生物血清学反应

1、 （一）特异性和交叉性（一）特异性和交叉性 血清学反应具有高度特异性。由于抗原决定 簇的组成、结构以及排列不同，所诱导产生的抗 体也不同。抗原只能与相应抗体结合，而不能与 其他抗体相结合。 生物体的组成是复杂的，包含有多种抗原成 分，在进化过程中形成不同的种类，有各不相同 的特异性抗原，在亲缘种系中往往含有部分相同 的抗原成分，能引起交叉反应。 （二）结合的可逆性（二）结合的可逆性 抗原抗体结合是分子表面结合，这一结 合受理化因素的影响，当温度超过60C或pH 降至3以下时，则抗原抗体复合物又重新离 群。离群后的抗原、抗体，其理化性质、免 疫活性保留。利用抗原抗体结合的可逆性， 可进行免疫吸附

2、层析，纯化抗原或抗体。 （三）最适比与带现象（三）最适比与带现象 抗原与抗体结合，其比例适当时才可出现可见反应。 当抗原抗体比例适当时，两者结合后，尚有未饱和的结 合点，可以继续与游离的抗体、抗原或与抗原抗体的结 合物的未饱和点相联结，逐渐形成愈来愈大的复合物， 出现了肉眼可见反应。比例最适合，出现反应最快，反 应产物愈多。 如果抗原或抗体过多，抗体和抗原结合点的聚合一 开始时即达到饱和，形成小的复合物则不能继续与相邻 抗原、抗体结合，不出现可见反应，谓之区带现象或带 现象。为了避免血清学反应的带现象，需要将抗原或抗 体作适当的稀释。 （四）反应的阶段性（四）反应的阶段性 抗原与抗体进行结合，

3、可分为两个阶段： 第一阶段为抗原与抗体的特异性结合阶段，反 应快，几秒钟至几分钟即完成，但无可见反应； 第二阶段为抗原与抗体的反应可见阶段，表现 为凝集、沉淀、补体结合等，反应进行较慢，需几 分钟或更久。第二阶段受电解质、温度、pH值等影 响。两个阶段在反应进行中无严格界限。 （五）影响反应的因素（五）影响反应的因素 1.电解质 血清学反应须在适当浓度的电解质参与下， 才出现可见反应。在凝集、沉淀反应操作时，一 般用生理盐水或8%10%高渗盐水作稀释，才出现 较强反应。 2.温度 温度升高，可增加抗原与抗体分子运动而碰撞接触， 加速反应的出现，故通常将抗原抗体混合后，放置37C 温箱或水浴箱中

4、，保持一定时间，促进反应。温度高， 加速反应；温度低，反应时间延长，但反应结合充分， 故在补体结合反应、免疫吸附实验中，采用的低温中放 置过夜。 3.酸碱度 血清学反应通常用pH68，过酸或过碱都可使复合 物离群，pH值在等电点时，可引起非特异凝集。 二二 血清学反应的类型和参与成分血清学反应的类型和参与成分 (见课本表9-1) 三三 血清学反应的应用方式和目的血清学反应的应用方式和目的 抗原抗体反应是特异性的，在应用时必须有一个是 已知的，通过反应来鉴定另一个未知的。例如鉴定某一 病原微生物时，多用已知抗体。诊断传染病时，对慢性 病可用已知的抗原检测未知的特异性抗体；诊断急性病 则用已知的抗

5、体检测未知的抗原（病原），如炭疽病等。 （一）抗原与抗体的快速检测（一）抗原与抗体的快速检测 在诊断传染病、寄生虫病、变态反应、肿瘤、 自身免疫疾病时，均已广泛应用血清学方法检查抗 体或抗原（细菌、病毒）的存在，作为诊断疾病的 手段。现已应用的间接血凝技术、对流电泳、标记 抗体技术，均能快速、简便的确诊抗原或抗体。 （二）生物活性物质的超微定量（二）生物活性物质的超微定量 应用酶联免疫吸附实验、放射免疫等技术，抗原抗体检 测的敏感度均大为提高，已达到能精确测出Pg的水平，其敏 感度已大大超过了常规的化学分析。此类技术已应用于测定 动物体内的激素、维生素、药物及其他病理过程中的微量产 物。 （三

