第七章 體外抗原抗體反應(yīng)概述課件

第七章體外抗原抗原反應(yīng)概述第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述抗原抗體反應(yīng)：是指抗原與相應(yīng)抗體的特異性結(jié)合反應(yīng)體內(nèi)殺菌、溶菌、調(diào)理、中和毒素免疫病理損傷—超敏反應(yīng)、免疫性疾病等體外：凝集、沉淀、溶細(xì)胞、中和毒素、補(bǔ)體結(jié)合等第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述第一節(jié)抗原抗體反應(yīng)的原理第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述

抗原抗體結(jié)合反應(yīng)是抗原決定簇和抗體分子超變區(qū)之間的相互作用，是一種分子表面的特異的可逆的弱結(jié)合力（只能在極短距離內(nèi)才能發(fā)生效應(yīng)）。抗原抗體結(jié)合反應(yīng)的條件：①抗原與抗體間的特定部位的空間結(jié)構(gòu)必須相互吻合，具有互補(bǔ)性（先決條件）;②抗原決定簇與抗體超變區(qū)必須緊密接觸，才能有足夠的結(jié)合力，使抗原抗體分子結(jié)合在一起。第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述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、抗原抗體的結(jié)合力1、靜電引力2、范德華引力3、氫鍵4、疏水作用力第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述1、靜電引力概念：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。又稱庫倫引力。靜電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。第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述

二、范德華引力概念：抗原和抗體相互接近時，各自所攜帶的原子與原子、分子與分子由于分子極化作用而出現(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。

作用力最小

作用大小取決于二者分子空間構(gòu)型的互補(bǔ)性第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述

概念：供氫體上的氫原子與受氫體原子間的引力。

三、氫鍵結(jié)合力

供氫體：－COOH、－NH2和－OH

受氫體：氧、氮

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。

最具特異性（必須供氫體和受氫體互補(bǔ)才能實現(xiàn)氫鍵的結(jié)合）第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述四、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。

結(jié)合力最強(qiáng)，約占總結(jié)合力的50％。第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述靜電引力：異性相吸（electrostaticforces）范德華引力:作用最小（vanderWaalsinteractions）氫鍵:最具特異性（hydrogenbond）疏水作用力:作用最大（hydrophobicinteractions）

抗原抗體結(jié)合力示意圖抗原抗體結(jié)合力第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述

結(jié)合力的大小

親和力（affinity）表示

親合力（avidity）第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述二、抗原抗體的親和力和親合力

親和力（affinity）：是抗體分子上一個抗原結(jié)合點(diǎn)與相應(yīng)的抗原決定簇之間的相適應(yīng)而結(jié)合的強(qiáng)度，是抗原與抗體間固有的結(jié)合力。第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述親和常數(shù)（K）：K值越大?抗體的親和力越高?與抗原結(jié)合越牢固抗體與抗原結(jié)合是可逆的反應(yīng)，在平衡時其第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述親合力（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，與抗體結(jié)合價直接相關(guān)。另外也與親和力強(qiáng)弱有關(guān)。與抗體的結(jié)合價直接相關(guān)。親合力高，與抗原結(jié)合牢固不易解離。第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述親水膠體疏水膠體轉(zhuǎn)化NaCl可見反應(yīng)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。

當(dāng)抗原與抗體結(jié)合使表面電荷減少，水化層變薄，失去親水性能，抗原抗體復(fù)合物成為疏水膠體在電解質(zhì)作用下，中和膠體粒子表面的電荷，使各疏水膠體之間靠攏，形成可見的抗原抗體復(fù)合物三、親水膠體轉(zhuǎn)化為疏水膠體第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述

第二節(jié)抗原抗體反應(yīng)的特點(diǎn)1.特異性2.比例性3.可逆性4.階段性第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述

一、特異性（specificity）1、概念：一種抗原分子通常只能與其刺激機(jī)體后產(chǎn)生的抗體結(jié)合，這種抗原與抗體結(jié)合反應(yīng)的專一性稱為特異性。特異性示意圖

