8抗原抗体反应

Antigen-Antibody Reaction Injectmicrobe/exotoxinserumagglutinin/antitoxin？antibody，Ab！antigen，Ag！ 1890年，德国学者年，德国学者E von Behring和日本学者北里（和日本学者北里（S Kitasato）在）在Koch研究所应用白喉外毒素给马研究所应用白喉外毒素给马免疫制抗血清免疫制抗血清一、一、 Antigen, Agw 抗原是指能与相应克隆的淋巴细胞上独抗原是指能与相应克隆的淋巴细胞上独特的抗原受体特异性结合，诱导淋巴细特的抗原受体特异性结合，诱导淋巴细胞产生免疫应答的物质。胞产生免疫应答的物质。w 免疫原性免疫原性w 免疫反应性免疫反应性 1 Immunogenicityw 指引起应答的性能，包括诱导产生抗体指引起应答的性能，包括诱导产生抗体及效应及效应T淋巴细胞淋巴细胞w 具有免疫原性的物质称为免疫原具有免疫原性的物质称为免疫原（immunogen）w 抗原的免疫原性取决于：抗原的免疫原性取决于：w 抗原的理化性质抗原的理化性质w 宿主反应性宿主反应性w 免疫方式免疫方式2 Immunoreactivityw 指能与免疫应答产物相互作用起反应的指能与免疫应答产物相互作用起反应的性能性能w 主要决定于抗原分子的化学性质主要决定于抗原分子的化学性质AntigenAntibodyT Cell Receptoror3 半抗原（半抗原（hapten）/不完全不完全抗原（抗原（incomplete antigen）w 只具有免疫反应性而无免疫原性的物质只具有免疫反应性而无免疫原性的物质称为半抗原称为半抗原 半抗原与抗体结合半抗原与抗体结合4抗原决定簇抗原决定簇（antigenic determinant）w 又称表位（又称表位（epitope），是指抗原性物质），是指抗原性物质表面决定该抗原特异性的特殊化学基团，表面决定该抗原特异性的特殊化学基团，是免疫应答和免疫反应具有特异性的物是免疫应答和免疫反应具有特异性的物质基础质基础抗原决定簇抗原决定簇5 抗原结合价抗原结合价（Antigenic valence）w 指抗原物质所具有的能与抗体分子结合的指抗原物质所具有的能与抗体分子结合的抗原决定簇的总数抗原决定簇的总数w 每一种半抗原可理解为单一的抗原决定簇每一种半抗原可理解为单一的抗原决定簇，而天然抗原含有很多不同的抗原决定簇而天然抗原含有很多不同的抗原决定簇6Important medical antigen w 各种微生物及其代谢产物各种微生物及其代谢产物 各种微生物各种微生物w 经免疫动物的抗血清经免疫动物的抗血清 抗毒素作用机理w 异嗜性抗原异嗜性抗原 w 不同种属动物组织间共同存在的抗原不同种属动物组织间共同存在的抗原抗原抗原w 同种异型抗原同种异型抗原 w ABO blood group systemw HLA antigen systemw Transplant（graft）二、二、Antibodyw 能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。能的球蛋白。抗体抗体Antibody，Ab免疫球蛋白免疫球蛋白immunoglobulin，Ig免疫血清？免疫血清？