抗原抗體反應(yīng)檢驗(yàn)系

抗原抗體反應(yīng)檢驗(yàn)系第1頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一“綱舉目張”釋義，綱指魚網(wǎng)上的總繩，目指網(wǎng)眼。把大繩子一提起來，一個個網(wǎng)眼就都張開。比喻抓住事物的關(guān)鍵，帶動其他環(huán)節(jié)。

第2頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一第二章抗原抗體反應(yīng)

王雪萍華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院

第3頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一抗原抗體反應(yīng)第一節(jié)抗原抗體反應(yīng)原理第二節(jié)抗原抗體反應(yīng)特點(diǎn)第三節(jié)抗原抗體反應(yīng)影響因素第四節(jié)抗原抗體反應(yīng)類型第4頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一基本概念抗原:是能夠刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)誘導(dǎo)免疫應(yīng)答,并能與相應(yīng)免疫應(yīng)答的產(chǎn)物(抗體或致敏淋巴細(xì)胞)在體內(nèi)或體外發(fā)生特異性的結(jié)合反應(yīng)的物質(zhì)。第5頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一抗體:是Ｂ細(xì)胞識別抗原后活化增殖分化為漿細(xì)胞所產(chǎn)生的一類能與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合的球蛋白。第6頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)

第7頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一抗體的結(jié)構(gòu)及其多樣性第8頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一抗原決定簇（epitope）

1．抗原決定簇又稱表位（epitope），是指抗原性物質(zhì)表面決定該抗原特異性的特殊化學(xué)基團(tuán)，是免疫應(yīng)答和免疫反應(yīng)具有特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2．抗原決定簇是很小的，其大小相當(dāng)于相應(yīng)抗體的結(jié)合部位，它們可由5-7個氨基酸、單糖或核苷酸殘基組成。

3．抗原結(jié)合價：是指能與抗體分子結(jié)合的抗原決定簇的總數(shù)。每一種半抗原可理解為單一的抗原決定簇，而天然抗原含有很多不同的抗原決定簇，它是帶有大量多種"天然"半抗原的大分子。

第9頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一第10頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一是抗原和相應(yīng)抗體之間的特異性結(jié)合反應(yīng)既可發(fā)生在體內(nèi),也可發(fā)生在體外

一、抗原抗體結(jié)合力一、抗原抗體反應(yīng)第11頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一一、基本原理

第一節(jié)抗原抗體反應(yīng)原理

Ag決定簇和Ab分子超變區(qū)相互作用(相互吻合,具有互補(bǔ)性)分子表面特異的可逆的弱結(jié)合力在極短距離內(nèi)才能發(fā)生第12頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一抗原抗體反應(yīng)的二階段性

第一階段為抗原抗體特異性結(jié)合階段，反應(yīng)速度快，幾秒鐘或幾分鐘即可完成，但不出現(xiàn)肉眼可見反應(yīng)。

第二階段為可見階段，表現(xiàn)為凝集、沉淀、補(bǔ)體結(jié)合等反應(yīng)，本階段有兩個特點(diǎn)，一是反應(yīng)進(jìn)行慢，需要幾分鐘、幾十分鐘或更長。其二是受電解質(zhì)、溫度、酸堿度等多種因素影響。第13頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一二、基本條件： 結(jié)合力親和力和親合力親水膠體轉(zhuǎn)化為疏水膠體第14頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一抗原和抗體的結(jié)合是互補(bǔ)性的特異性結(jié)合不形成牢固的共價鍵，通過非共價鍵結(jié)合這種弱的結(jié)合力涉及幾種分子間的作用力

一、抗原抗體結(jié)合力一、抗原抗體結(jié)合力*1．靜電引力*2．范德華引力*3．氫鍵結(jié)合力*4．疏水作用力第15頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一

靜電引力（庫倫引力）

概念：抗原和抗體分子帶有相反電荷的氨基和羧基基團(tuán)之間相互的引力。

引力的大小與兩個相互作用基團(tuán)間的距離的平方成反比；平均鍵能約為20.9kJ/mo1。第16頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一范德華引力概念：抗原和抗體相互接近時，由于分子的極化作用而出現(xiàn)的引力。