6、）抗原或抗体在细胞与亚细胞水平的定位（三）抗原或抗体在细胞与亚细胞水平的定位 用荧光抗体、酶标抗体技术，可以检测病毒或细菌在动 物各种组织细胞中的分布。应用免疫酶组化法及铁蛋白标记 技术进行免疫电镜观察，可以测定病毒在亚细胞水平的定位， 也可测定淋巴细胞表面免疫球蛋白及抗体的产生情况。据此 可分析传染病发生的机制及对免疫机理的探讨。 （四）微生物的鉴定与分析（四）微生物的鉴定与分析 应用交叉凝集实验、凝集吸收实验、沉淀实验等 血清学实验，进行微生物的鉴定及区别微生物的血清 型，从而确定微生物的类型及其亲缘关系。还可应用 琼脂扩散实验、免疫电泳等技术，对微生物的抗原组 分进行分析。 （五）血型鉴

7、定（五）血型鉴定 用细胞直接凝集实验、血凝抑制实验、溶血实验、 Coomb实验等技术，可作血型鉴定、亲子关系的确定、 新生儿和出生幼畜溶血病的诊断。 第二节第二节 沉淀试验沉淀试验 可溶性抗原与相应抗体结合，在适量电解质存在 下，形成肉眼可见的絮状白色沉淀，称之为沉淀试验。 可溶性抗原 + 免疫血清 出现沉淀现象 (病毒等) （抗体） 比例适合 沉淀原 沉淀素 比例不适合 无沉淀现象 容易过多 前带现象 0.85%NaCl 一一 液相沉淀试验液相沉淀试验 1环状沉淀试验环状沉淀试验 原理：小试管内，下层沉 淀素与上层沉淀原 在液界面应形成白 色沉淀环。 用途：检测皮毛中的炭疽 杆菌抗原（Asc

8、oli试验） 2絮状沉淀试验絮状沉淀试验 抗原与抗体在试管内混合，在电解质的存在下抗原 抗体复合物可形成絮状凝聚物。此法多用于毒素和抗毒 素测定。 琼脂是一种含有硫酸基的多糖，加热溶解于水，冷 却后凝固成凝胶，琼脂凝胶是一种多孔结构，其孔径大 小与琼脂含量有关，1%琼脂凝胶孔径为85nm，能使许多 可溶性抗原与抗体在凝胶中扩散。当抗原与抗体在凝胶 中的一定位置上相遇时，则两者结合形成沉淀线。沉淀 线的位置与抗原、抗体颗粒的大小、浓度，沉淀线的数 目和所含抗原组分有关。琼脂扩散可分为单扩散（抗原 或抗体中一种成分扩散）和双扩散。 根据其扩散的方向可分为单向单扩、单向双扩、双 向单扩、双向双扩，其

9、中双向双扩应用最广。 1 1 单向单扩散单向单扩散 2 2 单向双扩散单向双扩散 亦称Oakley。基本作法同上，但在抗原与抗体之间加一层 不含抗体的盐水琼脂，抗原与抗体均向中间琼脂扩散，形成沉 淀带。主要用于抗原成分的分析。 3 3 双向单扩散双向单扩散 亦称辐射扩散。在平皿或玻板上进行。用2%缓冲琼脂盐水， 加热融化，待冷后加入经预热的抗血清（用1：5-10倍稀释）， 混合后倒入平皿或玻板上，厚2-3mm。凝固后在凝胶板上打孔， 孔径2-3mm，孔内滴加抗原液，放置湿盒中37C下扩散。抗原在 孔内向四周扩散，与凝胶中的抗体接触，形成白色沉淀环，白 环的大小随抗原的浓度而增大。此法在兽医临床

