微生物學(xué)第九章感染與免疫

微生物學(xué)第九章感染與免疫三、病原微生物的致病性1、細(xì)菌：毒力(virulence)：某種微生物對一定宿主，在一定條件下引起疾病的能力，亦稱為致病性(pathogenicity)。強弱取決于侵襲力和毒素。侵襲力（invasiveness）：病原菌突破宿主防線，并能在宿主內(nèi)定居、繁殖和擴散的能力。與酶（卵磷脂酶、透明質(zhì)酸酶、膠原酶、鏈激酶、凝固酶）和微生物結(jié)構(gòu)（莢膜、菌毛、表面抗原）有關(guān)。毒素（toxin）：根據(jù)性質(zhì)、來源和作用分為外毒素和內(nèi)毒素。外毒素（exotoxin）:病原菌生長過程中不斷向外界環(huán)境分泌的一類毒性蛋白。毒性強，可選擇性地作用于各自特定的組織器官，抗原性強，毒性不穩(wěn)定（對熱和化學(xué)物質(zhì)敏感）；0.3－0.4%甲醛脫毒，成為類毒素（仍保持抗原性）。如肉毒毒素、破傷風(fēng)痙攣毒素、白喉毒素等。內(nèi)毒素（endotoxin）：是G-菌細(xì)胞壁外層的組分之一，化學(xué)成分為脂多糖（LPS），一般不分泌到環(huán)境中。毒性低，沒有器官特異性，抗原性弱，化學(xué)穩(wěn)定性強。2、病毒病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖,影響宿主細(xì)胞的核酸和蛋白質(zhì)代謝，產(chǎn)生3種類型的后果：第一種：殺細(xì)胞感染，如脊髓灰質(zhì)炎病毒、腺病毒等。第二種：穩(wěn)定狀態(tài)感染，病毒與細(xì)胞并存、繁殖、傳遞給子細(xì)胞，不引起細(xì)胞死亡，但在增殖過程中引起宿主細(xì)胞膜組分改變而誘發(fā)自身免疫反應(yīng)，造成對宿主的免疫損傷，如甲肝病毒等。第三種：整合感染，整合于宿主細(xì)胞染色體或以質(zhì)粒形式存在，不增殖，但長期潛伏，可引起惡性腫瘤，如人類多瘤病毒、人類逆轉(zhuǎn)錄病毒等。3、真菌：（1）致病性真菌：主要是外源性真菌引起的皮膚、皮下和全身性病害，如手足癬等。（2）條件致病性真菌：主要是一些內(nèi)源性真菌在機體免疫力降低的情況下，引起皮膚病、肺炎、食道炎、膀胱炎、腦膜炎等。（3）真菌變態(tài)反應(yīng)性疾?。赫婢旧聿恢虏。鹱儜B(tài)反應(yīng)性疾病，如曲霉、青霉等引起的哮喘、鼻炎等。（4）真菌性中毒：有些真菌產(chǎn)生毒素，引起疾病，但與細(xì)菌病毒感染不同，沒有傳染性，有明顯的地區(qū)性和季節(jié)性。第二節(jié)免疫一、免疫：傳統(tǒng)上，免疫是指動物機體對微生物侵染的抵抗力和對同種微生物再感染的特異性防御能力。后發(fā)現(xiàn)，很多現(xiàn)象如器官移植排斥反應(yīng)、過敏反應(yīng)等與病原微生物感染并無關(guān)系。因此，人們把生物體能夠辨認(rèn)自我與非我、對非我作出反應(yīng)以保持自身穩(wěn)定的功能稱為免疫。現(xiàn)代免疫的概念具有了更為廣泛的意義和更為復(fù)雜的內(nèi)涵。免疫系統(tǒng)是由免疫組織和器官、免疫細(xì)胞及免疫活性分子等組成。免疫細(xì)胞對病原體或腫瘤細(xì)胞的適當(dāng)應(yīng)答，使之清除，執(zhí)行免疫防衛(wèi)功能。另一方面，免疫細(xì)胞的不適當(dāng)應(yīng)答，或應(yīng)答過高，會致過敏性疾?。换驊?yīng)答過低，易致嚴(yán)重感染，對自身組織發(fā)生應(yīng)答，導(dǎo)致自身免疫病，均會對生物機體有害。免疫反應(yīng)分類：（1）非特異性免疫與特異性免疫

非特異性免疫是機體對所有病原微生物都有防御作用，沒有特殊的選擇性。它受遺傳控制，是機體在長期的種系發(fā)育與進化過程中逐漸建立起來的一系列防衛(wèi)機能，在個體一出生就具有。

又稱天然免疫（先天免疫）特異性免疫是指機體針對某一種或某一類微生物或其產(chǎn)物所產(chǎn)生的特異性抗力。是個體在生活過程中通過隱性感染或預(yù)防接種等方式，使抗原與免疫系統(tǒng)的細(xì)胞相接觸后而獲得的防衛(wèi)機能。又稱后天獲得性免疫（2）自動免疫與被動免疫

