Bài giảng Kháng nguyên - Nguyễn Văn Đô

KHÁNG NGUYÊN 
PhD. Nguyễn Văn Đô 
Bộ môn Miễn dịch-Sinh lý bệnh 
ĐHYHN 
Mục tiêu học tập 
Nêu được định nghĩa và tính chất của kháng nguyên 
Trình bày được những yếu tố ảnh hưởng đến tính sinh MD của kháng nguyên 
Nêu được các cách phân loại kháng nguyên, đặc điểm của mỗi loại 
Trình bày được các cách xử lý và trình diện kháng nguyên 
Định nghĩa 
 Kháng nguyên: là những chất có khả năng sinh ra đáp ứng miễn dịch đặc hiệu và liên kết một cách đặc hiệu với sản phẩm được tạo ra do đáp ứng miễn dịch đó ở in vitro hay in vivo 
II. Tính chất của KN 
1. Tính sinh miễn dịch 
 Khả năng kích thích hệ miễn dịch của KN ở một cá thể để tạo ra đáp ứng miễn dịch đặc hiệu. 
2. Phản ứng miễn dịch 
 Khả năng kết hợp với KT tương ứng hoặc lympho T được mẫn cảm. 
III. Cấu trúc của KN 
Hapten và chất mang 
Hapten: chỉ có chức năng hoạt hóa miễn dịch. 
Chất mang: làm tăng khả năng sinh miễn dịch của hapten 
 Chất sinh miễn dịch (immunogens). Có cả hai đặc tính trên 
 Hapten + chất mang KN hoàn toàn (immunogens) 
IV. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính sinh miễn dịch của KN 
 A. Các yếu tố liên quan đến KN 
 1. Tính lạ của KN 
 KN chưa bao tiếp xúc với lympho bào trong thời kỳ bào thai. 
Chấn thương mắt làm giải phóng protein thủy tinh thể 
Thủy tinh thể đi vào hạch và hoạt hóa tế bào T 
Lympho T hiệu ứng trở về mắt bằng đường máu và tấn công KN cả 2 mắt 
2. Bản chất lý hóa của KN 
 Trọng lượng phân tử ( >10.0 kD) 
Tăng tập trung hơn 
Có nhiều epitop bề mặt để lympho nhận diện 
Thành phần hóa học và cấu trúc 
 Protein>polysaccharid>acid nucleic>lipid 
 (Protein có các acid amin nhân thơm, như tyrosin) 
Bản chất vật lý 
 Polymer > Monomer 
 Phân tử hình vòng>phân tử hình thẳng 
 KN cấu trúc > KN hòa tan 
B. Các yếu tố liên quan đến cơ thể chủ 
1. Nền tảng di truyền (Loài, cá thể) 
2. Tuổi, giới và tình trạng sức khỏe 
C. Phương pháp gây miễn dịch 
1. Liều lượng KN, số lần gây miễn dịch 
2. Đường gây miễn dịch 
 (trong da>dưới da>tĩnh mạch>uống) 
3. Tá chất 
 V. Tính đặc hiệu và phản ứng chéo của KN 
1. Tính đặc hiệu 
 Tồn tại trong cả tính sinh miễn dịch và phản ứng miễn dịch. 
Cơ sở cho chẩn đoán và điều trị miễn dịch. 
