1
Kh¸ng nguyªn (ANTIGEN) &
hiÖn t-îng tr×nh diÖn
kh¸ng nguyªn
Chương 2
MIỄN DỊCH HỌC
2
Kháng nguyên (Ag) là gì?
Kháng nguyên (Antigen) là những chất có khả
năng:
• Kích thích được cơ thể tạo ra đáp ứng miễn
dịch, tính sinh miễn dịch của kháng nguyên
(KN).
• Kết hợp với kháng thể tương ứng tạo nên tính
đặc hiệu của kháng nguyên
Các đặc tính của kháng nguyên
• Tính lạ của kháng nguyên
• Tính tự kháng nguyên
• Tính sinh miễn dịch (dựa vào epitope quyết
định kháng nguyên)
• Gây miễn dịch và liều kháng nguyên
• Khả năng đáp ứng của cơ thể
“Tính sinh miễn dịch = Tính kháng nguyên +
Khả năng đáp ứng của cơ thể nhận” - Karl
Landsteiner (1868-1943)
3
Kháng nguyên hoàn toàn & không
hoàn toàn (hapten)
• Hapten có tính đặc hiệu nhưng không có
tính gây miễn dịch
• Hapten nếu có gắn kết với protein thì phức
hợp có thể sinh miễn dịch => kháng thể
chống lại cả protein lẫn hapten
4
F
NO
2
NO
2
NH
2
CH
2
Protein
NO
2
NO
2
NH CH
2
Protein
+
2,4-Dinitrofluorobenzen lµ kh¸ng nguyªn
kh«ng hoµn chØnh hay cßn gäi lµ hapten
2,4- Dinitrophenyl- protein
lµ kh¸ng nguyªn hoµn chØnh
Epitope (Quyt đnh khng nguyên):
là các điểm trên những phân t KN, nơi kết
hợp đặc hiệu với kháng thể.
Khng nguyên đơn gi: ch
chứa 1 loại quyết định KN.
Khng nguyên đa gi: chứa
nhiều loại quyết định KN.
Khng nguyên cho (kháng
nguyên chung): những loại KN
khác nhau có chứa 1 số loại
quyết định KN giống nhau
Khng nguyên
5
Quyết định kháng nguyên
- Trên phân tử kháng nguyên có những vị trí với cấu
trúc không gian riêng biệt gi là quyết định
kháng nguyên (Q ĐKN)
- Một phân tử kháng nguyên có thể có nhiều QĐKN
khác nhau =>gọi là ĐƯMD đặc hiệu
- Giữa các phân tử kháng nguyên khác nhau có thể
có một số QĐKN giống nhau, đ-ợc gọi là QĐKN
phản ứng chéo.
Chú thích:
a, b, c là các QĐKN
trong đó a là QĐKN chéo
A, B, C là các kháng thể đặc hiệu ( A đặc hiệu với a,
B đặc hiệu với b, C đặc hiệu với c. A không thể kết
hợp với b hoặc c đ-ợc)
a
a
b
b
b
b
A
Phân tử KN 1
a
a
c
c
c
c
C
Phân tử KN 2
A
6
Cc loi khng nguyên
Theo thành phn hóa hc: KN protein, polysaccharide,
lipid, peptide.
Theo ngun gốc:
- KN đng loài (các KN khác nhau của các cá thể trong
cng 1 loài, do sự khác biệt di truyền, Vd: KN nhóm máu
ABO).
- KN khác loài (KN chung cho mi cá thể của nhiều loài
hay nhiều chủng VSV, vd: albumin của ngưi và th)
- Tự KN ( KN của cơ thể kích thích để tạo tự tạo kháng
thể, gi là hiện tượng tự miễn.
Cc loi khng nguyên
Siêu kháng nguyên: KN có
khả năng kích thích ĐƯMD
cực mạnh (vd điển hình là
đc tố của t cu gây ng đc
thực phm).
Siêu kháng nguyên hoạt
hóa tế bào T không cn được
chế biến bi tế bào trình diện
kháng nguyên (APC) như các
KN bình thưng.
7
-Kháng nguyên không ph thuc tuyến ức: là những
kháng nguyên kích thích trực tiếp vào tế bào
lympho B tạo ra đáp ứng miễn dịch mà không cn
có mặt của lympho T
- Kháng nguyên ph thuc tuyến ức: là những
kháng nguyên cn có sự có mặt của lympho T (T
h
)
mới kích thích trực tiếp vào tế bào lympho B tạo ra
đáp ứng miễn dịch
Cc loi khng nguyên
Cc loi khng nguyên
KN ph thuc tuyến ức (KN ph thuc T): là loại
KN phải có sự h trợ của tế bào T để kích thích tế
bào B biệt hóa thành tế bào plasma sản xuất kháng
thể phn lớn KN thuc loại này.