第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述2、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。3、應(yīng)用：由于抗原抗體反應(yīng)具有高度特異性，故可用已知的抗原（抗體）來檢測相應(yīng)未知的抗體（或抗原）。第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述概念：兩種不同的抗原分子具有部分相同或類似結(jié)構(gòu)的抗原表位，可與彼此相應(yīng)的抗血清發(fā)生反應(yīng)。4、交叉反應(yīng)（crossreactions）抗原抗體交叉反應(yīng)示意圖B第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述三、比例性（proportionality）1、比例性是指抗原與抗體發(fā)生可見反應(yīng)遵循一定的量比關(guān)系。2、以絮狀沉淀實驗為例，受抗原抗體比例性的影響非常明顯。3、根據(jù)所形成的沉淀物及抗原抗體比例關(guān)系繪制反應(yīng)曲線。第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述網(wǎng)格學(xué)說（圖）抗體的兩個Fab段分別結(jié)合兩個Ag分子，相互交叉結(jié)合連接成巨大的網(wǎng)格狀立體聚合物，（可見）。二者比例合適：第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述Ab/Ag過剩過剩方的結(jié)合價得不到飽和，大多數(shù)游離存在，只形成小分子復(fù)合物（不可見）。第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述最適比(optimalratio)：是指形成沉淀物最多，上清液清晰，幾乎無游離抗原或抗體的抗原抗體濃度比。等價帶(equivalencezone)：形成沉淀物最多的抗原與抗體分子比例合適的范圍。帶現(xiàn)象：在等價帶前后，由于抗體和抗原過量，形成的沉淀物少，上清液中可測出游離的抗體或抗原的現(xiàn)象。

前帶(prozone)抗體過量時稱為。

后代(postzone）抗原過量時稱為。5、一組概念帶現(xiàn)象包括第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述在抗原抗體反應(yīng)中，抗體（或抗原）與一定量的對應(yīng)物結(jié)合出現(xiàn)可見反應(yīng)所需的最小量稱為效價（或滴度），一般以最高稀釋倍數(shù)表示，正好是稀釋度的倒數(shù)。第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述

三、可逆性（reversibility)1、概念：是指抗原與相應(yīng)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稱為抗原抗體結(jié)合的可逆性。2、原因：抗原抗體的結(jié)合是分子表面的非共價鍵結(jié)合，因此形成的復(fù)合物不牢固。3、抗原抗體反應(yīng)動態(tài)平衡式如下：第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述4、決定抗原抗體解離的因素（1）抗體與相應(yīng)抗原的親合力。親合力低的抗體與抗原形成的復(fù)合物較易解離。（2）環(huán)境因素對復(fù)合物的影響。

PH過高或過低、增加離子強(qiáng)度均可破壞靜電引力，使抗原抗體結(jié)合力下降，促使其解離。注意：解離后的抗原或抗體仍然保持其原有生物活性第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述四、階段性特異性結(jié)合兩個階段可見反應(yīng)階段數(shù)秒～數(shù)分鐘，肉眼不可見數(shù)分～數(shù)小時肉眼可見第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述第三節(jié)抗原抗體反應(yīng)影響因素一、反應(yīng)物自身因素1.抗原：理化特性、Ag決定簇數(shù)量和種類。例如，可溶性抗原與相應(yīng)抗體反應(yīng)出現(xiàn)沉淀，而顆粒性抗原與相應(yīng)抗體反應(yīng)則出現(xiàn)凝集;單價抗原與抗體結(jié)合不出現(xiàn)可見反應(yīng);粗糙型細(xì)菌在生理鹽水中易出現(xiàn)自凝；紅細(xì)胞與IgG類抗體結(jié)合不出現(xiàn)直接凝集等。

