1.1 抗原的特性

1.1.1 抗原的免疫原性

抗原的免疫原性是指抗原刺激机体引起免疫应答的性能。抗原的免疫原性是由抗原的化学组成、相对分子质量、化学结构、异物性、宿主遗传性等决定的。不是自然界中所有的物质都能作为抗原刺激机体产生免疫应答。

蛋白质、多糖、磷脂、脂多糖、结合蛋白质、核酸、激素等有机物是常见的抗原。作为蛋白质抗原一般要求相对分子质量约在10000以上，多糖抗原则需要在600000以上。在天然多肽中，能引起免疫应答的最小分子是胰高血糖素（glucogon，相对分子质量为3480）。一般而言，相对分子质量越大，结构越复杂，免疫原性越强。在有机物中，蛋白质的免疫原性最强。大分子物质免疫原性较强与相对分子质量越大，其表面携带的抗原决定簇越多，因而对淋巴细胞的刺激作用就越大有关；而且大分子胶体物质，化学结构较稳定，在体内不易被破坏和清除，存留时间较长，使淋巴细胞得到较持久刺激，有利于免疫应答的发生。

在胚胎发育过程中，免疫系统对自身组织形成天然免疫耐受。机体免疫系统能够识别宿主自身物质和非己异物，对自身物质产生免疫耐受，对非己异物产生免疫应答。抗原在化学结构上与机体自身成分不同，具有异物性：①异种物质。通常抗原来源与宿主种系关系越远，免疫原性就越强。如病毒的衣壳蛋白、细菌的细胞壁等对人类而言都是免疫原性很强的抗原。②同种异体物质。如人的红细胞抗原物质和人的白细胞抗原等。③自身物质。自身物质一般不具免疫原性。有些物质如隐蔽的自身成分（眼晶体蛋白、精子等），在正常情况下与免疫系统是隔绝的，但是一旦屏障遭到破坏，这些物质进入血流，即可与免疫活性细胞接触而成为自身抗原异物。另外，自身物质在外伤、感染、药物和射线的影响下，其理化性质发生质的改变时，也可成为具有免疫原性的抗原物质。

抗原诱导免疫应答的强弱与宿主本身的免疫状态有关。如宿主对接触过的抗原处于致敏状态，免疫应答较强。机体免疫功能低下，对抗原的免疫应答较弱。在抗血清的制备中，虽然小鼠、大鼠、豚鼠、兔子、山羊、绵羊或者马都可以作为抗血清产生动物，但是不同种属的动物对抗原的免疫应答能力不同，例如纯化多糖对人和小鼠具有良好的免疫原性，而将其免疫豚鼠则不能引起免疫应答。所以应根据抗血清的用量和动物的反应性选择实验动物，应用最多的动物是兔子。

与人类有关的抗原有：①病原微生物。在医疗中将病原微生物制成疫苗进行预防接种，可以提高人的免疫力。如应用减毒活疫苗、死疫苗、亚单位疫苗等进行预防接种，刺激机体产生相应的抗体，对机体产生保护作用。也可以根据微生物抗原的特异性进行各种免疫学试验，帮助诊断疾病。如检测乙型肝炎表面抗原、表面抗体，e抗原、e抗体，核心抗原等，以检查有无乙型肝炎病毒的感染。②同种异体抗原。有两大类，一类是红细胞血型抗原，包括A、B、O血型抗原，Rh血型抗原等。不同血型间相互输血，可引起严重的输血反应。所以在需要输血之前要进行交叉配血试验，选择同型的血（表1.1）。另一类是存在于人类白细胞细胞膜上的人类白细胞抗原（HLA），又称主要组织相容性抗原。它们与血型抗原一样，也是由遗传决定的，受染色体上的基因控制。不同的个体（同卵双生者除外）其组织细胞的组织相容性抗原绝大多数不完全相同，因此，在同种异体之间进行皮肤或脏器移植时，常因供者移植物中存在受者所没有的抗原成分，刺激受者产生对移植物的免疫反应，导致移植物受到排斥而坏死，造成移植失败。③动物免疫血清。临床上常用的各种抗毒素血清，一般都是用免疫马来制备的。如，破伤风抗毒素。一方面，抗毒素能中和与其相应的外毒素，起到防治疾病的作用；另一方面，它能刺激人体产生抗马血清蛋白的抗体，当再次接受马的免疫血清时，有可能发生超敏反应。④异嗜性抗原。一类与种属特异性无关的，存在于人以及某些动物、植物、微生物的性质相同的抗原。⑤肿瘤抗原。由物理的、化学的因素或某些病毒诱发的实验动物肿瘤，其细胞中或细胞表面均出现特异性抗原，称为肿瘤特异性抗原。已证实在某些人类肿瘤中存在着与病毒密切相关的抗原。如，人类乳头瘤病毒感染与宫颈癌的发生相关；成人T细胞白血病病毒1型感染与成人T细胞白血病的发生相关。可以通过检查相应病毒的相关抗原，诊断有无相应病毒感染。

表1.1 A、B、O血型及血型抗体

1.1.2 抗原的免疫反应性

抗原的免疫反应性是指抗原与相应免疫应答产物即细胞免疫的效应T细胞或体液免疫的抗体，在体内或体外发生特异性结合反应的性能。抗原和相应的抗体在空间结构上必须互补，即抗原的抗体结合部位（表位）和抗体的抗原结合部位就像锁和钥匙的关系，分子间空间互补，通过非共价键的相互作用，紧密结合在一起。抗原和抗体的特异性结合形成免疫复合物，被巨噬细胞等的吞噬作用清除，是机体抵御外来分子和微生物入侵的重要机制；抗原和抗体结合的高度特异性也是许多体内外免疫学检测的分子基础。