Ngược lại là KN không ph thuc T: thưng có
bản chất polysaccharide (của phế cu khun típ III).
Hapten: chất khối lượng phân t thấp tr thành
chất sinh miễn dịch nếu gắn với chất mang ph hợp.
8
Khng nguyên của vi khun
Ngoại đc tố
Kháng nguyên enzyme (enzyme đc):
hyaluronidase, coagulase, hemolysin
Kháng nguyên vách tế bào (kháng nguyên thân)
– kháng nguyên O
Kháng nguyên v (kháng nguyên K)
Kháng nguyên lông (kháng nguyên H)
Kháng nguyên ABO
9
Kh¸ng nguyªn cña nhãm m¸u ABO
„ C¸c Q§KN khu tró t¹i phÇn polysaccharide cña
mµng hång cÇu.
„ C¸c Q§KN cña nhãm m¸u ABO ®Òu cÊu tróc
dùa trªn gèc galactose. ChÊt nÒn cã tªn lµ chÊt
H hay Q§KN H. Hång cÇu cña ®¹i ®a sè ng-êi
®Òu cã chÊt H. Hång cÇu nhãm O chØ cã
Q§KN H
Polysaccaride
Galactose
Fucose
Q§KN H
„ Khi Q§KN H g¾n thªm gèc N- acethyl-
galactosamin th× xuÊt hiÖn Q§KN A. Hång cÇu
nhãm A võa cã Q§KN H vµ cã thªm Q§KN A.
Polysaccaride
N- acethylgalactosamin
Q§KN A
10
Khi QĐKN H gắn thêm gốc galactose nữa
thì xuất hiện QĐKN B. Hồng cầu nhóm B
vừa có QĐKN H và có thêm QĐKN B.
Hồng cầu nhóm AB vừa có QĐKN H vừa có
QĐKN A lẫn QĐKN B.
Polysaccaride
Galactose
QĐKN B
Ghi nhớ: QĐKN H, QĐKN A và QĐKN B chỉ khác
nhau ở một vi trí enzyme thế mà các QĐKN này đã
kích thích tạo ra các kháng thể rất khác nhau
QĐKN B
QĐKN A
QĐKN H
Fucozyl
Transfe-
rase
N-acetylgalactozyl
transferase
Galactozyl
transferase
11
Phc hp tng thớch mụ chớnh -Major
Histocompatibility Complex (MHC)
- ngi cũn c gi khng nguyờn bch cu
ngi (Human Leucocyte Antigen, HLA)
- Mt nhúm gene mó ho cho cỏc protein trỡnh din
khỏng nguyờn trờn b mt t bo ca a s ng vt
cú xng sng.
- úng vai trũ quan trng trong t chc min dch
ca c th cng nh nhng c ch giao tip gia cỏc
t bo
HLA (Human Lymphocyte
Antigen)
Kháng nguyên phát hiện lần
đầu trên tế bào lymphô
ng-ời năm 1958 (Dausset,
Payne v van Rood)
Có vai trò quan trọng trong
ghép cơ quan và trong nhiều
cơ chế miễn dịch khác.
Jean Dausset (1916-2009)
12
HLA là một loại kháng nguyên của tế bào
lymphô, tế bào lymphô còn nhiều loại
kháng nguyên khác không phải chỉ có một
mình HLA.
HLA có hai loi: I và II
Mỗi loi có nhiều nhóm kháng nguyên .
Loi I có ít nhất là 3 nhóm kháng
nguyên: HLA-A, HLA-B, HLA-C.
Loi II có ít nhất là 3 (hoc 4) nhóm
kháng nguyên: HLA-DR (nhóm ), HLA-
DQ, HLA-DP.