10、上用于蛋白质 定量实验。 3火箭电泳火箭电泳 火箭电泳图 为标本；为标准抗原 细菌、红细胞等颗粒状态的抗原与相应的抗 体结合后，在电解质存在时相互凝集成絮片状团 块，这种试验称为凝集试验（Agglutiation test）。 参与反应的抗原叫凝集原；参与反应的抗体 称为凝集素，主要有IgG、IgM。凝集实验有直接 凝集试验和间接凝集试验两种。 一、直接凝集试验一、直接凝集试验 颗粒性抗原与相应抗体在电解质的参与下，直接结 合，凝集成团的现象，称直接凝集试验。按其操作方法 可分为玻片发和试管法。 二、二、间接凝集试验 基本原理： 可溶性抗原+惰性载体（聚苯乙烯乳胶微粒、炭粒、 绵羊红细胞等）

11、抗原致敏载体 抗原致敏载体+相应免疫血清(抗体) 电解质 被动载体凝集(间接乳胶凝集、间接炭素凝集、间接 红细胞凝集等 ) 特点：敏感(在微量反应板中进行试验)、快速。 用途：用已知抗原致敏的载体可检测血清中的 特异抗体及其效价。 若用已知免疫血清（Ab）致敏的红细胞， 则可检测病毒等可溶性抗原称为反向间接 血凝试验。 三、抗球蛋白试验三、抗球蛋白试验 抗球蛋白试验系Coombs等首先创立，故又称Coombs试验。 试验主要用于测定单价抗体（不完全抗体）。在正常凝集试 验时，应用本法可提高其敏感度。单价抗体与颗粒抗原相结 合，不出现可见的凝集反应，但该抗原表面决定簇已被单价 抗体所封闭，不能与

12、相应的完全抗体相结合而发生凝集现象， 故谓之阻断试验。阻断试验特异性不高，故很少使用，现多 用抗球蛋白试验。由于抗体本身就是一种良好的抗原，用该 动物的正常免疫球蛋白免疫异种动物，可获得抗球蛋白的抗 体。抗球蛋白的抗体与已吸附单价抗体的颗粒抗原相结合， 即可发生凝集，其实质也是一种间接凝集。本法用于人Rh血 型测定及布氏杆菌单价抗体的检测。 2.溶菌试验溶菌试验 某些细菌（如霍乱弧菌）与抗体结合后，如有 补体存在，可发生细菌溶解或被杀死，这种反应称 为溶菌反应或杀菌反应。 本试验的测定可用比浊法。也可用菌落计数 法；。本法敏感性高，但细菌抗原容易被溶解，且 操作时间较长。 第六节第六节 免疫标

13、记技术免疫标记技术 免疫标记技术即是将某一个特定的易于检测的分 子或原子，联结在抗体或抗原上，利用抗体（或抗原） 能与相应的抗原（或抗体）结合的特性，从而检测抗 原或抗体的存在及所在部位（定位）。 免疫标记技术是近年来研究血清学反应的一项新 技术。这项技术大大开拓了免疫学的应用范畴，使血 清学反应进入了一个新的天地。它不仅可以用于抗原 抗体的定性、定量，还可用于抗原抗体的定位。由于 其反应的特异性敏感性高，不但在诊断疾病时广为应 用，亦可应用于生物领域其他方面。 1.荧光标记抗体技术（免疫荧光技术） 免疫荧光技术是将荧光染料标记在抗体球蛋白分子上， 制成荧光抗体。当荧光抗体与相应抗原结合时，就

14、形成带 有荧光的抗原抗体复合物，在荧光显微镜下，可观察到此 复合物发出的荧光。可检测标本中某种抗原的存在或抗原 所在的部位（定位）。 比较： 检测一种抗原 标记一种动物的 就须标记特异 球蛋白AbF，就能 的一种AbF 检测多种抗原 较特异 较敏感 四、其他免疫标记技术四、其他免疫标记技术 （一）免疫电镜技术（一）免疫电镜技术 将免疫学技术与电镜技术结合起来，发展成一种血清 学反应超微技术，应用于抗原或抗体的定位，达到亚细胞 水平。 （二）生物素（二）生物素- -亲和素标记技术亲和素标记技术 生物素即维生素H，在动物体内广泛存在，以蛋白、 肝、肾等组织中的含量为最高。亲和素又称抗生物素，对 生