結(jié)合力的大小與兩個相互作用基團(tuán)的極化程度的乘積成正比、與它們之間距離的7次方成反比，鍵能約為4.2～12.5kJ／mol。

這種引力的能量小于靜電引力。具有特異性。第17頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一

概念：供氫體上的氫原子與受氫體原子間的引力。氫鍵結(jié)合力供氫體：羧基、氨基和羥基受氫體：羧基氧、羧基碳和肽鍵氧等能的大小取決于氫鍵的方向：氫鍵具有高度的方向性。氫鍵結(jié)合力與供氫體和受氫體之間距離的6次方成反比，鍵能約20.9kJ/mol。第18頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一

疏水作用力（疏水鍵）

概念：兩個疏水基團(tuán)在水溶液中相互接觸時，由于對水分子排斥而趨向聚集的力。抗原決定簇與抗體上的結(jié)合點(diǎn)靠近，互相間正、負(fù)極性消失，親水層立即失去。此力在抗原抗體反應(yīng)中的結(jié)合是很重要的。提供的作用力最大，約占總結(jié)合力的50％。第19頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一

抗原抗體結(jié)合力示意圖抗原抗體氫鍵結(jié)合力

ONONHH靜電引力--++范得華力-++-+--+疏水作用力排斥的水第20頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一

二、抗原抗體親和力(affinity）*親和力是抗體分子上一個抗原結(jié)合點(diǎn)與對應(yīng)的抗原決定簇之間的相適應(yīng)而結(jié)合的強(qiáng)度，這是抗原與抗體之間固有的結(jié)合力。第21頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一第22頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一

親和常數(shù)親和常數(shù)K=

K值大的抗體與抗原牢固結(jié)合，不易解離，說明該抗體有高親和力。抗體與抗原結(jié)合是可逆的反應(yīng)，在平衡時其第23頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一K=K1/K2K:親和常數(shù)K1:結(jié)合常數(shù)K2:解離常數(shù)第24頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一第25頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一*親合力（avidity)

是指一個抗體分子與整個抗原表位之間結(jié)合的強(qiáng)度。親合力與親和力、抗體的結(jié)合價和抗原的有效決定簇數(shù)目相關(guān)。親合力越大，抗原抗體結(jié)合越牢固。第26頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一第27頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一血清學(xué)反應(yīng)條件下，抗原抗體均帶負(fù)電荷，使極化的水分子在其周圍形成水化層，成為親水膠體。

三、親水膠體轉(zhuǎn)化為疏水膠體

當(dāng)抗原與抗體結(jié)合后，表面電荷減少，水化層變薄；而且由于抗原抗體復(fù)合物形成后，與水接觸的表面積減少，由親水膠體轉(zhuǎn)化為疏水膠體。在電解質(zhì)作用下，各疏水膠體之間靠攏，形成可見的抗原抗體復(fù)合物。第28頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一

親水膠體轉(zhuǎn)化為疏水膠體示意圖親水膠體疏水膠體轉(zhuǎn)化NaCl可見反應(yīng)第29頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)抗原抗體反應(yīng)的特點(diǎn)特異性比例性可逆性

階段性

第30頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一

一、

特異性（specificity）*概念：抗原分子，只能與由它刺激所產(chǎn)生的抗體結(jié)合而起反應(yīng)的專一性能。一、特異性*決定因素：由抗原決定簇和抗體分子超變區(qū)之間空間結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)性決定的。

抗體分子N端可變區(qū)形成3nm×1.5nm×0.7nm的槽溝，只有與其空間結(jié)構(gòu)互補(bǔ)的抗原決定簇才能如楔狀嵌入。第31頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一第32頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一特異性示意圖第33頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一*交叉反應(yīng)(crossreaction)兩種不同的抗原物質(zhì)具有部分相同或類似結(jié)構(gòu)的抗原決定簇(共同抗原)，則可與彼此相應(yīng)的抗體反應(yīng)。第34頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一第35頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一*最適比:是指抗原與抗體發(fā)生可見反應(yīng)，需遵循一定的量比關(guān)系，只有當(dāng)二者濃度比例適當(dāng)時，才出現(xiàn)可見反應(yīng)。

二、比例性（proportionality）第36頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一1:21:41:81:161:321:641:128各管抗原倍比稀釋加入抗血清各管抗體量不變振搖混勻、37℃孵育沉淀量不同出現(xiàn)沉淀量最多的管為最適比例管。輕搖絮狀沉淀試驗(yàn)絮狀沉示意圖淀AgAbAg第37頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一等價帶(equivalencezone)抗原與抗體分子比例合適的范圍。帶現(xiàn)象：Ag與Ab比例不適而不出現(xiàn)可見反應(yīng)。*前帶(prozone)抗體過量時。*后代(postzone)