2. Phản ứng chéo 
 VI. Phân loại KN 
1. Theo tính sinh miễn dịch: 
 Kháng nguyên 
 Hapten 
2. Theo tính chất phụ thuộc vào tế bào T khi KN gây đáp ứng miễn dịch dịch thể 
KN phụ thuộc tuyến ức, TD-Ag (thymus dependent Ag ) 
KN không phụ thuộc tuyến ức, TI-Ag (thymus independent Ag) 
2.1. KN phụ thuộc tuyến ức 
 KN phụ thuộc tuyến ức có thể hoạt hóa tế bào B để sản xuất KT với sự hỗ trợ của lympho T 
 Hầu hết KN phụ thuộc tuyến ức là protein 
 Có nhiều loại nhóm quyết định KN 
 Có khả năng gây đáp ứng MD dịch thể và tế bào 
 Hoạt hóa tế bào B sản xuất KT :IgG, IgM, IgA 
 Có khả năng nhớ miễn dịch 
2.2. KN không phụ thuộc tuyến ức 
 KN không phụ thuộc tuyến ức có khả năng hoạt hóa tế bào B mà không cần hỗ trợ của lympho Th 
 Hầu hết là polysaccharid 
 Có nhiều quyết định giống nhau và lặp lại 
 Chỉ gây sản xuất IgM bởi lympho B 
 Không gây đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào (CMI) 
 Không có đáp ứng nhớ 
3. Theo nguồn gốc của KN 
KN khác loài (Xenoantigen) 
KN đồng loài (Alloantigen ) 
KN tự thân (Autoantigen ) 
 Kháng nguyên đồng loài 
1. Kháng nguyên hồng cầu 
 N hóm máu ABO, rất quan trọng trong truyền máu 
 Hệ nhóm máu Rh 
2. Hệ thống HLA (Human leukocyte antigen) 
 - Liên quan đến ghép tạng 
 - Rất quan trọng trong điều hòa miễn dịch 
Hệ nhóm máu ABO 
 Nhóm máu KN trên KT trong 	HC	 huyết thanh 
 A A Kháng -B 
 B B Kháng -A 
 AB A,B - 
 O - Kháng-A, Kháng -B 
Kháng nguyên tự thân 
1. Giải phóng các KN bị cô lập 
2. Thuy đổi cấu trúc phân tử của mô 
Kháng nguyên khối u 
 Kháng nguyên đặc hiệu u (TSA) 
 Chỉ biểu lộ trên các tế bào u 
 Kháng nguyên liên quan đến khối u (Tumor associated Ag (TAA): 
 Biểu lộ rất cao ở các tế bào u nhưng biểu lộ thấp ở các tế bào bình thường, ví dụ AFP, CEA. 
VII. Xử lý và trình diện kháng nguyên 
Vai trò của MHC (Major Histocompatibility Complex) / HLA (Human Leucocyte Antigen): Trình diện “kháng nguyên” trong đáp ứng miễn dịch đặc hiệu 
Ở người MHC nằm trên nhiễm sắc thể số 6 
Ở chuột MHC nằm trên NST 17 
1. Sơ đồ cụm gen MHC trên nhiễm sắc thể người và chuột 
Nhiễm sắc thể 6 
Cánh dài 
Cánh ngắn 
Vùng HLA 
6p21.1-21.3 
Lớp I 
Lớp III 
Lớp II 
Bản đồ gen của vùng HLA 
 2. Các gen của MHC được xếp thành 2 (lớp) 
Gen MHC lớp I 
Là những glycoprotein biểu lộ ở tất cả các tế bào có nhân 
Chức năng chính là trình diện KN cho Tc 
Gen MHC lớp II 
Là các glycoprotein được biểu lộ ở ĐTB, tế bào B và DCs 
Chức năng chính là trình diện KN cho Th 
09-Nov-21 
PhD. Nguyễn Văn Đô 
Bộ môn: MD-SLB 
Phức hợp H-2 ở chuột 
Phức hợp HLA ở người 
MHC lớp I và II có đặc điểm chung về cấu trúc (4 vùng: gắn peptid, giống Ig, xuyên màng và bào tương) 
Cả hai MHC I và II liên quan đến các tế bào trình diện KN (APC) 
Vùng xuyên màng 
Cấu trúc MHC lớp I 
Rãnh gắn peptid 
Peptid 
Cầu disulfua 
Vùng giống Ig 
Cấu trúc MHC lớp II 
Rãnh gắn peptid 
Peptid 
Vùng xuyên màng 
Cầu disulfua 
Vùng giống Ig 
Peptid 
Phân tử MHC lớp I 
Phân tử MHC lớp II 
Peptid 
Chuỗi α 
Chuỗi α 
Chuỗi β 
α 1 
α 2 
α 3 
α 1 
α 2 
β 1 
β 2 
