Bài giảng Miễn dịch học - Chương 2: Kháng nguyên (antigen) & hiện tượng trình diện kháng nguyên

1Kh¸ng nguyªn (ANTIGEN) &
hiÖn t-îng tr×nh diÖn
kh¸ng nguyªn
Chương 2
MIỄN DỊCH HỌC
2Kháng 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) 
3Kháng 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
4F
NO2
NO2
NH2 CH2 Protein
NO2
NO2 NH CH2 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 (Quyết định kháng nguyên): 
là các điểm trên những phân tử KN, nơi kết 
hợp đặc hiệu với kháng thể.
Kháng nguyên đơn giá: chỉ 
chứa 1 loại quyết định KN.
 Kháng nguyên đa giá: chứa 
nhiều loại quyết định KN.
 Kháng nguyên chéo (kháng
nguyên chung): những loại KN 
khác nhau có chứa 1 số loại 
quyết định KN giống nhau
Kháng nguyên
5QuyÕt ®Þnh kh¸ng nguyªn
- Trªn ph©n tö kh¸ng nguyªn cã nh÷ng vÞ trÝ víi cÊu
tróc kh«ng gian riªng biÖt gọi lµ quyÕt ®Þnh
kh¸ng nguyªn (Q§KN)
- Mét ph©n tö kh¸ng nguyªn cã thÓ cã nhiÒu Q§KN 
kh¸c nhau =>gäi lµ §¦MD ®Æc hiÖu
- Gi÷a c¸c ph©n tö kh¸ng nguyªn kh¸c nhau cã thÓ
cã mét sè Q§KN gièng nhau, ®-îc gäi lµ Q§KN 
ph¶n øng chÐo.
Chó thÝch:
a, b, c lµ c¸c Q§KN 
trong ®ã a lµ Q§KN chÐo
A, B, C lµ c¸c kh¸ng thÓ ®Æc hiÖu ( A ®Æc hiÖu víi a,
B ®Æc hiÖu víi b, C ®Æc hiÖu víi c. A kh«ng thÓ kÕt 
hîp víi b hoÆc c ®-îc) 
a
a b
b
b
b
A
Ph©n tö KN 1
a
a
c
c
c
c
C
Ph©n tö KN 2
A
6Các loại kháng nguyên
 Theo thành phần hóa học: KN protein, polysaccharide, 
lipid, peptide.
 Theo nguồn gốc: 
- KN đồng loài (các KN khác nhau của các cá thể trong 
cùng 1 loài, do sự khác biệt di truyền, Vd: KN nhóm máu 
ABO).
- KN khác loài (KN chung cho mọi cá thể của nhiều loài 
hay nhiều chủng VSV, vd: albumin của người và thỏ)
- Tự KN ( KN của cơ thể kích thích để tạo tự tạo kháng 
thể, gọi là hiện tượng tự miễn.
Các loại kháng nguyên
Siêu kháng nguyên: KN có 
khả năng kích thích ĐƯMD 
cực mạnh (vd điển hình là 
độc tố của tụ cầu gây ngộ độc 
thực phẩm). 
 Siêu kháng nguyên hoạt 
hóa tế bào T không cần được 
chế biến bởi tế bào trình diện 
kháng nguyên (APC) như các 
KN bình thường.
7-Kháng nguyên không phụ thuộc tuyến ức: là những
kháng nguyên kích thích trực tiếp vào tế bào
lympho B tạo ra đáp ứng miễn dịch mà không cần
có mặt của lympho T
- Kháng nguyên phụ thuộc tuyến ức: là những
kháng nguyên cần có sự có mặt của lympho T (Th) 
mới kích thích trực tiếp vào tế bào lympho B tạo ra
đáp ứng miễn dịch
Các loại kháng nguyên
Các loại kháng nguyên
KN phụ thuộc tuyến ức (KN phụ thuộc T): là loại 
KN phải có sự hỗ trợ của tế bào T để kích thích tế 
bào B biệt hóa thành tế bào plasma sản xuất kháng 
thể phần lớn KN thuộc loại này.
Ngược lại là KN không phụ thuộc T: thường có 
bản chất polysaccharide (của phế cầu khuẩn típ III).
Hapten: chất khối lượng phân tử thấp trở thành 
chất sinh miễn dịch nếu gắn với chất mang phù hợp.
8Kháng nguyên của vi khuẩn
 Ngoại độc tố
 Kháng nguyên enzyme (enzyme độc): 
hyaluronidase, coagulase, hemolysin
 Kháng nguyên vách tế bào (kháng nguyên thân) 
– kháng nguyên O
 Kháng nguyên vỏ (kháng nguyên K)
 Kháng nguyên lông (kháng nguyên H)
Kháng nguyên ABO
9Kh¸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 Q§KN H g¾n thªm gèc galactose n÷a 
th× xuÊt hiÖn Q§KN B. Hång cÇu nhãm B
võa cã Q§KN H vµ cã thªm Q§KN B.