自動免疫是指用人工方法注射抗原（菌苗、疫苗、類毒素），使機體產(chǎn)生免疫功能。

被動免疫是指用人工方法注射抗體（抗毒素、抗血清）而產(chǎn)生對病原體的抵抗力。（3）細(xì)胞免疫與體液免疫

細(xì)胞免疫是指致敏淋巴細(xì)胞與其相應(yīng)抗原作用所產(chǎn)生的特異性免疫。

體液免疫是抗體的免疫作用。二、免疫學(xué)（Immunology）即是研究免疫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，探索其對機體有益的防衛(wèi)功能和有害的病理作用及其機制的科學(xué)?？捎靡园l(fā)展有效的免疫學(xué)措施，實現(xiàn)動物和人類的防病、治病。實際上免疫學(xué)理論和方法已經(jīng)擴展到化學(xué)分析、分子生物學(xué)、生物傳感器等諸多學(xué)科和領(lǐng)域。

三、免疫的基本特性①免疫可識別自身與非自身：動物的免疫系統(tǒng)，能夠識別自身與非自身的大分子物質(zhì)，是機體免疫應(yīng)答的物質(zhì)基礎(chǔ)；②免疫具有特異性：免疫系統(tǒng)的免疫應(yīng)答和由此產(chǎn)生的免疫物質(zhì)具有高度的特異性，即具有很強的針對性；③免疫具有記憶性：機體對某種外源物質(zhì)（抗原）的免疫應(yīng)答產(chǎn)生的抗體經(jīng)過一段時間后會逐漸消失，但免疫系統(tǒng)仍然保留對該抗原的免疫記憶，若同一外源物質(zhì)再次侵入機體時，機體會會迅速產(chǎn)生較上次侵入時更多的抗體，這種現(xiàn)象稱為免疫記憶現(xiàn)象。三、免疫的基本功能動物機體的免疫具有三項基本功能：①

免疫防御功能，即機體對由消化道、呼吸道、皮膚、粘膜等途徑進入體內(nèi)的病原體的抵抗力，通過機體的特異性或非特異性免疫殺死病原體；②

免疫穩(wěn)定：免疫的第二個重要功能是把新陳代謝中衰老和死亡細(xì)胞清除出體內(nèi)，以維護機體的生理平衡；③

免疫監(jiān)視功能：清除自身突變細(xì)胞的功能稱為免疫監(jiān)視。

第三節(jié)抗原與抗體AntigenandAntibody

一、抗原（一）基本知識抗原(antigen)是一類能刺激機體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫應(yīng)答(immuneresponse)產(chǎn)物——抗體(Antibody)或致敏淋巴細(xì)胞又能與之發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì)。

具有一定的化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理及生物學(xué)特性，并具有免疫原性（抗原性）和反應(yīng)原性。

抗原性（免疫原性）：

刺激機體產(chǎn)生特異性抗體或致敏淋巴細(xì)胞的免疫應(yīng)答能力稱為抗原的抗原性(antigenicity)或稱免疫原性(immunogenicity)。反應(yīng)原性：

抗原能和特異性抗體或致敏淋巴細(xì)胞結(jié)合，發(fā)生特異性反應(yīng)的能力即是抗原的反應(yīng)原性(reactionogenicity)。又稱為免疫反應(yīng)性

根據(jù)抗原的抗原性:完全抗原(completeantigen)：具有免疫原性和反應(yīng)原性的抗原。如大多數(shù)蛋白質(zhì)、細(xì)菌、病毒、細(xì)菌外毒素和一種動物血清等，稱為完全抗原。半抗原(haptem)：只有反應(yīng)原性，沒有抗原性。

很多小分子物質(zhì)不能單獨刺激機體產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細(xì)胞，但能與相應(yīng)的抗體或致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生特異性反應(yīng)，此類物質(zhì)稱半抗原。如青霉素類藥物、藥理活性肽類一些激素、嘌呤嘧啶堿基、核苷、核苷酸、寡核苷酸、人工多聚核苷酸以及核酸大分子等物均為不完全抗原。這些分子量較小的半抗原物質(zhì)與相應(yīng)的載體蛋白(如甲基化牛血清蛋白，ＭＢＳＡ)結(jié)合為復(fù)合物后，就可各自通過實驗手段誘發(fā)出高度特異的抗體，此種抗體可用于放射免疫測定或其他測定，可檢出極微量的相應(yīng)半抗原物質(zhì)。半抗原又可分為簡單半抗原和復(fù)合半抗原。①簡單半抗原：又稱阻抑半抗原，其分子量較小，既無免疫原性，也無反應(yīng)原性，只有一個抗原決定簇，不能與相應(yīng)的抗體發(fā)生可見的反應(yīng)，但能中和相應(yīng)的抗體，阻止了抗體在相應(yīng)的完全抗原或復(fù)合半抗原發(fā)生可見的反應(yīng)（用沉淀抑制反應(yīng)可證實）。如抗菌素、酒石酸、苯甲酸等都屬于這類抗原。②復(fù)合半抗原：復(fù)合半抗原的分子量較大，有多個抗原決定簇．一般的半抗原都屬于此類，能與相應(yīng)的抗體發(fā)生沉淀反應(yīng)。二硝基氯苯、多糖類、脂質(zhì)、脂多糖等都屬于這類抗原。（二）、抗原的性質(zhì)（構(gòu)成抗原的條件）1)大分子物質(zhì)：分子量通常在104Da以上。一般來說，分子量越大抗原性越強，低于4x104Da的物質(zhì)，一般不是抗原。2）一定的結(jié)構(gòu)：除分子量外，抗原物質(zhì)還要求有一定的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)，且組成必須暴露在大分子的表面，抗原分子還需具有一定的空間構(gòu)型。3)特異性：由分子表面的特定化學(xué)基團所決定，此基團稱抗原決定簇(antigenicdeterminationcluster)（半抗原）。