第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述抗體是血清學(xué)反應(yīng)中的關(guān)鍵因素，對反應(yīng)的影響表現(xiàn)在以下三個方面:(1)來源:來自不同動物的免疫血清，其反應(yīng)性有差異。家兔等大多數(shù)動物的免疫血清具有較寬的等價帶，通常在抗原過量時才易出現(xiàn)可溶性免疫復(fù)合物;馬等大動物和人的免疫血清等價帶較窄，少量的抗原或抗體過剩，均可形成可溶性免疫復(fù)合物.2.抗體第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述(2)特異性與親和力:特異性和親和力是影響血清學(xué)反應(yīng)的兩個關(guān)鍵因素，它們共同影響試驗結(jié)果的準(zhǔn)確程度。免疫動物早期獲得的抗血清特異性較好，但親和力低;后期獲得的抗血清一般親和力較高，但長期免疫易使免疫血清中抗體的類型和反應(yīng)性變得更為復(fù)雜。因此，用于診斷的試劑必須盡量選用特異性高、親和力強(qiáng)的抗體，才能保證和提高試驗結(jié)果的可靠性。第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述（3）濃度:

抗體的濃度往往是與抗原相對而言。合適的濃度才出現(xiàn)明顯的反應(yīng)現(xiàn)象。因此許多試驗應(yīng)進(jìn)行抗體預(yù)滴定，找出最適反應(yīng)濃度。第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述電解質(zhì):生理鹽水或緩沖液酸堿度:pH6～pH8溫度:15℃～40℃，37℃最適二、環(huán)境因素第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述（一）電解質(zhì)

抗原抗體結(jié)合后由親水性變?yōu)槭杷?，此時易受電解質(zhì)影響，如有適當(dāng)濃度電解質(zhì)存在，就會使抗原抗體失去一部分電荷而相互凝集或沉淀，出現(xiàn)可見反應(yīng);若無電解質(zhì)存在，則不出現(xiàn)可見反應(yīng)。第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述通常在血清學(xué)試驗中，以8.5g/LNaCl溶液作為抗原抗體的稀釋液及反應(yīng)液，其中Na+和Cl-可分別中和膠體顆粒上的電荷，使膠體顆粒的電勢下降，形成可見的沉淀物或凝集物。但如果電解質(zhì)濃度過高，則會出現(xiàn)非特異性蛋白質(zhì)沉淀，即鹽析。補(bǔ)體參與的溶細(xì)胞反應(yīng)，除需要等滲的NaCl溶液外，還需適雖的Mg2+和Ca2+離子參與。

第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述（二）酸堿度Ag、Ab多為蛋白質(zhì)，具兩性電離特性，有其故有的PI,pH過高或過低均可影響Ag、Ab反應(yīng)。一般：pH6～8為宜，補(bǔ)體參與時pH7.2～7.4。注意：自凝現(xiàn)象------即pH達(dá)到或接近顆粒性抗原的PI時，引起的抗原非特異性自身凝集現(xiàn)象。第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述（三）溫度—影響反應(yīng)速度一般：15～40℃為宜，最適溫度：37℃,

過高（>56）:Ag-Ab解離，Ag、Ab變性，補(bǔ)體失活。冷凝集實驗：4℃凝集，>20解離。（四）其他振蕩、攪拌等可加速反應(yīng)第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述

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.標(biāo)記免疫反應(yīng)第七章體外抗原抗體反應(yīng)概述

表

抗原抗體反應(yīng)的基本類型表反應(yīng)類型實驗技術(shù)檢測方法敏感度沉淀反應(yīng)液相沉淀試驗觀察沉淀、檢測濁度+，++++

瓊脂凝膠擴(kuò)散觀察掃描沉淀線或環(huán)+

凝膠電泳技術(shù)或峰或弧++補(bǔ)體參與反應(yīng)補(bǔ)體溶血試驗以裸眼或光電比色儀++

補(bǔ)體結(jié)合試驗觀察測定溶血現(xiàn)象+++免疫標(biāo)記技術(shù)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++++

酶標(biāo)免疫技術(shù)檢測酶底物顯色++++

發(fā)光免疫技術(shù)測定發(fā)光強(qiáng)度++++

生物素-親合素技術(shù)結(jié)合其它標(biāo)記技術(shù)++++

金標(biāo)免疫技術(shù)檢測金顆粒沉淀++++凝集反應(yīng)

直接凝集試驗用裸眼、放大鏡或顯+

間