33
Chương 4
KHÁNG NGUYÊN
I. Định nghĩa
K
Kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n
(
(a
an
nt
ti
ig
ge
en
n)
) là tất cả các chất, đôi khi kể cả thành phần
cấu tạo của cơ thể, khi xâm nhập vào cơ thể sinh vật sẽ gây nên một đáp
ứng miễn dịch, tức một quá trình sinh học phức tạp dẫn đến sự tổng hợp
những phân tử đặc biệt gọi là k
kh
há
án
ng
g
t
th
hể
ể
(
(d
dị
ịc
ch
h t
th
hể
ể hay k
kh
há
án
ng
g
t
th
hể
ể
t
tế
ế
b
bà
ào
o) và
chúng có đặc tính l
li
iê
ên
n
k
kế
ết
t
đ
đặ
ặc
c
h
hi
iệ
ệu
u với kháng nguyên đó. Tóm lại, kháng
nguyên là chất gây ra đáp ứng miễn dịch đặc hiệu và phản ứng với các sản
phẩm của đáp ứng đó
Những phân tử đơn giản, chung cho nhiều loài như nước, muối
khoáng, u rê, creatinin, đường đơn hay đường đôi, không phải là kháng
nguyên.
Bằng chứng độc nhất nói lên một chất đúng là một kháng nguyên
khi chứng minh được có đáp ứng miễn dịch chống lại nó.
II. Những đặc tính của kháng nguyên
Kháng nguyên có nhiều đặc tính khác nhau, trong đó có tính đặc
hiệu và tính sinh kháng thể.
1. Tính đặc hiệu
Tính đặc hiệu của một kháng nguyên là đặc tính mà kháng nguyên
ấy chỉ có khả năng k
kế
ết
t
h
hợ
ợp
p
đ
đặ
ặc
c
h
hi
iệ
ệu
u
v
vớ
ới
i
k
kh
há
án
ng
g
t
th
hể
ể
t
tư
ươ
ơn
ng
g
ứ
ứn
ng
g (trong
trường hợp đáp ứng miễn dịch dịch thể) và có khả năng kết hợp đặc hiệu
với các thụ thể bề mặt các lympho T (trong trường hợp miễn dịch tế bào).
- Kháng nguyên nào thì kháng thể nấy, kháng nguyên gắn với
kháng thể như chìa khóa khớp với ổ khóa. Như thế một kháng thể chống A
chỉ phản ứng với kháng nguyên A. Ngược lại một kháng nguyên A chỉ
được nhận biết bởi kháng thể chống A.
- Tính đặc hiệu của kháng nguyên k
kh
hô
ôn
ng
g
p
ph
hả
ải
i
d
do
o
t
to
oà
àn
n
b
bộ
ộ
c
cấ
ấu
u
t
tr
rú
úc
c
của cả phân tử kháng nguyên quyết định mà do “n
nh
hó
óm
m
q
qu
uy
yế
ết
t
đ
đị
ịn
nh
h”
(e
ep
pi
it
to
op
pe
e) của kháng nguyên quyết định, đó là những đoạn nhỏ hoặc một
bộ phận nhỏ nằm trên bề mặt phân tử kháng nguyên quyết định. Nhóm
quyết định kháng nguyên không những quyết định t
tí
ín
nh
h
đ
đặ
ặc
c
h
hi
iệ
ệu
u sinh
34
kháng thể tương ứng, mà còn là v
vị
ị
t
tr
rí
í để kháng thể đó, hoặc lympho bào
mẫn cảm có thể g
gắ
ắn
n
v
vớ
ới
i
k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n một cách đặc hiệu.
- Nếu kháng nguyên chỉ có m
mộ
ột
t
n
nh
hó
óm
m
q
qu
uy
yế
ết
t
đ
đị
ịn
nh
h thì sẽ kích thích
cơ thể sinh ra m
mộ
ột
t
l
lo
oạ
ại
i
k
kh
há
án
ng
g
t
th
hể
ể
t
tư
ươ
ơn
ng
g
ứ
ứn
ng
g và kháng nguyên đó chỉ kết
hợp đặc hiệu và duy nhất với loại kháng thể đó mà thôi; còn nếu kháng
nguyên có n
nh
hi
iề
ều
u
n
nh
hó
óm
m
q
qu
uy
yế
ết
t
đ
đị
ịn
nh
h thì sẽ có n
nh
hi
iề
ều
u
k
kh
há
án
ng
g
t
th
hể
ể
t
tư
ươ
ơn
ng
g
ứ
ứn
ng
g
được sinh ra, nhưng nhóm quyết định nào thì kết hợp đặc hiệu với kháng
thể tương ứng của nhóm đó mà thôi. Có bao nhiêu nhóm quyết định kháng
nguyên thì có bấy nhiêu loại kháng thể và kết hợp đặc hiệu độc lập với
nhau.