KN nằm trong rãnh gắn peptid 
KN nằm trong rãnh gắn peptid 
MHC lớp I 
MHC lớp II 
Flint at al, Principles of Virology, molecular Biology, pathogenesis, and Control, 2000, ASM press 
Quá trình xử lý và trình diện KN bởi MHC lớp I 
Tế bào T 
Tế bào trình diện KN 
Bào tương 
Lưới Golgi 
Flint at al, Principles of Virology, molecular Biology, pathogenesis, and Control, 2000, ASM press 
Sự thoái hóa protein ở proteasome 
Proteasome cắt các protein thành các peptid giải phóng vào bào tương 
Các protein trong bào tương, bào gồm cả protein ngoài cơ thể, thường xuyên bị thoái hóa bởi protease 
Quá trình xử lý và trình diện KN bởi MHC lớp I 
Tế bào T 
Tế bào trình diện KN 
Bào tương 
Lưới Golgi 
Flint at al, Principles of Virology, molecular Biology, pathogenesis, and Control, 2000, ASM press 
Bào tương 
Lưới nội sinh chất 
LƯỚI NỘI BÀO 
BÀO TƯƠNG 
Các KN peptid được tạo ra trong 
bào tương, cách biệt với các phân tử MHC mới được tổng hợp 
Phân tử MHC 
mới được tổng hợp 
Các peptid cần đi vào 
lưới nội bào để gắn lên các phân tử MHC lớp I 
Tap1 & Tap2 
ER membrane 
Lumen of ER 
Cytosol 
Chất vận chuyển phối hợp với xử lý KN 
(TAP1 & 2) 
Chất vận chuyển phù hợp với peptid có >8 acid amin với đầu C kỵ nước 
TAP-1 
TAP-2 
Peptide 
TAP-1 
TAP-2 
Peptide 
TAP-1 
TAP-2 
Peptide 
TAP-1 
TAP-2 
Peptide 
TAP-1 
TAP-2 
Peptide 
TAP-1 
TAP-2 
Peptide 
TAP-1 
TAP-2 
Peptide 
TAP-1 
TAP-2 
Peptide 
TAP-1 
TAP-2 
Peptide 
TAP-1 
TAP-2 
Peptide 
Màng lưới nội sinh 
Chất của lưới nội sinh 
Bào tương 
TAP-1 
TAP-2 
Peptid 
Vùng gắn ATP 
Vùng xuyên màng kỵ nước 
KN peptid từ 
proteasome 
Quá trình xử lý và trình diện KN bởi MHC lớp I 
Tế bào T 
Tế bào trình diện KN 
Bào tương 
Lưới Golgi 
Flint at al, Principles of Virology, molecular Biology, pathogenesis, and Control, 2000, ASM press 
Tế bào Tc 
Bào tương 
Tế bào trình diện KN 
Receptor tế bào T 
KN gắn trên HLA lớp I 
Màng TB 
Trình diện KN bởi MHC lớp I 
Bào tương 
Tế bào Th 
Tế bào trình diện kN 
Flint at al, Principles of Virology, molecular Biology, pathogenesis, and Control, 2000, ASM press 
Quá trình xử lý và trình diện KN bởi MHC lớp II 
Protein ngoại sinh 
Lưới Golgi 
Các tế bào trình diện KN ngoại bào cho Th - TCD4+ 
Hai đặc tính cần thiết để một tế bào được xem là tế bào trình diện KN (APC) cho các Th là: 
1- Có khả năng xử lý các KN đã thực bào (KN ngoại bào) 
2- Có biểu lộ các sản phẩm của gen MHC lớp II trên bề mặt tế bào. 
CÁC TẾ BÀO TRÌNH DIỆN KN (APC) 
Đối với Th, APC tốt nhất là: 
- Các đại thực bào 
- Các tế bào lympho B 
- Các tế bào dendritic 
- Các tế bào langerhans của da 
- Các tế bào nội mạc mạch 
Các tế bào trình diện KN nội sinh cho tế bào TCD8+ (Tc) 
Do hầu hết các tế bào có nhân đều biểu lộ các phân tử MHC lớp I trên màng, nên chúng đều là các APC trình diện KN protein lạ, nội sinh cho các Tc, là các tế bào biểu lộ các phân tử lớp I giống của APC và hoạt tính bị giới hạn trong các phân tử lớp I. Có thể xem các APC như các tế bào đích của CTL. 
09-Nov-21 
nguyenvando@hmu.edu.vn 
Thank you very much