抗原的結(jié)合價(antigenicvalence)凡能與抗體分子結(jié)合的抗原決定簇的數(shù)目?？乖瓫Q定簇（antigenicdeterminant）或稱抗原表位(antigenicepitope)是位于抗原物質(zhì)分子表面或者其他部位的具有一定組成和結(jié)構(gòu)的特殊化學(xué)基團，它能與免疫系統(tǒng)中淋巴細(xì)胞上的受體及相應(yīng)的抗體分子結(jié)合，它是免疫原引起機體特異性免疫應(yīng)答和免疫原與抗體特異性反應(yīng)的基本構(gòu)成單位?？乖瓫Q定簇決定著抗原的特異性，即決定著抗原與抗體發(fā)生特異結(jié)合的能力。一般來講，蛋白質(zhì)抗原的3~8個氨基酸殘基可以構(gòu)成一個抗原決定簇，多糖抗原中的3~6個呋喃環(huán)可以構(gòu)成一個抗原決定簇?？乖肿又兄苯佑煞肿踊鶊F的一級結(jié)構(gòu)序列決定的決定簇稱為順序決定簇(sequentialdeterminants)或連續(xù)決定簇(continuousdeterminants)?？乖肿又杏煞肿娱g特定的空間構(gòu)象決定的決定簇稱為構(gòu)象決定簇(conformationaldeterminants)或不連續(xù)決定簇(discontinuousdeterminants)。蛋白質(zhì)抗原的順序決定簇決定于肽鏈的氨基酸序列即肽鏈的一級結(jié)構(gòu)，而構(gòu)象決定簇決定于由這個一級結(jié)構(gòu)折疊而成的空間構(gòu)象。

4)異物性：

指進入機體的抗原物質(zhì)必須與機體的組織細(xì)胞與體液的成分有差別，差別越大，免疫原性越強。包括：

1、異種間的物質(zhì)：

不同種之間的動物體成分有差異，可互為抗原。

2、同種個體間的不同成分：

同種動物的不同個體之間，相應(yīng)的組織細(xì)胞成分也不同。3、自體內(nèi)隔絕成分：

固定在某一部位，與產(chǎn)生抗體的細(xì)胞相隔離的成分。

4、其他自體組織蛋白：

因理化因素的影響發(fā)生變性，成為自身抗原。（三）、抗原的分類根據(jù)抗原的不同來源可分為：天然抗原——天然抗原是指天然生物、細(xì)胞及天然產(chǎn)物。天然抗原又可具體分為組織抗原、細(xì)菌抗原、病毒抗原等；人工合成抗原——人工抗原是指人工化學(xué)改造后的抗原，例如半抗原經(jīng)化學(xué)改造后就是人工抗原合成抗原——合成抗原是化學(xué)合成的具有抗原性質(zhì)的分子，如氨基酸的聚合物等。根據(jù)抗原與機體的親緣關(guān)系又可分為：異種抗原、同種異型抗原自身抗原根據(jù)抗原的化學(xué)性質(zhì)可分為：蛋白質(zhì)抗原多糖抗原脂抗原核酸抗原，等根據(jù)刺激機體細(xì)胞產(chǎn)生抗體是否需要細(xì)胞輔助又可分為：胸腺依賴性抗原非胸腺依賴性抗原。絕大多數(shù)天然抗原屬于前一種。（四）、微生物的抗原結(jié)構(gòu)細(xì)菌、病毒、立克次氏體等都是很好的抗原，由它們刺激機體所產(chǎn)生的抗微生物抗體，一般都有保護機體不再受該微生物侵害的能力。微生物的各種化學(xué)成分如蛋白質(zhì)及與蛋白質(zhì)結(jié)合的各種多糖和脂類，都可能是抗原，并可產(chǎn)生各種相應(yīng)的抗體。微生物的抗原結(jié)構(gòu)是微生物分類的依據(jù)之一。

細(xì)菌的抗原：

1、菌體抗原（somaticantigen)2、鞭毛抗原(flagellaantigen)3、表面抗原(surfaceantigen)4、細(xì)菌毒素抗原（toxinantigen）

1、菌體抗原（somaticantigen)：一個細(xì)菌細(xì)胞含有多種抗原，是由不同蛋白質(zhì)、多糖和脂類組成的復(fù)合抗原。不同種或不同型的細(xì)菌各有自己特有的菌體抗原，稱為特異抗原，所產(chǎn)生的特異抗原只能與該種或該型的細(xì)菌發(fā)生反應(yīng)。有些不同種或不同型之間有相同的抗原，稱為類屬抗原或共同抗原，它們所產(chǎn)生的類屬抗原既能與產(chǎn)生這一抗體的該細(xì)菌發(fā)生反應(yīng)，又能與含有相同抗原的其它種細(xì)菌發(fā)生反應(yīng)，稱為交叉反應(yīng)。具有鞭毛的細(xì)菌在失去鞭毛后，不能形成云霧狀菌落，德語中稱為OhneHauch，因此把那些丟失鞭毛后的菌體抗原，稱為O抗原。