抗原過量時。第38頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一比例性示意圖抗體過量比例合適抗原的量抗原過量抗體沉淀的量前帶等價帶后帶第39頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一第40頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一

三、可逆性（reversibility)概念：是指抗原與抗體結(jié)合成復(fù)合物后，在一定條件下可解離為游離抗原與抗體的特性。

第41頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一抗原抗體動態(tài)平衡公式

K1[Ag]+[Ab]?[Ag-Ab]K2K1結(jié)合常數(shù)K2解離常數(shù)第42頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一

抗原抗體復(fù)合物解離取決于：抗體對相應(yīng)抗原的親合力

環(huán)境因素第43頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一環(huán)境因素：pH過高過低、高離子強(qiáng)度等。常用于解離抗原抗體復(fù)合物的物質(zhì)有：

3mol/L硫氰化鉀、pH2.40.1mol/L甘氨酸、7mol/L尿素等。解離后抗原抗體仍保持原有特性。第44頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一抗體混有SPAg抗體-SPAg抗體-SPAg分離劑一、抗原抗體結(jié)合

可逆性示意圖抗體二、抗原抗體分離第45頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一第一階段：特異性結(jié)合階段，反應(yīng)快，不可見第二階段：反應(yīng)可見階段，反應(yīng)慢，出現(xiàn)凝集、沉淀和細(xì)胞溶解等現(xiàn)象四、階段性第46頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)抗原抗體反應(yīng)影響因素一、反應(yīng)物自身因素

*抗原：1.理化特性2.Ag決定簇數(shù)量3.Ag決定簇種類第47頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一顆粒性Ag+Ab→凝集反應(yīng)可溶性Ag+Ab→沉淀反應(yīng)單價抗Ag與Ab→不出現(xiàn)沉淀反應(yīng)第48頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一可溶性抗原沉淀環(huán)反應(yīng)第49頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一一、反應(yīng)物自身因素*抗體：1.來源2.特異性與親合力3.濃度第50頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一H型抗體等價帶窄R型抗體等價帶寬第51頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一二、環(huán)境條件：*電解質(zhì)：0.85%NaCl*酸堿度：pH6～9*溫度：15～40℃第52頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一*酸凝集：當(dāng)pH為3左右時，接近細(xì)菌Ag的等電點(diǎn)，可出現(xiàn)非特異性凝集。第53頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一第54頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一作用時間抗原抗體反應(yīng)應(yīng)有足夠的時間，不同反應(yīng)時間不同。第55頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)抗原抗體反應(yīng)類型1.沉淀反應(yīng)2.凝集反應(yīng)3.補(bǔ)體參與的反應(yīng)4.中和反應(yīng)5.免疫標(biāo)記第56頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一反應(yīng)類型實(shí)驗(yàn)技術(shù)結(jié)果判斷凝集反應(yīng)直接凝集試驗(yàn)觀察凝集現(xiàn)象間接凝集試驗(yàn)同上抗球蛋白試驗(yàn)同上沉淀反應(yīng)液相沉淀試驗(yàn)觀察沉淀，檢測濁度免疫電泳技術(shù)觀察掃描沉淀峰、沉淀弧補(bǔ)體參與的反應(yīng)補(bǔ)體溶血試驗(yàn)觀察測定溶血現(xiàn)象補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)同上第四節(jié)免疫學(xué)檢測技術(shù)的類型第57頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一反應(yīng)類型實(shí)驗(yàn)技術(shù)結(jié)果判斷中和反應(yīng)病毒中和試驗(yàn)檢測病毒感染性毒素中和試驗(yàn)檢測外毒素毒性標(biāo)記免疫反應(yīng)熒光免疫技術(shù)檢測熒光現(xiàn)象放射免疫技術(shù)檢測放射性強(qiáng)度酶免疫技術(shù)檢測酶底物顯色發(fā)光免疫技術(shù)檢測發(fā)光強(qiáng)度金免疫技術(shù)檢測金顆粒沉淀第58頁，共62頁，2023年，2月20日，星期一按實(shí)際用途分為:①免疫組織化學(xué)技術(shù)(immunohistochemistrytechnique,IHCT)②免疫測定(immunoassay)按檢測現(xiàn)象分為:

①放射免疫技術(shù)②熒光免疫技術(shù)③酶免疫技術(shù)