-Tổng số nhóm quyết định trong một kháng nguyên gọi là h
hó
óa
a
t
tr
rị
ị
của kháng nguyên đó. Hóa trị kháng nguyên biểu thị s
số
ố
l
lư
ượ
ợn
ng
g
k
kh
há
án
ng
g
t
th
hể
ể
mà kháng nguyên có khả năng kết hợp được, kháng nguyên có thể có
h
ha
ai
i
hay n
nh
hi
iề
ều
u
h
hó
óa
a
t
tr
rị
ị.
- Tính đặc hiệu của kháng nguyên là rất nghiêm ngặt, tuy nhiên
trong thực tế, hai kháng nguyên có thể có p
ph
hả
ản
n
ứ
ứn
ng
g
c
ch
hé
éo
o
v
vớ
ới
i
n
nh
ha
au
u, như
vậy giữa hai kháng nguyên này phải c
có
ó
m
mộ
ột
t
h
ho
oặ
ặc
c
n
nh
hi
iề
ều
u
n
nh
hó
óm
m
q
qu
uy
yế
ết
t
đ
đị
ịn
nh
h
g
gi
iố
ốn
ng
g
n
nh
ha
au
u
h
ho
oặ
ặc
c
g
gầ
ần
n
g
gi
iố
ốn
ng
g
n
nh
ha
au
u,
D
Do
o
đ
đó
ó,
,
v
về
ề
m
mặ
ặt
t
s
si
in
nh
h
h
họ
ọc
c
p
ph
hâ
ân
n
t
tử
ử,
,
c
có
ó
t
th
hể
ể
n
nó
ói
i:
: Tính đ
đặ
ặc
c
h
hi
iệ
ệu
u
c
củ
ủa
a
k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n
-
-
k
kh
há
án
ng
g
t
th
hể
ể là do s
sự
ự
t
tư
ươ
ơn
ng
g
đ
đồ
ồn
ng
g về cấu trúc hóa học, giữa
m
mộ
ột
t
p
ph
hâ
ân
n
t
tử
ử
k
kh
há
án
ng
g
t
th
hể
ể
v
vớ
ới
i
m
mộ
ột
t
n
nh
hó
óm
m
q
qu
uy
yế
ết
t
đ
đị
ịn
nh
h
k
kh
há
án
ng
g n
ng
gu
uy
yê
ên
n, mỗi một
nhóm quyết định kháng nguyên chỉ có thể kết hợp với m
mộ
ột
t phân tử kháng
thể duy nhất, nhưng mỗi một phân tử kháng nguyên thì có thể kết hợp với
v
và
ài
i
l
lo
oạ
ại
i
k
kh
há
án
ng
g
t
th
hể
ể, nếu đó là phân tử kháng nguyên đa giá (có nhiều nhóm
quyết định kháng nguyên trên bề mặt).
Tình trạng mất phản ứng sau khi có những thay đổi cực nhỏ về cấu
trúc hóa học của kháng nguyên đã chứng minh tính đặc hiệu ấy.
Tính đặc hiệu của phản ứng miễn dịch đã được các công trình của
K. Landsteiner (1930-1934) chứng minh qua các kháng nguyên nhân tạo
gồm một protein gắn với những phân tử nhỏ mà ông gọi là hapten. Chỉ cần
biến đổi vị trí của một gốc hay thay đổi gốc đó bằng một gốc khác là đáp
ứng miễn dịch có thể thay đổi được.
Phản ứng chéo
Đối ngược với tính đặc hiệu là phản ứng chéo khi 2 kháng nguyên
có nguồn gốc khác nhau nhưng lại phản ứng với cùng một kháng thể.
Nguyên nhân của phản ứng chéo:
35
* Có một cấu trúc giống hệt. Ở các loài khác nhau vẫn có thể có
những nhóm quyết định kháng nguyên chung vì lý do tiến hóa hay ngẫu
nhiên. Ví dụ như những chất của nhóm máu A và B với chất của một số vi
khuẩn vô hại ở ruột, chúng có cấu trúc giống nhau đến mức chính là các vi
khuẩn gây ra sản xuất kháng thể tự nhiên chống A và chống B ở những
người có nhóm máu O. Trong trường hợp này cá thể có nhóm máu O sản
xuất những kháng thể dị loại thực ra là để chống vi khuẩn nhưng đồng thời
cũng là kháng thể đồng loài nếu đứng trên phương diện truyền máu hay
khía cạnh khi không có hòa hợp mẹ-thai.