2、鞭毛抗原(flagellaantigen)：具有鞭毛的細(xì)菌可形成云霧狀菌落，德語中稱為Hauch，因此將鞭毛抗原命名為H抗原。3、表面抗原(surfaceantigen)：包圍在細(xì)菌菌體抗原外表的抗原，它的存在可干擾菌體抗原與相應(yīng)抗體的結(jié)合。

最先證實的細(xì)菌表面抗原是肺炎球菌的莢膜抗原，以后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)傷寒桿菌的Vi抗原，大腸桿菌的K抗原等。4、細(xì)菌毒素抗原（toxinantigen）：細(xì)菌毒素如外毒素是一類抗原性很強的蛋白質(zhì)，進入人體和動物后可引起宿主產(chǎn)生抗體。類毒素是外毒素經(jīng)甲醛脫毒后的蛋白質(zhì)，對于動物已無毒，但仍具有良好免疫原性而仍是良好抗原。二、抗體抗體(antibody，Ab)是機體在抗原物質(zhì)的刺激下形成的一類能與抗原特異性結(jié)合的血清活性球蛋白，又稱免疫球蛋白(immunoglobin，Ig)，由B細(xì)胞（淋巴細(xì)胞）合成并分泌，主要存在于動物的血清、淋巴液、組織液及其它外分泌液中，因此將抗體介導(dǎo)的免疫稱為體液免疫?？贵w特性

抗體在體外可與相應(yīng)的抗原特異結(jié)合而發(fā)生肉眼可見反應(yīng)；

抗體在體內(nèi)如與病原微生物結(jié)合，起抗傳染作用，如作用于自身組織細(xì)胞，使機體發(fā)生自身免疫性疾病。

抗體存在于血清和其他體液如乳液及某些外分泌液中。(一)、抗體的基本結(jié)構(gòu)和分類免疫球蛋白的種類很多，但其基本結(jié)構(gòu)卻相同。由四條多肽鏈組成，其中兩條相同的長鏈叫重鏈（H鏈）,兩條相同的短鏈叫做輕鏈（L鏈）。兩條重鏈借二硫鍵連接起來，呈Y字形，兩條輕鏈又通過二硫鍵連接在Y字的兩側(cè)，所以整個免疫球蛋白分子結(jié)構(gòu)是對稱的。近對稱軸的一對較長的鏈稱為重鏈或Ｈ鏈，重鏈的分子量約為50~75kD，由450~550個氨基酸殘基組成。在對稱軸較短的一對肽鏈稱為輕鏈或Ｌ鏈，輕鏈的分子量約25kD，由214個氨基酸殘基構(gòu)成。IgG分子由3個相同大小的節(jié)段組成，位于上端的兩個臂由易彎曲的鉸鏈區(qū)（hingeregion）連接到主干上形成一個“Y”形分子，稱為Ig分子的單體，這是構(gòu)成免疫球蛋白分子的基本單位。

根據(jù)肽鏈中氨基酸順序是否恒定，將Ｈ鏈和Ｌ鏈分別分為恒定區(qū)域(C區(qū))和可變區(qū)域區(qū)(V區(qū))。Ig的V區(qū)端是肽鏈的氨基末端（N端），另一端為羧基末端（C端），Ｈ鏈上的"ＣＨＯ"代表它的糖基。免疫球蛋白的基本結(jié)構(gòu)圖抗原結(jié)合位點補體結(jié)合位點Fc段受體結(jié)合位點Fc為結(jié)晶片段抗體的種類根據(jù)抗體的作用可將抗體分為：1）抗毒素抗體：由外毒素（或類毒素）刺激機體產(chǎn)生，由于它與相應(yīng)外毒素結(jié)合后可中和其毒性，因而稱為抗毒素抗體。2）抗菌抗體：機體針對細(xì)菌抗原所產(chǎn)生的抗體，當(dāng)與相應(yīng)細(xì)菌相遇時，彼此發(fā)生結(jié)合，在有電解質(zhì)存在下細(xì)菌發(fā)生凝集，這類抗體稱為抗菌抗體。3）抗病毒抗體：針對病毒抗原的抗體。