„ Hång cÇu nhãm AB võa cã Q§KN H võa cã 
Q§KN A lÉn Q§KN B.
Polysaccaride
Galactose
Q§KN B
Ghi nhí: Q§KN H, Q§KN A vµ Q§KN B chØ kh¸c 
nhau ë mét vi trÝ enzyme thÕ mµ c¸c Q§KN nµy ®· 
kÝch thÝch t¹o ra c¸c kh¸ng thÓ rÊt kh¸c nhau
Q§KN BQ§KN AQ§KN H
Fucozyl
Transfe-
rase
N-acetylgalactozyl
transferase
Galactozyl
transferase
11
Phức hợp tương thích mô chính -Major 
Histocompatibility Complex (MHC)
- Ở người còn được gọi kháng nguyên bạch cầu 
người (Human Leucocyte Antigen, HLA)
- Một nhóm gene mã hoá cho các protein trình diện 
kháng nguyên trên bề mặt tế bào của đa số động vật 
có xương sống.
- Đóng vai trò quan trọng trong tổ chức miễn dịch 
của cơ thể cũng như những cơ chế giao tiếp giữa các 
tế bào
HLA (Human Lymphocyte 
Antigen)
Kh¸ng nguyªn ph¸t hiÖn lÇn
®Çu trªn tÕ bµo lymph« 
ng-êi n¨m 1958 (Dausset, 
Payne và van Rood)
Cã vai trß quan träng trong
ghÐp c¬ quan vµ trong nhiÒu
c¬ chÕ miÔn dÞch kh¸c.
Jean Dausset (1916-2009)
12
• HLA lµ mét lo¹i kh¸ng nguyªn cña tÕ bµo 
lymph«, tÕ bµo lymph« cßn nhiÒu lo¹i 
kh¸ng nguyªn kh¸c kh«ng ph¶i chØ cã mét 
m×nh HLA.
• HLA cã hai loại: I vµ II
Mçi loại cã nhiÒu nhãm kh¸ng nguyªn .
Loại I cã Ýt nhÊt lµ 3 nhãm kh¸ng 
nguyªn: HLA-A, HLA-B, HLA-C.
Loại II cã Ýt nhÊt lµ 3 (hoặc 4) nhãm 
kh¸ng nguyªn: HLA-DR (nhãm β), HLA-
DQ, HLA-DP. 
B¶ng I a: Danh ph¸p c¸c kh¸ng nguyªn HLA (1996)
C¸c kh¸ng nguyªn nµy ®-îc x¸c ®Þnh b»ng kü thuËt huyÕt thanh
(lo¹i A, B, C, DR, DQ) hay tÕ bµo (lo¹i 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 líp I HLA líp II
Ghi nhí:
Sè kh¸ng nguyªn trong 
mçi nhãm sÏ thay ®æi tuú 
theo kh¶ n¨ng ph©n tÝch 
cña kü thuËt ph¸t hiÖn
B»ng Kü thuËt g©y ®éc tÕ 
bµo:
HLA-A: 25 KN kh¸c nhau
HLA-B: 50 KN kh¸c nhau
HLA-C: 9 KN kh¸c nhau
HLA-DR: 20 KN kh¸c nhau 
13
Phân loại MHC
Peptide bám chặt trong rãnh 
đính peptide (peptide binding 
groove) của phân tử MHC
MHC loại I đính các 
peptide ngắn khoảng 8-10 
amino acid
MHC loại II đính các 
nhóm peptide từ 13 amino 
acid trở lên.
14
CÊu tróc ph©n tö
– Ph©n tö HLA loại I: C¸c quyÕt ®Þnh
kh¸ng nguyªn chñ yÕu ®-îc ph©n bè trªn
chuçi alpha. Chuçi beta ®ãng vai trß gi¸ 
®ì cho chuçi alpha
– Ph©n tö HLA loại II cã hai chuçi peptide: 
alpha vµ beta, nh-ng c¶ hai chuçi ®Òu lµ 
s¶n phÈm cña hÖ thèng gen m· ho¸ HLA. 
C¸c quyÕt đÞnh kh¸ng nguyªn ®-îc ph©n
bè trªn c¶ hai chuçi.
(Major Histocompatibility Complex = MHC).
