半抗原

不完全抗原

半抗原(hapten)，又称不完全抗原(incomplete antigen)，是指某些单独存在时不能诱导免疫应答，即不具备免疫原性，但当与大分子蛋白质或非抗原性的多聚赖氨酸等载体(carriers)交联或结合(通常是以共价键的形式进行结合)后可获得免疫原性，从而诱导免疫应答的小分子物质。由于半抗原需要与应答效应产物结合才能诱导免疫应答，因此它只有免疫反应性(抗原性)，而不具有免疫原性。常见的半抗原有多糖、类脂、核酸和某些小分子化合物和药物等。

历史起源

半抗原的概念最初由奥地利生物学家卡尔·兰德斯坦纳(Karl Landsteiner)在20世纪早期提出。在一项实验中，他向小鼠体内注射间氨基苯磺酸盐，发现这种物质不能引起免疫反应。而将间氨基苯磺酸盐与载体(卵清蛋白)连接后再注入小鼠体内则观察到了强烈的免疫反应。小鼠体内产生的抗体同时作用于间氨基苯磺酸盐和载体。卡尔把这种现象称为“半抗原反应”(haptenicresponse)，其中haptenic一词来自希腊语“haptein”，意思是“固定”。

载体分类

半抗原-载体复合物

半抗原通常会与血清中的蛋白质（如白蛋白）结合，形成半抗原-载体复合物。如果半抗原-载体复合物的分子量大于3000 MW，它就具有免疫原性。此时，由半抗原-载体复合物引起的免疫反应将同时针对载体和半抗原。

而一些半抗原可以与细胞膜（如红细胞）结合，这种细胞-小分子复合物被称为“新抗原”(neoantigen)。如布洛芬等药物可与红细胞形成新抗原。而一旦引起免疫反应，就会导致新抗原红细胞的溶解，发生溶血性贫血。

常见的载体

半抗原-载体效应

半抗原-载体复合物引起的免疫反应需要半抗原特异性B细胞和载体特异性辅助T细胞的参与。B细胞识别复合物上的半抗原后将复合物内吞并对载体进行加工，产生载体-MHCII类分子复合物，从而将载体提呈给载体特异性辅助T细胞。于是辅助T细胞活化后和B细胞相连接，将其激活，使其分泌抗体。

半抗原药物

抗生素

β-内酰胺类的抗生素，特别是青霉素类，在使用过程中较易出现过敏症状。其原因就是这类药物在储藏过程中易发生降解，产生青霉酸等物质。这些物质本身无免疫原性，但其中的青霉噻唑基是一个重要的抗原决定簇，一旦和血清蛋白结合成为完全抗原就能诱导机体产生免疫反应。反应产生大量IgE抗体，介导I型超敏反应，也就是青霉素过敏。由于不同类的青霉素均能降解产生相同的青霉噻唑基，青霉素之间能发生强烈的交叉过敏反应。

而头孢菌素类抗生素由于不能形成稳定的头孢噻嗪基而过敏反应发生率较低。同时，头孢菌素降解生成的结构各异的侧链是其主要的抗原决定簇，因此不同头孢菌素之间不会发生交叉过敏反应。

麻醉剂

氟烷（三氟溴氯乙烷）曾在20世纪50年代左右被用作麻醉剂。它在体内会代谢成三氟乙酰氯，随后与肝脏中的蛋白质反应形成新抗原。在引发对该新抗原的免疫应答后，若再次吸入氟烷就会激活免疫应答，导致肝脏炎症。

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