抗原的特异性取决于抗原决定簇

单元三　抗原的特异性

抗原的特异性是指抗原刺激机体产生免疫应答及其与应答产物（抗体和/或效应T细胞）发生特异性结合所显示的专一性。如伤寒杆菌免疫机体产生针对伤寒杆菌的抗体，且只能与伤寒杆菌结合发生反应，而不能与痢疾杆菌发生反应。因此，抗原的特异性既表现在免疫原性上，也表现在免疫反应性上。特异性是免疫应答最重要的特点，也是免疫学诊断与防治的理论依据。抗原的特异性决定了免疫应答的特异性，而抗原决定簇是抗原特异性的物质基础。

一、抗原决定簇

1.概念　抗原决定簇（antigenic determinant，AD）是指存在于抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团。由于该化学基团在抗原分子的表面，又称表位（epitope）。

抗原决定簇一般由6～19个氨基酸残基、5～7个多糖残基或核苷酸组成。一种抗原分子可有一种或多种不同的抗原决定簇，多数抗原具有多种不同的抗原决定簇，故具有多种不同的特异性。位于抗原物质表面的抗原决定簇易与抗原识别受体或抗体结合，称为功能性表位；而位于分子内部的表位无免疫原性，称为隐蔽性表位，若因理化因素或酶降解修饰而暴露出来，可成为功能性表位，诱发特异性免疫应答。

抗原结合价是指一个抗原分子上能与相应抗体特异性结合的表位数目。大多数天然抗原分子结构复杂，由多种、多个抗原决定簇组成，故为多价抗原，能与相应的多个抗体分子特异性结合。

2.作用　抗原可通过表位与T细胞或B细胞表面的抗原受体（TCR/BCR）结合，激活之引起免疫应答，也可借表位与相应抗体特异性结合。因此，抗原决定簇是被T细胞或B细胞识别的标志，是免疫效应物结合部位，是抗原具有特异性的物质基础。

T细胞的TCR所识别的抗原决定族（T细胞决定族）多位于抗原分子内部，必须由抗原提呈细胞（APC）将抗原加工处理为多肽，并与主要组织相容性复合体（MHC）结合，才能被TCR识别。B细胞决定簇常存在于抗原分子表面，可直接被B细胞识别。

用几种化学基团如苯胺、对氨基苯甲酸、对氨基苯磺酸和对氨基苯砷酸等半抗原通过偶氮化作用，分别与同一种载体蛋白结合组成人工结合抗原（复合抗原），免疫动物，采取其抗血清（含抗体）分别与上述半抗原进行体外试验。表2－1结果显示不同的半抗原只能与其相应抗体结合，而不能与其他抗体反应，这充分说明抗原特异性是由抗原表位的化学基团性质、数目和空间构象决定，而非整个抗原分子。

表2－1　不同化学基团及空间位置对抗原特异性的影响

注：“—”，无反应；“＋＋”，有反应。

二、共同抗原与交叉反应

天然抗原分子结构复杂，具有多种抗原决定簇，每种抗原决定簇都能刺激机体产生一种特异性的抗体。因此，复合抗原能刺激机体产生多种抗体。两种不同的抗原分子所具有的相同或相似的抗原决定簇，称为共同抗原或共同表位。抗体与具有相同或相似的抗原决定簇的抗原之间发生的反应，称交叉反应。例如：抗原1和抗原2两种抗原具有某种相同的抗原决定簇，由抗原1刺激机体产生的抗体，不仅能与抗原1特异性结合，还能与抗原2相同的抗原决定簇发生反应（图2－1）。

交叉反应的主要生物学意义：利用不同微生物之间的交叉反应，协助临床疾病的诊断（详见异嗜性抗原）；利用两种微生物（如人天花病毒与牛痘病毒）之间的交叉作用，制备疫苗预防传染病，如众所周知的接种牛痘苗预防天花。另一方面，由于交叉反应的存在，会影响免疫学检测方法的特异性，可因出现假阳性而导致误诊。若用单克隆抗体代替多价抗体血清则可避免假阳性，提高检测方法的特异性。

图2－1　交叉反应示意图

注：抗原1和抗原2为不同抗原，具有相同抗原决定簇，与同一特异性抗体发生交叉反应。