第二节 决定抗原免疫原性的条件

第二节 决定抗原免疫原性的条件

抗原物质是否具有免疫原性，一方面取决于抗原本身的性质，另一方面取决于机体对抗原刺激的反应性。自然界中物质种类繁多，作为抗原物质必须具备下列性质。

一、异物性

某种物质若其化学结构与宿主的自身成分相异或机体的免疫细胞从未与它接触过，这种物质称为异物。异物性是构成抗原物质的首要条件。免疫应答就其本质来说，就是识别异物和排斥异物的应答，故激发免疫应答的抗原一般需要异物性。异物性物质包括以下几类。

1. 异种物质
   异种蛋白质、各种病原生物及其代谢产物，对人体而言均属异种物质，具有强的免疫原性。从生物进化角度来看，异种动物间的亲缘关系越远，其组织成分的化学结构差异越大，免疫原性亦越强。如鸭血清蛋白对鸡是弱抗原，而对家兔则是强抗原；马血清对驴是弱抗原，对人则是强抗原。

2. 同种异体物质
   高等动物同种不同个体之间，由于遗传基因不同，其组织成分的化学结构也有差异。因此同种异体物质也可以是抗原物质。如人类血型抗原、主要组织相容性抗原及免疫球蛋白的同种异型抗原等，在不同个体间可不同。将这些同种异型抗原输送或移植给另一个体，即可能引起免疫反应。

3. 自身抗原
   在正常情况下，机体自身组织成分无免疫原性，但在某些异常情况下，自身成分也可成为抗原物质。如在感染、烧伤、电离辐射、药物、外伤、手术等因素影响下，导致体内某些隐蔽性自身成分（如精子、眼晶体蛋白等）的释放或自身组织结构发生改变，成为自身抗原，引起免疫系统对自身物质进行排斥，发生自身免疫病。因此免疫学认为凡是胚胎时期未与免疫细胞接触过的物质，都可视为异物。

二、一定的理化性状

构成良好抗原的物质必须具备一定的分子量、分子结构与构象等理化性状。

1. 大分子胶体
   作为完全抗原的物质，其分子量一般在10 kD以上，低于4.0 kD者一般无免疫原性。在一定范围内，分子量越大，抗原性越强。一个蛋白质分子一般至少由100个以上氨基酸组成，多为大分子胶体，且具有复杂的化学结构，故为良好抗原。若将蛋白质水解成胨或氨基酸，则可使其抗原性消失或减弱。
   抗原必须是大分子物质，其原因为：
   ① 分子量越大，其表面的抗原决定簇越多，从而对免疫细胞具有更强的刺激作用；
   ② 大分子胶体物质的化学结构稳定，不易被破坏和清除，在体内停留时间较长，有利于持续刺激免疫细胞产生免疫应答。

2. 一定的化学组成和结构
   抗原物质的化学组成和结构可决定其免疫原性。多数抗原为蛋白质，蛋白质中含有大量芳香族氨基酸（尤其是酪氨酸），免疫原性较强，而非芳香族氨基酸的蛋白质，免疫原性则弱。如明胶蛋白，分子量虽高达100 kD，因其主要由直链氨基酸组成，在体内易被降解为低分子物质，所以免疫原性很弱。若在明胶分子内引入少量酪氨酸（2%），抗原性就显著增强。胰岛素的分子量仅为5.734 kD，由51个氨基酸组成，但因其中有9个芳香族氨基酸，故也有一定的免疫原性。某些多糖的抗原性则由单糖的数目和类型所决定。核酸的抗原性很弱，但与蛋白质载体连接后则可刺激机体产生抗体。脂类一般无免疫原性。

3. 分子构象与易接近性
   分子构象与易接近性是指抗原中特殊化学基团的三维结构是否与免疫细胞表面的抗原受体相吻合，以及二者之间相互接触的难易程度。它是启动免疫应答、决定抗原与相应抗体结合的物质基础。如某些原因使抗原分子构象发生改变，可使抗原性改变或丧失，如酪氨酸存在于抗原分子表面时抗原性强，若存在于分子内部，则抗原性消失。

4. 一定的物理性状
   一般具有环状结构的蛋白质，其免疫原性比直链分子强；聚合状态的蛋白质较其单体免疫原性强；颗粒性抗原较可溶性抗原为强。此外，蛋白质等抗原因加热、融冻、光照、振荡等引起变性，可使抗原性改变或丧失。

此外，决定某一物质是否具有免疫原性，除与上述条件相关外，还受机体的遗传、年龄、生理状态、个体差异等诸多因素的影响。此外，抗原进入机体的方式和途径也与免疫原性的强弱有关。