医学免疫学/人工结合抗原

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Landsteiner首创用已知化学结构的低分子化合物或化学基团与免疫原性蛋白质进行偶联,制备了偶氨蛋白。由于低分子化合物本身无免疫原性,单独免疫动物不能对其产生抗体,如与蛋白质偶联再免疫动物则能对其产生抗体,并能单独与其抗体结合。故称此种无免疫原性低分子化合物为半抗原(hapten,H),称免疫原性蛋白质为载体(cauuier,C)自此建立了半抗原与载体的概念(H-C)。因此可以认为半抗原是外加在免疫原分子上的已知化学结构的化学基团,在一定意义上它与抗原分子上未知化学结构的天然抗原决定簇是同义语(图10-1)。

半抗原载体结合物


图10-1 半抗原载体结合物

常用为载体的免疫原性蛋白质有牛血清蛋白(BSA)、牛血清丙种球蛋白(BGG)、卵清蛋白(OA)、鸡丙种球蛋白(CGG)、钥孔嘁血蓝蛋白(KLH)及人工合成多聚赖氨酸(PLL)等。常用为已知结构的半抗原有二硝基苯酚(DNP)和三硝基苯酚等低分子化分物。

Landsteiner有带有不同酸基的有机物为半抗原,分别与同一种载体偶联制备了几种酸基不同的半抗原载体结合物,然后免疫动物。用所得抗体与已知半抗原进行体外补体结合实验,结果证明,带不同酸基的半抗原只能与其相应抗体结合。同理,他用氨基苯甲酸的三种异构物(邻位、间位、对位)分别与同一种载体蛋白偶联的半抗原载体结合物,只能与其相应抗体结合(表10-1,2)。上述实验证明,抗原与抗体的特异结合是与抗原分子表面的特殊结构的化学基团相关。将抗原分子表面能与其抗体结合的部位称为抗原决定簇,即抗原的抗原性是由其抗原决定簇的性质、数目和空间构型所决定,自此建立了抗原决定簇的概念。为以后研究天然蛋白质的抗原性提供了理论依据。

表10-1 不同酸基对半抗原与抗体反应特异性的影响

半抗原
抗下列半抗原-载体
免疫血清
苯胺NH2 对氨基苯甲酸NH2 P对氨基苯磺酸 对氨基苯砷酸
载体-苯胺
载体-对氨基苯甲酸
载体-对氨基苯磺酸
载体-对氨基苯砷酸
+++



++++



++++



+++


表10-2 化学基团(COOH)位置对半抗原体反应特异性的影响


半抗原
抗下列半抗原-载体
免疫血清
苯胺 氨基苯甲酸
邻位 间位 对位
载体-苯胺
载体-邻位氨基苯甲酸
载体-间位氨基苯磺酸
载体-对位氨基苯砷酸
+++



++++



++++



+++


+:阳性反应;-:阴性反应
抗原除与其相应抗体发生特异反应外,也可与其它相关抗体发生反应,称这种现象为交叉反应。这是由于在二种不同的抗原分子中具有相同的抗原决定簇引起的,称为共同簇或共同抗原.也可能由于二种不同决定簇具有相似的结构,但并非相同,也能引起交叉反应。在发生学上较近的种属间,其抗原产生的抗体,彼此间易出现交叉反应。如牛血清清蛋白(BSA)与其它种属清蛋白之间的交叉反应(表10-3)。
表10-3 牛血清蛋白与其它种属清蛋白的交叉反应


清蛋白来源 交叉反应%(BSA) 清蛋白来源 交叉反应 %(BSA)




地鼠
15
32
75
13
13
豚鼠

小鼠
大鼠
5
13
10
17
25
32 抗原的抗原性 | 载体决定簇与半抗原决定簇 32
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