* Có một cấu trúc tương tự. Ví dụ nhóm máu B và kháng nguyên
giả B xuất phát từ kháng nguyên A1. Đặc trưng của nhóm máu A1 là có
một gốc tận cùng là N-acetylgalactosamin và của kháng nguyên B là
galactose. Trong ung thư đại tràng khi có nhiễm vi khuẩn thì chất N-
acetylgalactosamin có thể bị mất acetyl bởi desacetylase của vi khuẩn mà
đổi thành galactosamin. Khi ấy kháng nguyên A1 được nhận biết bởi một
số kháng thể chống B nên được gọi là giả B. Những kháng thể chống B ấy
không phân biệt nổi OH của galactose và NH2 của galactosamin.
2. Tính kích thích sinh miễn dịch
Kháng nguyên có khả năng kích thích cơ thể sinh ra đ
đá
áp
p
ứ
ứn
ng
g
m
mi
iễ
ễn
n
d
dị
ịc
ch
h
(
(k
kh
há
án
ng
g
t
th
hể
ể)
). Người ta còn gọi khả năng kích thích cơ thể sinh kháng
thể của kháng nguyên là t
tí
ín
nh
h
k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n
c
củ
ủa
a
k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n.
Đáp ứng này có thể là tế bào hay dịch thể, dương tính (gây mẫn
cảm tức có sinh kháng thể) hay âm tính (gây dung nạp tức không sinh
kháng thể).
Tính kháng nguyên của một chất có thể m
mạ
ạn
nh
h
h
ha
ay
y
y
yế
ếu
u phụ thuộc
vào các yếu tố sau:
* T
Tí
ín
nh
h
l
lạ
ạ
c
củ
ủa
a
k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n : Những chất càng lạ với cơ thể túc chủ
càng có tính kháng nguyên mạnh, tính kháng nguyên càng mạnh khi các
loài càng xa nhau về nguồn gốc tổ tiên. Ví du: lấy huyết thanh của bò tiêm
cho bò hoặc cho dê thì không kích thích sinh miễn dịch hoặc sinh miễn
dịch yếu, nhưng nếu lấy huyết thanh của gà tiêm cho bò thì kích thích sinh
miễn dịch tốt, vì gà và bò khác nhau xa về nguồn gốc.
*
*
C
Cấ
ấu
u
t
tr
rú
úc
c
p
ph
hâ
ân
n
t
tử
ử
k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n: Những chất có p
ph
hâ
ân
n
t
tử
ử
l
lư
ượ
ợn
ng
g
c
cà
àn
ng
g
l
lớ
ớn
n và c
cấ
ấu
u
t
tr
rú
úc
c
c
cà
àn
ng
g
p
ph
hứ
ức
c
t
tạ
ạp
p thì tính sinh miễn dịch càng cao, thông
thường phải có phân tử lượng từ 10.000 Da, tuy nhiên cũng có trường hợp
ngoại lệ như dextran, gelatin có phân tử lượng lớn nhưng không có tính
36
kháng nguyên, trái lại insulin phân tử lượng chỉ có 6000, glucagon phân tử
lượng 3800 lại có tính kháng nguyên cao.
- Những chất có bản chất là p
pr
ro
ot
te
ei
in
n
p
ph
hứ
ức
c
t
tạ
ạp
p hoặc cấu tạo từ
p
po
ol
ly
ys
sa
ac
cc
ch
ha
ar
ri
id
de
e thì có t
tí
ín
nh
h
s
si
in
nh
h
m
mi
iễ
ễn
n
d
dị
ịc
ch
h
c
ca
ao
o vì dễ bị đại thực bào nuốt và
xử lý, còn những chất có bản chất là lipid, acid nucleic thì tính sinh miễn
dịch yếu hoặc không có, những chất này muốn trở thành kháng nguyên
phải được gắn với một "p
pr
ro
ot
te
ei
in
n
m
ma
an
ng
g" có chứa các a
ac
ci
id
d
a
am
mi
in
n
m
mạ
ạc
ch
h
v
vò
òn
ng
g
như tyrozin, tryptophan hoặc các acid amin mạch vòng khác.
