗原等。此類抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生的抗體多為IgG(免疫球蛋白G)。
非胸腺依賴性抗原(thymus independent antigen,TI-Ag) 能在無胸腺或無胸腺依賴性淋巴細(xì)胞(T細(xì)胞)的機(jī)體內(nèi)引起抗體產(chǎn)生的抗原。如細(xì)菌的脂多糖、肺炎雙球菌莢膜多糖和聚合鞭毛等。所產(chǎn)生的抗體僅有IgM(免疫球蛋白M),而且多不引起免疫記憶。
根據(jù)與機(jī)體的親緣關(guān)系,分為同種異體抗原、自身抗原等。
同種異體抗原(alloantigen) 存在于人和同種動物的不同個體(同卵孿生者除外)的抗原物質(zhì)。當(dāng)一個個體的細(xì)胞或組織進(jìn)入另一機(jī)體時,可引起免疫應(yīng)答。人類血液中的紅細(xì)胞血型抗原和白細(xì)胞抗原均屬此類。例如A型紅細(xì)胞輸入B型機(jī)體,B型機(jī)體內(nèi)的抗A抗體能凝集A型紅細(xì)胞,在補(bǔ)體參與下,導(dǎo)致A型紅細(xì)胞溶解,發(fā)生輸血反應(yīng)。在人類白細(xì)胞和其他組織細(xì)胞的細(xì)胞膜上所具有的人類白細(xì)胞抗原,又稱組織相容性抗原,除同卵孿生者外,皆不相同。因此在同種異體間進(jìn)行皮膚及器官移植時,可引起移植排斥反應(yīng)。
自身抗原(autoantigen) 是能引起自身免疫應(yīng)答的自身組織成分。一般自身組織對機(jī)體沒有抗原性,但在外傷、感染、電離輻射、藥物等影響下,可以發(fā)生變性成為自身抗原,刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)。又可分為隱蔽的自身抗原和修飾的自身抗原兩類。隱蔽的自身抗原在正常情況下與血流和免疫系統(tǒng)相對隔絕,或釋放的抗原量很少,當(dāng)外傷、感染或手術(shù)不慎等原因,使這些物質(zhì)進(jìn)入血流時,則可引起自身免疫應(yīng)答。如甲狀腺球蛋白抗原的釋放引起變態(tài)反應(yīng)性甲狀腺炎;眼葡萄膜色素抗原釋放引起交感性眼炎;精子抗原釋放引起男性不育;腦脊髓和神經(jīng)抗原釋放引起脫髓鞘腦脊髓炎和外周神經(jīng)炎等。修飾的自身抗原是機(jī)體自身組織在病原微生物感染、電離輻射、藥物等影響下,分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變后形成的,可以刺激自身機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答,引起自身免疫病。如有的患者服用安替匹林或匹拉米洞等藥物,可改變白細(xì)胞的某些表面化學(xué)結(jié)構(gòu),形成新的抗原決定簇,成為自身抗原。