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第二节 影响抗原免疫原性的因素
免疫原性是抗原最重要的基本特性,某种抗原物质是否具有免疫原性以及免疫原性的强弱受多种因素的影响,但主要取决于抗原物质本身的性质、机体对该物质的反应性和免疫方式。
一、抗原因素
1.异物性
异物性是决定抗原免疫原性的重要性质。 凡是化学组成、结构与机体自身成分相异或机体的免疫细胞在胚胎期从未与其接触过的物质均为异物。 一般情况下,抗原与机体之间的亲缘关系越远,其组织成分化学结构的差异越大,异物性越强,其免疫原性亦越强。 免疫学中的“异己”物质不仅包括来源于不同物种的物质,来源于同一种属、不同个体的物质,还包括某些因理化、生物因素所致结构改变的自身物质和胚胎期末与免疫系统接触过的正常自身物质。
2.抗原的理化特性
(1)分子大小:
具有免疫原性物质的相对分子质量通常在10kD 以上。 一般而言相对分子质量越大的物质免疫原性越强。 小分子物质(小于4kD)免疫原性较弱,甚至无免疫原性。
(2)化学性质与组成:
天然抗原多为大分子有机物,一般来说蛋白质的免疫原性最强,某些多糖也具有较强的免疫原性,而脂类和核酸免疫原性较弱,难以诱导免疫应答,但与蛋白质载体结合为脂蛋白和核蛋白后可获得较强的免疫原性。 在蛋白质中,含芳香族氨基酸(如酪氨酸等)者免疫原性较强,例如,胰岛素相对分子质量只有5.7kD,但其含有芳香族氨基酸多,因此具有一定的免疫原性。 明胶蛋白相对分子质量高达100kD,免疫原性却很弱,原因在于明胶蛋白是由直链氨基酸组成,缺乏含苯环的氨基酸,稳定性差,在体内易被降解。 若在明胶蛋白分子上偶联少量酪氨酸(3%),其免疫原性显著增强。
(3)易接近性:
指抗原分子中构成表位的一些特殊化学基团与B 细胞表面相应的BCR 相互接触的难易程度。 易接近性的难易程度常与这些化学基团在抗原分子中分布的部位有关。 如存在于抗原分子表面的化学基团易与BCR 结合,免疫原性较强;若存在于抗原分子的内部,则不易与BCR 接近,而不表现免疫原性。
(4)物理状态:
一般聚合状态的蛋白质较其单体有更强的免疫原性;颗粒性抗原的免疫原性强于可溶性抗原。 因此将免疫原性弱的物质聚合或吸附在某些大颗粒表面,可显著增强其免疫原性。
二、机体因素
1.遗传因素
机体对抗原的免疫应答能力受遗传(基因)控制。 在诸多遗传因素中,位于人类第6 号染色体上的主要组织相容性复合体(MHC)是涉及免疫应答质和量的关键基因,由于MHC 基因呈现高度多态性,不同个体携带有不同的MHC 等位基因,决定了其对特定抗原的提呈能力及引起免疫应答的能力不同。
2.年龄、性别、健康状态和应激刺激
一般情况下,青壮年个体比幼儿和老年个体对抗原的免疫应答能力强;新生动物或婴儿由于B 细胞尚未发育成熟,对细菌多糖类抗原应答低下,故易引起细菌感染;雌性比雄性动物抗体生成能力高,但妊娠期免疫应答能力受到显著抑制;健康状态不佳、感染、应用免疫抑制剂都能抑制机体对抗原的免疫应答;手术、精神打击、心理创伤、惊吓、恐惧、工作或学习上的长期压力等导致的应激性刺激可明显降低机体的免疫应答能力。
三、免疫方法
抗原进入机体的剂量、途径、次数、间隔时间及免疫佐剂的应用和佐剂类型等都可显著影响机体对抗原的应答能力。 一般来说抗原剂量要适中,剂量过低和过高则诱导免疫耐受;通常免疫途径以皮内免疫最佳,皮下免疫次之,腹腔注射和静脉注射效果差,口服免疫则易诱导免疫耐受;免疫次数不要太频;间隔时间要适当,如1~2 周等;要选择好免疫佐剂。