Bảng I a: Danh pháp các kháng nguyên HLA (1996)
Các kháng nguyên này đ-ợc xác định bằng kỹ thuật huyết thanh
(loại A, B, C, DR, DQ) hay tế bào (loại DP)
A C DR DQ DP
A1 B5 B49(21) Cw1 DR1 DQ1 DPw1
A2 B7 B50(21) Cw2 DR103 DQ2 DPw2
A203 B703 B51(5) Cw3 DR2 DQ3 DPw3
A210 B8 B5102 Cw4 DR3 DQ4 DPw4
A3 B12 B5103 Cw5 DR4 DQ5(1) DPw5
A9 B13 B52(5) Cw6 DR5 DQ6(1) DPw6
A10 B14 B53 Cw7 DR6 DQ7(3)
A11 B15 B54(22) Cw8 DR7 DQ8(3)
A19 B16 B55(22) Cw9(w3) DR8 DQ9(3)
A23(9) B17 B56(22) Cw10(w3) DR9
A24(9) B18 B57(17) DR10
A2403 B21 B58(17) DR11(5)
A25(10) B22 B59 DR12(5)
A26(10) B27 B60(40) DR13(6)
A28 B2708 B61(40) DR14(6)
A29(19) B35 B62(15) DR1403
A30(19) B37 B63(15) DR1404
A31(19) B38(16) B64(14) DR15(2)
A32(19) B39(16) B65(14) DR16(2)
A33(19) B3901 B67 DR17(3)
A34(10) B3902 B70 DR18(3)
A36 B40 B71(70)
A43 B4005 B72(70) DR51
A66(10) B41 B73
A68(28) B42 B75(15) DR52
A69(28) B44(12) B76(15)
A74(19) B45(12) B77(15) DR53
A80 B46 B78
B47 B81
B48 Bw4
Bw6
B
HLA lớp I
HLA lớp II
Ghi nhớ:
Số kháng nguyên trong
mỗi nhóm sẽ thay đổi tuỳ
theo khả năng phân tích
của kỹ thuật phát hiện
Bằng Kỹ thuật gây độc tế
bào:
HLA-A: 25 KN khác nhau
HLA-B: 50 KN khác nhau
HLA-C: 9 KN khác nhau
HLA-DR: 20 KN khác nhau
13
Phân loi MHC
Peptide bám chặt trong rãnh
đính peptide (peptide binding
groove) của phân t MHC
MHC loại I đính các
peptide ngắn khoảng 8-10
amino acid
MHC loại II đính các
nhóm peptide từ 13 amino
acid tr lên.
14
Cấu trúc phân tử
Phân tử HLA loi I: Các quyết định
kháng nguyên chủ yếu đ-ợc phân bố trên
chuỗi alpha. Chuỗi beta đóng vai trò giá
đỡ cho chuỗi alpha
Phân tử HLA loi II có hai chuỗi peptide:
alpha và beta, nh-ng cả hai chuỗi đều là
sản phẩm của hệ thống gen mã hoá HLA.
Các quyết ịnh kháng nguyên đ-ợc phân
bố trên cả hai chuỗi.
(Major Histocompatibility Complex = MHC).
15
Di truyền của HLA: Các gen mã hoá HLA đ-ợc định vị
trên nhiễm sắc thể s 6
Haplotyp là phức hợp các gen mã
hoá HLA định vị trên cùng một nhiễm
sắc thể. Có 2 haplotyp HLA. Các gen
trong một haplotyp th-ờng liên kết khi
di truyền từ cơ thể bố hoặc mẹ sang
con.
DP DQ DR Lớp III B C A
DP DQ DR Lớp III B C A
16
17
Biu hin ca cỏc allele MHC l ng tri
Trong ví dụ này chỉ lấy 3 nhóm kháng nguyên để diễn giải.
Con1 và Con 4: trùng 2 haplotyp. <Con 1,Con 2>, <Con 2, Con 3>, <Con 1, Con 5>,
<Con 2, Con4>,< Con 3, Con 5>: trùng 1 haplotyp
Con 1 và Con 3: không trùng haplotyp nào.
Bố Mẹ
A1 B8 Dr3
A3 B7 Dr2
A1 B8 Dr3
A1 B8 Dr3
A1 B8 Dr3
A29 B12 Dr7
A10 B38 Dr5
A29 B12 Dr7
A29 B12 Dr7 A29 B12 Dr7A10 B38 Dr5
A10 B38 Dr5
A3 B7 Dr2 A3 B7 Dr2
Con 1 Con2
Con3
Con4 Con5
18
2. HIN TNG
TRèNH DIN KHNG NGUYấN
L hiện t-ợng xử lý, phân tích các thông tin về
quyết định kháng nguyên và giới thiệu các
thông tin này cho các tế bào lymphô.
Có hai loại trình diện kháng nguyên:
Kháng nguyên ngoại lai: các gen mã hoá
các không nằm trong hoặc không cài kháng
nguyên này vào bộ gen của tế bào cơ thể.