15
Di truyÒn cña HLA: C¸c gen m· ho¸ HLA ®-îc ®Þnh vÞ 
trªn nhiÔm s¾c thÓ số 6 
Haplotyp lµ phøc hîp c¸c gen m· 
ho¸ HLA ®Þnh vÞ trªn cïng mét nhiÔm 
s¾c thÓ. Cã 2 haplotyp HLA. C¸c gen 
trong mét haplotyp th-êng liªn kÕt khi 
di truyÒn tõ c¬ thÓ bè hoÆc mÑ sang 
con.
DP DQ DR Líp III B C A
DP DQ DR Líp III B C A
16
17
Biểu hiện của các allele MHC là đồng trội
Trong vÝ dô nµy chØ lÊy 3 nhãm kh¸ng nguyªn ®Ó diÔn gi¶i. 
Con1 vµ Con 4: trïng 2 haplotyp. , , , 
,: trïng 1 haplotyp
Con 1 vµ Con 3: kh«ng trïng haplotyp nµo.
Bè MÑ
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. HIỆN TƯỢNG 
TRÌNH DIỆN KHÁNG NGUYÊN
• Là hiÖn t-îng xö lý, ph©n tÝch c¸c th«ng tin vÒ 
quyÕt ®Þnh kh¸ng nguyªn vµ giíi thiÖu c¸c 
th«ng tin nµy cho c¸c tÕ bµo lymph«.
Cã hai lo¹i tr×nh diÖn kh¸ng nguyªn:
‟ Kh¸ng nguyªn ngo¹i lai: c¸c gen m· ho¸ 
c¸c kh«ng n»m trong hoÆc kh«ng cµi kh¸ng 
nguyªn nµy vµo bé gen cña tÕ bµo c¬ thÓ.
‟ Kh¸ng nguyªn néi t¹i: cã gen m· ho¸ ®· 
n»m trong hoÆc ®· cµi vµo bé gen cña tÕ bµo 
c¬ thÓ (kh¸ng nguyªn virus hoÆc kh¸ng 
nguyªn ung th-).
19
Tr×nh diÖn kh¸ng nguyªn ngo¹i lai
+ C¸c tÕ bµo tr×nh diÖn kh¸ng nguyªn
(Antigen presenting cell : APC)
+ Khả năng trình diện một số đại thực bào là
APC
+ TÕ bµo néi m« (cßn ph¶i chøng minh)
+ Cã kh¶ n¨ng thùc bµo (tham khảo)
+ Trªn bÒ mÆt tÕ bµo cã nhiÒu ph©n tö HLA 
líp II (HLA-DR, HLA- DP, HLA-DQ )
„ TÕ bµo APC b¸m vµ nuèt kh¸ng nguyªn : gièng
nh- giai ®o¹n b¸m vµ nuèt cña hiÖn t-îng thùc
bµo.
„ TÕ bµo APC xö lý vµ ph©n tÝch kh¸ng nguyªn ®Ó 
biÓu lé ra c¸c quyÕt ®Þnh kh¸ng nguyªn
„ Giíi thiÖu c¸c quyÕt ®Þnh kh¸ng nguyªn lªn bÒ
mÆt tÕ bµo APC: cÇn cã sù tham gia cña c¸c ph©n
tö HLA líp II.
„ C¸c Q§KN ®-îc gắn với phân tử HLA loại II 
trong bào tương, trªn bÒ mÆt tÕ bµo APC. Ph©n
tö HLA líp II ®ãng vai trß dẫn dắt và ®iÓm tùa ®Ó 
c¸c QĐKN
C¸c b-íc tr×nh diÖn kh¸ng nguyªn ngo¹i lai
20
Câu hỏi (10’)
• Trình bày vai trò của MHC (Major Histocompatibility 
Complex)? 
MHC tham gia vào hết các quá trình nhận diện miễn 
dịch 
• Có mấy loại MHC ở người và đặc điểm của từng loại? 
Vị trí phân bố của mỗi 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, tế bào giết tự nhiên (NK) 
Qu¸ tr×nh giíi thiÖu (tr×nh diÖn) kh¸ng nguyªn bëi MHC loại I
21
• Quá trình trình diện kháng nguyên
được truyền đạt qua các tế bào Th và
Tc,s bằng tế bào gì?
• Có bao nhiêu loại tế bào thực hiện việc
trình diện kháng nguyên để sinh ra các
đáp ứng kháng nguyên phù hợp?
22
T CD cells
• CD = Cluster of differentiation hay Cells of 
Differentiation (Nhóm tế bào biệt hóa)
• Nằm phân bố trên các nhóm gen tế bào T bổ 
trợ các tiểu phân tử MHC I và II
• Hỗ trợ việc gắn kết tế bào T với với MHC 
đặc hiệu
C¸c tÕ bµo T CD4+” regulator” (trung hßa) ®Õn 
nhËn d¹ng ph¶i cã 2 thô thÓ:
+ Thô thÓ nhËn d¹ng HLA líp II, CD4. 
