第二节 决定抗原免疫原性的因素

一种物质是否具有免疫原性及免疫原性的强弱,取决于该物质本身的异物性、理化特性及机体对该物质的应答能力和免疫方式等。

一、异物性

机体的免疫系统具有识别“自己”与“非己”物质的能力,并对“非己”物质(异物)进行清除。异物,即“非己”物质或胚胎期未与免疫活性细胞接触过的物质。异物性是决定抗原免疫原性的首要条件。通常抗原来源与宿主种系关系越远,免疫原性越强;反之,种系关系越近,免疫原性越弱。如鸭血清蛋白对家兔呈强免疫原性,而对鸡则呈弱免疫原性。异物性物质通常有以下三类:

(一)异种物质

异种物质就是非自身物质,如病原微生物、外毒素和类毒素、异种动物血清等。

(二)同种异体物质

如人类红细胞表面血型抗原(ABO、Rh血型抗原)和人类白细胞抗原(HLA)等。

(三)改变和隐蔽的自身物质

如在感染、电离辐射及药物等多种因素的作用下自身正常组织结构发生改变,以及隐蔽的自身成分(如甲状腺球蛋白、眼晶状体蛋白、精子等)释放入血都可被机体免疫细胞视为异物。

二、理化性状

(一)分子量的大小

具有免疫原性的物质,其分子量在10000以上,低于4000者一般不具有免疫原性。通常分子量越大的物质,免疫原性越强,原因是:

1.表面抗原决定基多,容易被淋巴细胞识别。

2.组成复杂,结构稳定,不易被破坏和清除。在体内停留的时间长,可持续刺激机体免疫系统。

(二)化学组成和结构

免疫原性强的抗原不仅分子量大,而且具有一定的化学组成和结构。在分子量相当的有机物中,蛋白质的免疫原性最强。大分子蛋白质免疫原性的强弱取决于氨基酸的组成及蛋白质的空间结构,含有大量芳香族氨基酸,尤其是含有酪氨酸的蛋白质,其免疫原性明显高于以非芳香族氨基酸为主的蛋白质。从结构上看,结构越复杂,其免疫原性越强,简单重复的有机大分子不具免疫原性。如:明胶的分子量高达100000,但其仅由直链氨基酸组成,故免疫原性较弱;胰岛素分子量仅为5700,但含芳香族氨基酸,故具有较强的免疫原性。

(三)分子构象与易接近性

1.分子构象 抗原分子中一些表位的立体构象也可影响免疫原性并决定其能否与相应的淋巴细胞表面的抗原受体相结合,从而启动免疫应答。

2.易接近性 是指抗原分子的表位与淋巴细胞表面相应的抗原受体相互接触的难易程度。通常认为,分布在抗原分子表面的表位易与淋巴细胞表面的抗原受体接近,使两者易结合,免疫原性较强,而存在于抗原分子内部的表位较难与淋巴细胞表面的抗原受体接近,故免疫原性较弱。

(四)物理性状

抗原的物理性状也能影响其免疫原性的强弱,例如,环状分子蛋白质的免疫原性比直链分子蛋白质的强,颗粒性抗原的免疫原性比可溶性抗原的强,聚合状态的蛋白质的免疫原性强于单体。此外,抗原分子的完整性可直接影响其免疫原性的强弱。

三、其他因素

(一)机体因素

机体对抗原的免疫应答的能力是受基因控制的。不同种类、同种不同个体对同一抗原产生应答的程度不同。宿主的年龄、性别和健康状态也影响机体对抗原应答的强弱。

(二)免疫方式

决定抗原的免疫原性强弱的因素还有抗原进入体内的途径、剂量、免疫次数和间隔时间及是否应用佐剂等。免疫途径由强到弱:皮内注射>皮下注射>肌内注射>腹腔注射>静脉注射。口服易导致免疫耐受。抗原剂量要适中,剂量过高或过低可诱导免疫耐受。免疫间隔要适当,次数不要过多。选择合适的免疫佐剂,可增强机体对抗原的免疫应答能力。