4）親細(xì)胞性抗體：能吸附在肥大細(xì)胞或嗜堿性細(xì)胞上，其類別為IgE

就抗體的理化及免疫學(xué)性狀看，基本有五種,IgG,IgM,IgA,IgD和IgE五種免疫球蛋白單體之間的區(qū)別在于重鏈C區(qū)的氨基酸組成和抗原性有所不同。(二)、抗體的生理功能1、識別并特異性結(jié)合抗原（Recognitionandbindantigenspecifically）識別并特異性結(jié)合抗原是免疫球蛋白分子的主要功能，這種特異性主要是由免疫球蛋白V區(qū)的空間構(gòu)型所決定。免疫球蛋白分子有單體、二聚體和五聚體等幾種體形式.抗體在體內(nèi)與相應(yīng)抗原特異結(jié)合，發(fā)揮免疫效應(yīng)，清除病原微生物或?qū)е旅庖卟±頁p傷。例如IgG和IgA可中和外毒素，保護細(xì)胞免受毒素作用；病毒的中和抗體可阻止病毒吸附和穿入細(xì)胞從而阻止感染相應(yīng)的靶細(xì)胞；分泌型IgA可抑制細(xì)菌粘附到宿主細(xì)胞。B細(xì)胞膜表面的IgM和IgD是B細(xì)胞識別抗原受體，能特異性識別抗原分子?？贵w在體外與抗原結(jié)合引起各種抗原抗體反應(yīng)。

2、激活補體補體是動物血清中具有類似酶活性的一組蛋白質(zhì)，具有潛在的免疫活性，激活后能表現(xiàn)出一系列的免疫生物活性，能夠協(xié)同其它免疫物質(zhì)直接殺傷靶細(xì)胞和加強細(xì)胞的免疫功能。IgM、IgG與相應(yīng)抗原結(jié)合后，可通過經(jīng)典途徑活化補體。IgA和IgG不能激活補體經(jīng)典途徑，但其凝聚形式可通過旁路途徑活化補體，繼而由補體系統(tǒng)發(fā)揮抗體感染功能。3、結(jié)合細(xì)胞：多種細(xì)胞表面（如吞噬細(xì)胞、K細(xì)胞、NK細(xì)胞）具有IgFc段（結(jié)晶片段）的受體，當(dāng)Ig通過其Fc與相應(yīng)受體結(jié)合后，可進一步通過受體細(xì)胞發(fā)揮不同的作用。如增強吞噬作用或殺傷作用。4、通過胎盤：IgG使新生兒自然被動免疫，抵抗感染疾病。（三）、機體產(chǎn)生抗體的一般規(guī)律-----初次應(yīng)答與再次應(yīng)答若初次用適量抗原免疫動物時，須經(jīng)一定的潛伏期(1周以上)才能檢出低效價的以IgM為主的抗體，這一現(xiàn)象為初次應(yīng)答。此后，在抗體下降時再次注射該抗原進行免疫，則這次潛伏期明顯縮短、效價增高，而且維持時間長，此時產(chǎn)生的抗體以IgG為主，這就是再次應(yīng)答，也稱免疫記憶或回憶應(yīng)答。有時再次進入機體的是與初次接觸抗原不同的另一種抗原，也可引起初次抗原相對應(yīng)的抗體產(chǎn)生，稱非特異性再次應(yīng)答。再次應(yīng)答的抗體類別屬免疫球蛋白G（IgG）機體抗體產(chǎn)生的一般規(guī)律（四）、產(chǎn)生抗體的細(xì)胞抗體的產(chǎn)生是由于巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞聯(lián)合作用的結(jié)果。在免疫細(xì)胞中，執(zhí)行固有免疫功能的細(xì)胞有吞噬細(xì)胞、NK細(xì)胞、B1-B細(xì)胞等等。執(zhí)行適應(yīng)性免疫功能的是T及B淋巴細(xì)胞。各種免疫細(xì)胞均源于多能造血干細(xì)胞（multiplehematopoieticstemcells，HSC）。

抗原與其相應(yīng)抗體相遇，兩者將發(fā)生特異性結(jié)合?？乖c抗體能夠特異性結(jié)合是基于兩種分子間的結(jié)構(gòu)互補性與親和性，這兩種特性是由抗原與抗體分子的一級結(jié)構(gòu)決定的。在體外，抗原與其相應(yīng)的抗體結(jié)合后，在一定的外界環(huán)境條件下，會出現(xiàn)凝集、沉淀、補體結(jié)合等反應(yīng)。由于抗體存在與血清等體液中，所以這類測定法稱體液免疫測定法，或稱血清學(xué)反應(yīng)檢查法。由于反應(yīng)的特異性，所以可用已知的抗原測定未知的抗體，也可用已知抗體鑒定未知抗原。三、抗原抗體反應(yīng)（一）、抗原抗體反應(yīng)的一般規(guī)律

1、

特異性

所謂特異性，即一種抗原只能和由它刺激產(chǎn)生的抗體相結(jié)合，不能跟與它無關(guān)的抗體發(fā)生反應(yīng)。這種特性是由抗原的決定簇基于抗體可變的的化學(xué)組成、空間立體構(gòu)型所決定的。例如白喉抗毒素只能與相應(yīng)的外毒素相結(jié)合，而不能與破傷風(fēng)外毒素結(jié)合。但由于較大分子的蛋白質(zhì)常含有多種抗原表位。如果兩種不同的抗原分子上有相同的抗原表位，或抗原、抗體間構(gòu)型部分相同，都可出現(xiàn)交叉反應(yīng)。2、按比性