Kháng nguyên nội tại: có gen mã hoá đã
nằm trong hoặc đã cài vào bộ gen của tế bào
cơ thể (kháng nguyên virus hoặc kháng
nguyên ung th-).
19
Trình diện kháng nguyên ngoại lai
+ Các tế bào trình diện kháng nguyên
(Antigen presenting cell : APC)
+ Kh nng trỡnh din mt s i thc bo l
APC
+ Tế bào nội mô (còn phải chứng minh)
+ Có khả năng thực bào (tham kho)
+ Trên bề mặt tế bào có nhiều phân tử HLA
lớp II (HLA-DR, HLA- DP, HLA-DQ )
Tế bào APC bám và nuốt kháng nguyên : giống
nh- giai đoạn bám và nuốt của hiện t-ợng thực
bào.
Tế bào APC xử lý và phân tích kháng nguyên để
biểu lộ ra các quyết định kháng nguyên
Giới thiệu các quyết định kháng nguyên lên bề
mặt tế bào APC: cần có sự tham gia của các phân
tử HLA lớp II.
Các QĐKN đ-ợc gn vi phõn t HLA loi II
trong bo tng, trên bề mặt tế bào APC. Phân
tử HLA lớp II đóng vai trò dn dt v điểm tựa để
các QKN
Các b-ớc trình diện kháng nguyên ngoại lai
20
Câu hỏi (10’)
• Trình bày vai trò của MHC (Major Histocompatibility
Complex)?
MHC tham gia vào ht cc qu trình nhận diện miễn
dch
• Có mấy loại MHC ngưi và đặc điểm của từng loại?
Vị trí phân bố của mi loại trong tế bào miễn dịch?
HLA I, II, III
• Các loại tế bào chính đóng vai trò trong hệ thống miễn
dịch?
Tc, Th, B, t bào git tự nhiên (NK)
Qu¸ tr×nh giíi thiÖu (tr×nh diÖn) kh¸ng nguyªn bëi MHC loi I
21
• Quá trình trình diện kháng nguyên
được truyền đt qua các t bào T
h
và
T
c,s
bằng t bào gì?
• Có bao nhiêu loi t bào thực hiện việc
trình diện kháng nguyên để sinh ra các
đp ứng kháng nguyên phù hợp?
22
T CD cells
CD = Cluster of differentiation hay Cells of
Differentiation (Nhúm t bo bit húa)
Nm phõn b trờn cỏc nhúm gen t bo T b
tr cỏc tiu phõn t MHC I v II
H tr vic gn kt t bo T vi vi MHC
c hiu
Các tế bào T CD4
+
regulator (trung hòa) đến
nhận dạng phải có 2 thụ thể:
+ Thụ thể nhận dạng HLA lớp II, CD4.
+ Sau khi nhận dạng xong tế bào T CD4
+
regulator sẽ trở thành tế bào T
h
tiết ra các
cytokine khác nhau để điều hòa các ĐƯMD.
T CD4
CD4
CD3
HLAII
QĐKN
KN
Hộp đen
Thụ thể giành cho QĐKN
APC
Nhận dạng
23
24
Con ng ca qu trỡnh sn sinh v trỡnh din khng
nguyờn bi t bo hỡnh tua, sao (Dendritic cells)
Chỉ tế bào nào có HLA lớp I thì mới trình diện
đ-ợc QĐKN của virus hoặc ung th- và mới
đ-ợc tế bào TCD8 effector nhận dạng =>bị
giết bởi tế bào NK.
Cỏc QKN c gn vi phõn t HLA lp I
trong bo tng phc hp ny c phô bày
trên bề mặt tế bào
25
Trình diện kháng nguyên nội
tại
Hiện t-ợng này xảy ra đối với
nhiều loại tế bào trong cơ
thể khi chúng bị nhiễm virus
hoặc ung th- hoá. Các gen
mã hoá các protein kháng
nguyên đã nằm trong bộ gen
của tế bào.
Các b-ớc trình diện kháng
nguyên
Các protein do các gen mã hoá
đ-ợc tế bào sản xuất ra cú
cỏc QKN c hiu
S vng mt ca quỏ trỡnh trỡnh din khỏng nguyờn (tớn hiu 1)
hoc ng kớch thớch (tớn hiu 2) gõy ra hin tng khụng kớch
hot c t bo T hoc gõy ra s sn sinh khỏng th kộm