+ Sau khi nhËn d¹ng xong tÕ bµo T CD4+ 
“regulator” sÏ trë thµnh tÕ bµo Th tiÕt ra c¸c 
cytokine kh¸c nhau ®Ó ®iÒu hßa c¸c §¦MD.
T CD4
CD4
CD3
HLAII
Q§KN
KN
Hép ®en
Thô thÓ giµnh cho Q§KN
APC
NhËn d¹ng
23
24
Con đường của quá trình sản sinh và trình diện kháng 
nguyên bởi tế bào hình tua, sao (Dendritic cells)
„ ChØ tÕ bµo nµo cã HLA líp I th× míi tr×nh diÖn 
®-îc Q§KN cña virus hoÆc ung th- vµ míi 
®-îc tÕ bµo TCD8 “effector” nhËn d¹ng =>bÞ 
giÕt bëi tÕ bµo NK.
„ Các QĐKN được gắn với phân tử HLA lớp I 
trong bào tương phức hợp này được ph« bµy 
trªn bÒ mÆt tÕ bµo
25
Tr×nh diÖn kh¸ng nguyªn néi
t¹i
HiÖn t-îng nµy x¶y ra ®èi víi
nhiÒu lo¹i tÕ bµo trong c¬ 
thÓ khi chóng bÞ nhiÔm virus 
hoÆc ung th- ho¸. C¸c gen 
m· ho¸ c¸c protein kh¸ng
nguyªn ®· n»m trong bé gen 
cña tÕ bµo.
C¸c b-íc tr×nh diÖn kh¸ng
nguyªn
C¸c protein do c¸c gen m· ho¸ 
®-îc tÕ bµo s¶n xuÊt ra có
các QĐKN đặc hiệu
Sự vắng mặt của quá trình trình diện kháng nguyên (tín hiệu 1) 
hoặc đồng kích thích (tín hiệu 2) gây ra hiện tượng không kích
hoạt được tế bào T hoặc gây ra sự sản sinh kháng thể kém
26
Các phản ứng của tế bào T CD8+ 
phải có sự giúp đỡ của T CD4+ 
Tế bào T CD8+ nguyên vẹn (naïve) 
đòi hỏi những hoạt động đồng hoạt 
hóa kích thích nhiều hơn các tế bào T 
CD4+ nguyên vẹn.
Hoạt động đồng hỗ trợ kích thích từ 
các tế bào tua trưởng thành (mature 
DC cells) và sản phẩm IL-2 có thể 
kích hoạt tế bào T CD8+ trực tiếp
NHƯNG việc kích hoạt T CD8+ bởi 
tế bào tua đòi hỏi sự giúp đỡ của T 
CD4+
„ C¸c tÕ bµo T CD8+ “effector” (t¸c ®éng) ®Õn nhËn d¹ng ph¶i cã 
2 thô thÓ CD8 và CD3
„ NÕu thiÕu mét trong hai thô thÓ trªn th× tÕ bµo TCD8 kh«ng 
nhËn d¹ng ®-îc Q§KN
„ C¬ chÕ nµy gäi lµ c¬ chÕ “nhËn d¹ng kÐp”
27
TÕ bµo ch-a
nhiÔm virut
HLA
líp I
TÕ bµo
nhiÔm virut
TÕ bµo T
cã CD8
HLA
líp I
Q§KN
virus
CD8
CD3
Thô thÓ giµnh cho 
Q§KN
Q§KN
Virut
NhËn d¹ng
28
29
Tóm tắt:
Qu¸ tr×nh nhËn d¹ng c¸c Q§KN ngo¹i lai sÏ ho¹t 
ho¸ c¸c tÕ bµo TCD4 khiÕn chóng tiÕt ra c¸c
CYTOKIN ®Ó ®iÒu hoµ (khuÕch ®¹i hoÆc øc chÕ) c¸c
®¸p øng miÔn dÞch => cã kh¶ n¨ng t¸c ®éng lªn ®¹i 
thùc bµo vµ BC trung tÝnh lµm t¨ng kh¶ n¨ng giÕt tÕ
bµo ®Ých.
Qu¸ tr×nh nhËn d¹ng c¸c kh¸ng nguyªn néi t¹i bëi tÕ
bµo TCD8 sÏ lµm cho tÕ bµo Tc trë thµnh ho¹t ho¸ cã
kh¶ n¨ng tấn công c¸c tÕ bµo ®Ých.