抗原一般都是多價的，而抗體（IgG）則是二價的，只有二者比例適合時，抗原抗體才能結(jié)合得最充分，形成的抗原抗體復(fù)合物最多，反應(yīng)最明顯，結(jié)果出現(xiàn)最快，此稱為等價帶（zoneofequivalence）。如抗原或抗體過多，則二者結(jié)合后均不能形成大的復(fù)合物，不呈現(xiàn)可見反應(yīng)，稱此為帶現(xiàn)象（zonephenomenon），出現(xiàn)在抗體過量時，稱為前帶（prezone），出現(xiàn)在抗原過剩時，稱為后帶（postzone）。

3、可逆性抗原與抗體的結(jié)合雖具有穩(wěn)定性，但由于二者之間是非共價鍵結(jié)合，因此又是可逆的，在一定條件下可解離，且解離后各自生物活性不變。抗原抗體復(fù)合物的解離取決于兩方面的因素，一是抗體對相應(yīng)抗原的親和力，二是環(huán)境因素對復(fù)合物的影響。高親和性抗體的抗原結(jié)合點與抗原表位在空間構(gòu)型上非常適合，兩者結(jié)合牢固，不容易解離。反之，則較易解離。解離后的抗原或抗體均能保持未結(jié)合前的結(jié)構(gòu)、活性及特異性。4、分階段反應(yīng)

抗原抗體反應(yīng)可分為兩個階段：第一為抗原與抗體發(fā)生特異性結(jié)合的階段，此階段反應(yīng)快，僅需幾秒至幾分鐘，但不出現(xiàn)可見反應(yīng)。第二為可見反應(yīng)階段，抗原抗體復(fù)合物在環(huán)境因素（如電解質(zhì)、pH、溫度、補體）的影響下，進一步交聯(lián)和聚集，表現(xiàn)為凝集、沉淀、溶解、補體結(jié)合介導(dǎo)的生物現(xiàn)象等肉眼可見的反應(yīng)。此階段反應(yīng)慢，往往需要數(shù)分鐘至數(shù)小時。

實際上這兩個階段難以嚴(yán)格區(qū)分。5、敏感性

抗原抗體不僅有高度特異性，還具有較高敏感性，不僅可用于定性，還可用于檢測極微量的抗原抗體，其靈敏程度大大超過當(dāng)前應(yīng)用的常規(guī)化學(xué)方法。但反應(yīng)的類型不同，其敏感性有很大的差異（二）、影響抗原抗體反應(yīng)的因素1、

電解質(zhì)電解質(zhì)能降低抗原抗體結(jié)合物的表面電荷，從而促使其沉淀或凝聚。最常用的是NaCl，適宜濃度為0.15mol/L，即生理鹽水在補體結(jié)合試驗或溶血反應(yīng)時，在稀釋液中加入少量的Cu2+和Mg2+能加強補體的活性。2、pH大多數(shù)抗原抗體反應(yīng)的最適pH為6~8。當(dāng)反應(yīng)pH接近蛋白質(zhì)的等電點（pH5~5.5）時，往往導(dǎo)致抗原抗體的非特異性沉淀。pH為2~3時可使抗原—抗體結(jié)合物解離。3、溫度反應(yīng)溫度與反應(yīng)速度有密切關(guān)系。溫度高時反應(yīng)速度快，反應(yīng)的最適溫度通常為37℃。4、振蕩機械振蕩能加速反應(yīng)，但強烈振蕩可使結(jié)合物離解。5、雜質(zhì)反應(yīng)中如存在與反應(yīng)無關(guān)的蛋白質(zhì)、多糖等非特異性的結(jié)合物質(zhì)，往往抑制反應(yīng)進行甚至引起非特異性反應(yīng)。反應(yīng)的組成成分1）抗原2）特異抗體

3）環(huán)境因素

基本因素：0.85%NaCl作電解質(zhì)