w 抗原与抗体间的抗原与抗体间的特异性结合特异性结合反应反应w 体内体内 体液免疫应答的体液免疫应答的效应效应作用作用溶溶菌、杀菌、促进吞噬、中和毒素等，或菌、杀菌、促进吞噬、中和毒素等，或免疫病理损伤免疫病理损伤w 体外体外 抗原抗体抗原抗体结合结合反应反应沉淀、凝沉淀、凝集、细胞溶解、补体结合、中和毒素等集、细胞溶解、补体结合、中和毒素等(又称又称血清学反应血清学反应)三、三、Principle（原理原理） of Antigen and Antibody Reactionw 抗原抗体特异性结合的基础：抗原抗体特异性结合的基础：w 抗原决定簇与抗体超变区分子间的抗原决定簇与抗体超变区分子间的结构互补性与亲和性结构互补性与亲和性，决定于，决定于抗原抗体抗原抗体分子空间构型分子空间构型抗原抗体结合过程示意图w 分两个阶段：分两个阶段：w 抗原抗体特异性结合阶段抗原抗体特异性结合阶段w 可见反应阶段可见反应阶段1抗原抗体结合力抗原抗体结合力w 静电引力静电引力：带相反电荷的氨基和羧基，：带相反电荷的氨基和羧基，与距离有关与距离有关w 范德华力范德华力：原子与原子、分子与分子相：原子与原子、分子与分子相互接近时分子极化发生的引力互接近时分子极化发生的引力w 氢键结合力氢键结合力：氢原子与氢受体原子间的：氢原子与氢受体原子间的引力引力w 疏水作用力疏水作用力：两个疏水基团对水排斥而：两个疏水基团对水排斥而趋向聚集趋向聚集2抗原抗体的亲和性和亲和力抗原抗体的亲和性和亲和力w 亲和性（亲和性（affinity）：抗体分子上一个抗原结）：抗体分子上一个抗原结合点与对应的抗原决定簇间相适应而存在着合点与对应的抗原决定簇间相适应而存在着的引力。的引力。亲和性越高，与抗原结合越牢固亲和性越高，与抗原结合越牢固。w 抗体的亲和力（抗体的亲和力（avidity）：抗）：抗体结合部位与抗原决定簇间结体结合部位与抗原决定簇间结合的强度。分子空间构型的吻合的强度。分子空间构型的吻合程度越高，亲和力越高，结合程度越高，亲和力越高，结合越牢固合越牢固3 亲水胶体转化为疏水胶体亲水胶体转化为疏水胶体w 蛋白质分子带电荷的残基由于静电作用，蛋白质分子带电荷的残基由于静电作用，在蛋白分子周围形成相反电荷的电子云，在蛋白分子周围形成相反电荷的电子云，PH7.4下带负电的蛋白分子周围形成水化下带负电的蛋白分子周围形成水化层，加上电荷相斥，避免了蛋白分子聚集。层，加上电荷相斥，避免了蛋白分子聚集。为亲水胶体。为亲水胶体。w 抗原抗体结合后，水化层表面电荷减少，抗原抗体结合后，水化层表面电荷减少，水化层变薄，电子云消失，变为疏水胶体水化层变薄，电子云消失，变为疏水胶体。四、抗原抗体反应的特点四、抗原抗体反应的特点Characteristics of Antigen and Antibody Reactionw 1 特异性特异性 specificity： w 一把锁只爱一把一把锁只爱一把w 钥匙，一把钥匙钥匙，一把钥匙w 永远忠于一把锁！永远忠于一把锁！w 指物质之间的相互吻合的针对性指物质之间的相互吻合的针对性w w 抗体超变区抗体超变区 抗原决定簇抗原决定簇w 决定于两者空间结构的互补性决定于两者空间结构的互补性w 交叉反应（交叉反应（Cross reaction） w 抗原除与其相应的抗体发生特异性反应抗原除与其相应的抗体发生特异性反应外，还与外，还与其他抗体其他抗体发生反应称为交叉反发生反应称为交叉反应应w 引起交叉反应的原因：引起交叉反应的原因：w 抗原异质性抗原异质性（用于免疫动物的抗原性物质（用于免疫动物的抗原性物质中含有多种抗原分子，任何其他物质只要中含有多种抗原分子，任何其他物质只要含有一种或多种与上述物质相同的抗原分含有一种或多种与上述物质相同的抗原分子，必将与上述多特异性的抗血清发生交子，必将与上述多特异性的抗血清发生交叉反应）叉反应）w 共同决定簇共同决定簇w 决定簇相似决定簇相似 交叉反应w 2 比例性比例性proportionalityw 抗原抗体反应的等价带抗原抗体反应的等价带（zoneofequivalence）：）：曲线的高峰部曲线的高峰部分，抗原抗体分子比例合适的范围。在分，抗原抗体分子比例合适的范围。