- Cấu trúc l
lậ
ập
p
t
th
hể
ể (k
kh
hô
ôn
ng
g
g
gi
ia
an
n
3
3
c
ch
hi
iề
ều
u,
,
3
3-
-D
D) và khả năng t
tí
íc
ch
h
đ
đi
iệ
ện
n
của các phân tử kháng nguyên cũng có ảnh hưởng đến tính sinh miễn dịch,
bởi vì trong quá trình chuyển hóa khi cấu trúc lập thể thay đổi sẽ để lộ ra
những n
nh
hó
óm
m
q
qu
uy
yế
ết
t
đ
đị
ịn
nh
h
k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n mà trước đây chúng bị "che lấp"
hoặc "dấu mình" và sự tích điện có vai trò chọn lọc các tế bào có thẩm
quyền miễn dịch tương ứng.
*
*
P
Ph
hư
ươ
ơn
ng
g
t
th
hứ
ức
c
x
xâ
âm
m
n
nh
hậ
ập
p: Những kháng nguyên m
mạ
ạn
nh
h
khi đ
đư
ưa
a vào
cơ thể m
mộ
ột
t
l
lầ
ần
n đều có khả năng kích thích sinh kháng thể, những kháng
nguyên y
yế
ếu
u
phải đưa n
nh
hi
iề
ều
u l
lầ
ần
n hoặc đ
đư
ưa
a số l
lư
ượ
ợn
ng
g
n
nh
hi
iề
ều
u hoặc phải kèm
theo có c
ch
hấ
ất
t
b
bổ
ổ
t
tr
rợ
ợ mới có tính sinh miễn dịch tốt (chất bổ trợ có tác dụng
làm tăng khả năng đại thực bào nuốt kháng nguyên). Đ
Đư
ườ
ờn
ng
g
đ
đư
ưa
a
k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n và l
li
iề
ều
u
l
lư
ượ
ợn
ng
g
k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n cũng phải phù hợp thì kháng thể mới
được sản sinh nhiều.
*
*
Đ
Đặ
ặc
c
t
tí
ín
nh
h
d
di
i
t
tr
ru
uy
yề
ền
n
c
củ
ủa
a
c
cơ
ơ
t
th
hể
ể: Cơ thể cũng có ảnh hưởng lớn
đến tính kháng nguyên của kháng nguyên, đây là một yếu tố quan trọng:
cùng một kháng nguyên nhưng các c
cơ
ơ
t
th
hể
ể
k
kh
há
ác
c
n
nh
ha
au
u
c
có
ó
đ
đá
áp
p
ứ
ứn
ng
g
m
mi
iễ
ễn
n
d
dị
ịc
ch
h
ở
ở
m
mứ
ức
c
đ
độ
ộ
k
kh
há
ác
c
n
nh
ha
au
u.
Theo Landsteiner cần phân biệt rõ t
tí
ín
nh
h
k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n
c
củ
ủa
a
k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n
và t
tí
ín
nh
h
k
kí
íc
ch
h
t
th
hí
íc
ch
h
s
si
in
nh
h
m
mi
iễ
ễn
n
d
dị
ịc
ch
h
c
củ
ủa
a
k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n. T
Tí
ín
nh
h
k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n
của kháng nguyên là b
bả
ản
n
t
tí
ín
nh
h
v
vố
ốn
n
c
có
ó của kháng nguyên và phụ thuộc vào
các yếu tố đã nói ở trên, còn t
tí
ín
nh
h
s
si
in
nh
h
m
mi
iễ
ễn
n
d
dị
ịc
ch
h
c
củ
ủa
a
k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n thì
không những phụ thuộc vào t
tí
ín
nh
h
k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n mà còn phụ thuộc vào k
kh
hả
ả
n
nă
ăn
ng
g
đ
đá
áp
p
ứ
ứn
ng
g
m
mi
iễ
ễn
n
d
dị
ịc
ch
h của cơ thể ở mức độ c
có
ó
t
tí
ín
nh
h
c
ch
hấ
ất
t
d
di
i
t
tr
ru
uy
yề
ền
n. Như
vậy: t
tí
ín
nh
h
s
si
in
nh
h
m
mi
iễ
ễn
n
d
dị
ịc
ch
h
c
củ
ủa
a
k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n có thể hiểu là h
ho
oạ
ạt
t
đ
độ
ộn
ng
g
c
củ
ủa
a
t
tí
ín
nh
h
k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n và k
kh
hả
ả
n
nă
ăn
ng
g
đ
đá
áp
p
ứ
ứn
ng
g
c
củ
ủa
a
c
cơ
ơ
t
th
hể
ể
c
ch
hủ
ủ.