反應(yīng)溫度37℃或56℃

pH7.0特殊因素:補體反應(yīng)的基本特點1）抗原與抗體的結(jié)合具有特異性。

2）抗原與抗體是分子表面的結(jié)合。

3）抗原與抗體結(jié)合形成可見反應(yīng),還與抗原、抗體的相對濃度有關(guān)。

4）抗原抗體反應(yīng)分兩個階段：

結(jié)合階段：抗原抗體特異結(jié)合；

反應(yīng)階段：結(jié)合后受環(huán)境因素影

響出現(xiàn)可見反應(yīng)。很多小分子物質(zhì)不能單獨刺激機體產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細(xì)胞，但能與相應(yīng)的抗體或致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生特異性反應(yīng)，此類物質(zhì)稱半抗原。將化學(xué)發(fā)光反應(yīng)與免疫測定法結(jié)合起來的新型技術(shù)?？扇苄钥乖ǖ鞍踪|(zhì)、多糖或類脂溶液、血清、細(xì)菌抽提液、組織浸出液等）與其相應(yīng)的抗體在合適條件下反應(yīng)并出現(xiàn)絮凝狀沉淀物的現(xiàn)象?？贵w使相應(yīng)抗原（毒素或病毒）的毒性或傳染性喪失的反應(yīng)稱為中和反應(yīng)。再次應(yīng)答的抗體類別屬免疫球蛋白G（IgG）①簡單半抗原：又稱阻抑半抗原，其分子量較小，既無免疫原性，也無反應(yīng)原性，只有一個抗原決定簇，不能與相應(yīng)的抗體發(fā)生可見的反應(yīng)，但能中和相應(yīng)的抗體，阻止了抗體在相應(yīng)的完全抗原或復(fù)合半抗原發(fā)生可見的反應(yīng)（用沉淀抑制反應(yīng)可證實）。毒性低，沒有器官特異性，抗原性弱，化學(xué)穩(wěn)定性強。4、動物、植物性狀的免疫標(biāo)記兩條重鏈借二硫鍵連接起來，呈Y字形，兩條輕鏈又通過二硫鍵連接在Y字的兩側(cè)，所以整個免疫球蛋白分子結(jié)構(gòu)是對稱的。直接凝集反應(yīng)是指顆粒性抗原與凝集素直接結(jié)合所出現(xiàn)的凝集現(xiàn)象；有些不同種或不同型之間有相同的抗原，稱為類屬抗原或共同抗原，它們所產(chǎn)生的類屬抗原既能與產(chǎn)生這一抗體的該細(xì)菌發(fā)生反應(yīng)，又能與含有相同抗原的其它種細(xì)菌發(fā)生反應(yīng)，稱為交叉反應(yīng)。抗原性（免疫原性）：一、免疫檢測方法和技術(shù)1）抗原與抗體的結(jié)合具有特異性?？乖瓫Q定簇（antigenicdeterminant）或稱抗原表位(antigenicepitope)是位于抗原物質(zhì)分子表面或者其他部位的具有一定組成和結(jié)構(gòu)的特殊化學(xué)基團，它能與免疫系統(tǒng)中淋巴細(xì)胞上的受體及相應(yīng)的抗體分子結(jié)合，它是免疫原引起機體特異性免疫應(yīng)答和免疫原與抗體特異性反應(yīng)的基本構(gòu)成單位。（三）主要的抗原抗體反應(yīng)1、凝集反應(yīng)（Agglutination)2、沉淀反應(yīng)(Precipitation)3、補體結(jié)合試驗(Complementfixationtest,CFT)4、中和試驗(Neutralizationtest)1、凝集反應(yīng)（Agglutination)

顆粒性抗原與相應(yīng)抗體相遇后，在電解質(zhì)參與下出現(xiàn)肉眼可見凝集物的現(xiàn)象，稱為凝集反應(yīng)。反應(yīng)中的抗原稱為凝集原，抗體稱為凝集素。凝集反應(yīng)又可分為直接凝集反應(yīng)和間接凝集反應(yīng)。直接凝集反應(yīng)是指顆粒性抗原與凝集素直接結(jié)合所出現(xiàn)的凝集現(xiàn)象；間接凝集反應(yīng)是指將可溶性抗原吸附于與免疫無關(guān)的小顆粒（載體）表面，此吸附抗原（或抗體）的顆粒與相應(yīng)的抗體（或抗原）結(jié)合，在有電解質(zhì)存在的適宜條件下而發(fā)生的凝集反應(yīng)。

2、沉淀反應(yīng)(Precipitation)

可溶性抗原（蛋白質(zhì)、多糖或類脂溶液、血清、細(xì)菌抽提液、組織浸出液等）與其相應(yīng)的抗體在合適條件下反應(yīng)并出現(xiàn)絮凝狀沉淀物的現(xiàn)象。

用于沉淀反應(yīng)中的抗原稱沉淀原(precipitonogen)。用于沉淀反應(yīng)中的抗體稱沉淀素（precipitin)。3、中和反應(yīng)(Neutralizationtest)抗體使相應(yīng)抗原（毒素或病毒）的毒性或傳染性喪失的反應(yīng)稱為中和反應(yīng)。廣義而言，中和激素和酶活性也包括在內(nèi)。該試驗不僅可用于毒素或病毒種型的鑒定與抗原性分析，還可用于抗毒素或中和抗體的效價滴定。這種中和作用，不僅有嚴(yán)格的種、型特異性，而且還表現(xiàn)在量的方面，即一定量的病毒必須有相應(yīng)數(shù)量的中和抗體才能被中和。中和試驗的基本過程是，先將抗血清與病毒混合，經(jīng)適當(dāng)時間作用，然后接種于宿主系統(tǒng)以檢測混合液中的病毒感染力。

特異性抗體抑制多種抗原的生物學(xué)活性（細(xì)菌外毒素的毒性、酶的活性、病毒的感染性等）的反應(yīng)。例如在臨床實驗診斷中測定風(fēng)濕病患者體內(nèi)的抗鏈球菌O抗體的反應(yīng)，都是利用的中和試驗。四、現(xiàn)代免疫標(biāo)記技術(shù)

一、免疫檢測方法和技術(shù)