在此范围内，抗原抗体充分结合，沉淀物此范围内，抗原抗体充分结合，沉淀物形成快而多。形成快而多。w 最适比（最适比（optimalratio）：）：其中有一管反其中有一管反应最快，沉淀物形成最多，上清液中几应最快，沉淀物形成最多，上清液中几乎无游离抗原或抗体存在，表明抗原与乎无游离抗原或抗体存在，表明抗原与抗体浓度的比例最为合适。抗体浓度的比例最为合适。w 带现象（带现象（zonephenomenon）：）：等价带等价带前后分别为抗体或抗原过剩则无沉淀物前后分别为抗体或抗原过剩则无沉淀物形成。形成。w 前带（前带（prezone）：抗体过量：抗体过量w 后带（后带（postzone）：抗原过剩。：抗原过剩。Marrack（1934）网络学说网络学说 w 3 可逆性可逆性reversibilityw Ag + Ab Ag-Abw 抗体对相应抗原的亲和力抗体对相应抗原的亲和力w 环境因素环境因素五、抗原抗体反应的影响因素五、抗原抗体反应的影响因素 Factors Influencing of Antigen-Antibody Reaction1 抗原抗体自身因素（抗原抗体自身因素（Antigen and Antibody）w 抗原：理化性状抗原：理化性状 决定簇种类和数量决定簇种类和数量w 抗体：抗体：w 来源：来源： 兔等，兔等， 马、人马、人 单克隆抗体单克隆抗体w 浓度浓度w 特异性和亲和力特异性和亲和力2 环境因素（环境因素（Condition）w 电解质电解质w Na+和和C1，可分别中和胶体粒子，可分别中和胶体粒子上的电荷，使胶体粒子的电势下降，促上的电荷，使胶体粒子的电势下降，促使抗原抗体复合物从溶液中析出，形成使抗原抗体复合物从溶液中析出，形成可见的沉淀物或凝集物。可见的沉淀物或凝集物。w 酸碱度酸碱度w 抗原抗体反应一般在抗原抗体反应一般在pH为为68进行进行。PH过高或过低都将影响抗原与抗体的过高或过低都将影响抗原与抗体的理化性质，例如理化性质，例如pH达到或接近抗原的等达到或接近抗原的等电点时电点时，即使无相应抗体存在，也会引，即使无相应抗体存在，也会引起颗粒性抗原非特异性的凝集，起颗粒性抗原非特异性的凝集，造成假造成假阳性反应。阳性反应。w 温度温度w 温度升高可加速分子运动，抗原与温度升高可加速分子运动，抗原与抗体碰撞机会增多，使反应加速。但若抗体碰撞机会增多，使反应加速。但若温度高于温度高于56时，可导致已结合的抗原时，可导致已结合的抗原抗体再解离，甚至变性或破坏；在抗体再解离，甚至变性或破坏；在40时，结合速度慢，但结合牢固，更易于时，结合速度慢，但结合牢固，更易于观察。观察。常用的抗原抗体反应温度为常用的抗原抗体反应温度为37。w 适当振荡适当振荡/搅拌搅拌w 可促进抗原抗体分子的接触，加速可促进抗原抗体分子的接触，加速反应反应3对照设置（对照设置（Control）对照是实验质量控制的手段之一，对照是实验质量控制的手段之一，目的在于消除无关变量对实验结果目的在于消除无关变量对实验结果的影响。的影响。w 阳性阳性positive controlw 阴性阴性negative controlw 空白空白blank controlw 标准品标准品standard control（定量基础）（定量基础）六、抗原抗体反应的经典类型六、抗原抗体反应的经典类型Types of Antigen-Antibody Classical Reactionw 凝集反应凝集反应w 沉淀反应沉淀反应w 补体参与的反应：溶菌、溶血补体参与的反应：溶菌、溶血w 中和反应中和反应w 免疫标记技术免疫标记技术 AgglutinationPrecipitation Cytolysis Immunolabeling Assay