*
*
S
Sự
ự
h
hợ
ợp
p
t
tá
ác
c
g
gi
iữ
ữa
a
c
cá
ác
c
t
tế
ế
b
bà
ào
o:
:
Có hai loại tế bào trực tiếp tham gia
vào đáp ứng miễn dịch đặc hiệu, đó là:
- Quần thể l
ly
ym
mp
ph
ho
o
B
B (Bursal Fabricius) chịu trách nhiệm đáp ứng
miễn dịch dịch thể.
37
- Quần thể l
ly
ym
mp
ph
ho
o
T
T (Thymus) chịu trách nhiệm đáp ứng miễn
dịch qua trung gian tế bào.
Thực chất hai loại quần thể lympho này k
kh
hô
ôn
ng
g
h
ho
oạ
ạt
t
đ
độ
ộn
ng
g
r
ri
iê
ên
ng
g
l
lẻ
ẻ mà có
sự h
hợ
ợp
p
t
tá
ác
c
l
li
iê
ên
n
q
qu
ua
an
n
c
ch
hặ
ặt
t
c
ch
hẽ
ẽ với nhau và hỗ trợ cho nhau, mức độ của sự
hợp tác giữa chúng phụ thuộc vào đặc tính của kháng nguyên khi xâm
nhập.
Trong đáp ứng miễn dịch dịch thể với nhiều loại kháng
nguyên, s
sự
ự
h
hỗ
ỗ
t
tr
rợ
ợ
c
củ
ủa
a
l
ly
ym
mp
ph
ho
o
T
T là một điều quan trọng.
* Nếu k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n
p
ph
hụ
ụ
t
th
hu
uộ
ộc
c
t
tu
uy
yế
ến
n
ứ
ức
c thì đòi hỏi phải có sự hỗ
trợ của quần thể l
ly
ym
mp
ph
ho
o
T
T thì mới có khả năng biệt hóa các tế bào lympho
B thành tế bào lympho B chín, rồi thành tế bào plasma sản sinh kháng thể.
Cụ thể là các lympho T hỗ trợ nhận biết được kháng nguyên trước rồi mới
giúp cho lympho B nhận mặt kháng nguyên, trong trường hợp này là sự
hợp tác giữa lympho T và lympho B có tác dụng quyết định tới mức độ
hình thành kháng thể trong đáp ứng miễn dịch dịch thể.
* Nếu k
kh
há
án
ng
g
n
ng
gu
uy
yê
ên
n
k
kh
hô
ôn
ng
g
p
ph
hụ
ụ
t
th
hu
uộ
ộc
c
t
tu
uy
yế
ến
n
ứ
ức
c xâm nhập vào cơ
thể thì chúng có khả năng trực tiếp tiếp xúc với các tế bào l
ly
ym
mp
ph
ho
o
B
B kích
thích sinh ra kháng thể đặc hiệu mà không cần có sự hỗ trợ của lympho T.
* Ngoài sự hợp tác giữa hai quần thể lympho T và lympho B thì
sự hợp tác giữa các tế bào có t
th
hẩ
ẩm
m
q
qu
uy
yề
ền
n
m
mi
iễ
ễn
n
d
dị
ịc
ch
h
v
và
à
c
cá
ác
c
t
tế
ế
b
bà
ào
o
k
kh
há
ác
c
cũng hết sức quan trọng.
3. Những đặc tính khác
3.1. Tính gây dị ứng:
Một số kháng nguyên dễ gây ra sản xuất kháng thể IgE hơn và do
đó gây ra dị ứng typ tức khắc. Các dị nguyên chính thường gặp là phấn
hoa, nọc của một số sâu bọ có cánh màng... Đáp ứng miễn dịch chuyển
thẳng từ IgM sang IgE. Tính chất này phụ thuộc vào cơ địa của cá thể.
3.2. Tính gây dung nạp:
Một số kháng nguyên dễ tạo ra tình trạng dung nạp hơn là một số
khác.
3.3.Tính tá chất:
Một tá chất cho phép tăng cường độ của đáp ứng miễn dịch đối với
kháng nguyên đã kết hợp với nó. Một số kháng nguyên bản thân đã có tính
kích thích ấy.