免疫標(biāo)記技術(shù)(Immuno-labellingtechnique)是指將抗原或抗體用熒光素、酶、放射性同位素和電子致密物質(zhì)等加以標(biāo)記，借以提高其靈敏度的一類新技術(shù)。優(yōu)點：特異性強、靈敏度高、應(yīng)用范圍廣、反應(yīng)速度快、容易觀察、能定位、能定量。半抗原(haptem)：只有反應(yīng)原性，沒有抗原性。（二）、抗原的性質(zhì)（構(gòu)成抗原的條件）當(dāng)反應(yīng)pH接近蛋白質(zhì)的等電點（pH5~5.人工合成抗原——人工抗原是指人工化學(xué)改造后的抗原，例如半抗原經(jīng)化學(xué)改造后就是人工抗原3）與底物作用后會呈現(xiàn)顏色。再次應(yīng)答的抗體類別屬免疫球蛋白G（IgG）抗體存在于血清和其他體液如乳液及某些外分泌液中。3、表面抗原(surfaceantigen)一般來講，蛋白質(zhì)抗原的3~8個氨基酸殘基可以構(gòu)成一個抗原決定簇，多糖抗原中的3~6個呋喃環(huán)可以構(gòu)成一個抗原決定簇。響出現(xiàn)可見反應(yīng)。第一為抗原與抗體發(fā)生特異性結(jié)合的階段，此階段反應(yīng)快，僅需幾秒至幾分鐘，但不出現(xiàn)可見反應(yīng)?？乖?antigen)血清學(xué)反應(yīng)在細(xì)菌、病原菌等微生物鑒定和血清型及亞型的分析方面已得到廣泛應(yīng)用。①免疫可識別自身與非自身：動物的免疫系統(tǒng)，能夠識別自身與非自身的大分子物質(zhì)，是機體免疫應(yīng)答的物質(zhì)基礎(chǔ)；15mol/L，即生理鹽水在補體結(jié)合試驗或溶血反應(yīng)時，在稀釋液中加入少量的Cu2+和Mg2+能加強補體的活性。1、免疫熒光技術(shù)（Immunofluorescencetechnique)

將結(jié)合有熒光素的熒光抗體進行抗原抗體反應(yīng)的技術(shù)。

常用的熒光素有異硫氰酸熒光素（fluoresceinisothiocyanate,FITC)和羅丹明（lissaminerhodamineB200,RB200)等。它們可與抗體球蛋白中賴氨酸的氨基結(jié)合，在藍(lán)紫光激發(fā)下，可分別出現(xiàn)鮮明的黃綠色及玫瑰紅色。2、酶免疫測定（Enzymeimmunoassay,EIA)

用酶標(biāo)記的抗體來進行的抗原抗體反應(yīng)。

用酶代替熒光素作標(biāo)記物以及顯示酶標(biāo)記抗體的方法是用酶的特殊底物來處理標(biāo)本。由于酶的催化作用可使原來無色的底物通過水解、氧化或還原反應(yīng)而顯示顏色。(二)、抗體的生理功能或應(yīng)答過低，易致嚴(yán)重感染，對自身組織發(fā)生應(yīng)答，導(dǎo)致自身免疫病，均會對生物機體有害。用于沉淀反應(yīng)中的抗體稱沉淀素（precipitin)。各種生物之間的差異都可表現(xiàn)在抗原性不同，物種種源越遠(yuǎn)，抗原性差異越大，因此可用區(qū)分抗原性的血清學(xué)反應(yīng)進行物種鑒定、物種的分類等工作。抗原抗體復(fù)合物的解離取決于兩方面的因素，一是抗體對相應(yīng)抗原的親和力，二是環(huán)境因素對復(fù)合物的影響。3、表面抗原(surfaceantigen)病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖,影響宿主細(xì)胞的核酸和蛋白質(zhì)代謝，產(chǎn)生3種類型的后果：(二)、抗體的生理功能完全抗原(completeantigen)：具有免疫原性和反應(yīng)原性的抗原。但對動物種源，植物和昆蟲分類方面還是一個新的領(lǐng)域?？乖c抗體能夠特異性結(jié)合是基于兩種分子間的結(jié)構(gòu)互補性與親和性，這兩種特性是由抗原與抗體分子的一級結(jié)構(gòu)決定的。特殊因素:補體2）測定方法應(yīng)簡單、敏感、快速。（三）、機體產(chǎn)生抗體的一般規(guī)律-----2）標(biāo)本經(jīng)酶標(biāo)抗體染色后，還可用其他染料復(fù)染，顯示細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)。酶免疫測定的優(yōu)點1）反應(yīng)結(jié)果產(chǎn)生顏色，可用顯微鏡觀察結(jié)果。

2）標(biāo)本經(jīng)酶標(biāo)抗體染色后，還可用其他染料復(fù)染，顯示細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)。

3）標(biāo)本可長久保存，隨時備查。

4）特異性強。

5）靈敏度高。標(biāo)記酶應(yīng)具備的特點1）純度高、高溶性、特異性強、穩(wěn)定性高。

2）測定方法應(yīng)簡單、敏感、快速。

3）與底物作用后會呈現(xiàn)顏色。

4）與抗體交聯(lián)后，仍保持酶活性。

最常用的標(biāo)記酶是辣根過氧化物酶（horeradishperoxidase,HRP)3、放射免疫測定法(Radioimmunoassaly,RIA)

應(yīng)用同位素標(biāo)記技術(shù)來檢測抗原抗體反應(yīng)的高靈敏度方法。

此法兼有放射性同位素標(biāo)記物所顯示的高靈敏度（可達(dá)到ng和pg水平）和血清