15、物素有较强的亲和力，结合常数高。近年来，利用生物 素与亲和素结合，成为一种生物素-亲和素系统。 （三）核酸探针技术（三）核酸探针技术 微生物的遗传物质就是DNA。核苷酸是由磷酸、核 糖和碱基组成的，而多核苷酸则是由若干个核苷酸连 接成的一个大的聚合物。 核酸探针具有检测的灵敏度高，特异性强，是按碱 基配对和核酸碱基顺序进行的；使用方便，不需特殊仪 器等特点。 核酸探针可用于鉴定病毒、细菌以及某些真核细胞。 对那些不易分离培养的病毒可以直接鉴定。 第七节第七节 葡萄球菌葡萄球菌A A蛋白及其应用蛋白及其应用 葡萄球菌A蛋白是大多数金黄色葡萄球菌细胞壁 上所含的一种成分，具有多种生物学特性，能与人

16、及 多种哺乳动物的IgG的Fc段呈非特异性结合，结合后 仍保持其抗体活性。同时与酶、荧光颜料偶联，因而 应用于免疫领域。 一、葡萄球菌一、葡萄球菌A A蛋白的主要特性蛋白的主要特性 葡萄球菌A蛋白是金黄色葡萄球菌细胞壁上的一种成分， 存在于细菌表面，胞膜中含量很少。金色葡萄球菌的Cowan株 葡萄球菌含大量A蛋白。等电点pH5.1，对热稳定，经1001h 后仍保持与IgG结合的活性。 葡萄球菌A蛋白可以与人及多种哺乳动物（如猪、兔、小 白鼠）的IgG结合，并在琼脂中形成沉淀线。葡萄球菌A蛋白能 与人的IgG1、IgG2、IgG4及猪的IgG等结合，形成复合物。这 种结合是一种假免疫反应，是一种

17、与IgG Fc段非特异的化学结 合，结合后能激活补体，亦仍保持Fab的免疫活性。这一活性， 已应用于免疫学领域中。 二、二、 葡萄球菌葡萄球菌A A蛋白在免疫学上的应用蛋白在免疫学上的应用 （一）协同凝集试验（一）协同凝集试验 细胞壁上葡萄球菌A蛋白与抗体结合，被覆 着特异性抗体的金黄色葡萄球菌与相应的抗原结 合时，就可使互相联结引起协同凝集反应。这种 方法应用于多种细菌和某些病毒的快速诊断。 试验方法常采用玻片法，也可采用试管凝集 法，每种方法均应设不含葡萄球菌A蛋白的阴性 菌液对照。 （二）标记葡萄球菌（二）标记葡萄球菌A A蛋白技术蛋白技术 从富含葡萄球菌A蛋白的菌株中，提取葡萄球 菌A

18、成分，用酶、荧光染料标记，代替标记第二抗 体，用于检测抗体或抗原。此法可避免制造第二抗 体的麻烦，保存期长，因而广泛应用于实验室诊断 中。 end （一）特异性和交叉性（一）特异性和交叉性 血清学反应具有高度特异性。由于抗原决定 簇的组成、结构以及排列不同，所诱导产生的抗 体也不同。抗原只能与相应抗体结合，而不能与 其他抗体相结合。 生物体的组成是复杂的，包含有多种抗原成 分，在进化过程中形成不同的种类，有各不相同 的特异性抗原，在亲缘种系中往往含有部分相同 的抗原成分，能引起交叉反应。 2.温度 温度升高，可增加抗原与抗体分子运动而碰撞接触， 加速反应的出现，故通常将抗原抗体混合后，放置37C 温箱或水浴箱中，保持一定时间，促进反应。温度高， 加速反应；温度低，反应时间延长，但反应结合充分， 故在补体结合反应、免疫吸附实验中，采用的低温中放 置过夜。 3.酸碱度 血清学反应通常用pH68，过酸或过碱都可使复合 物离群，pH值在等电点时，可引起非特异凝集。 一、直接凝集试验一、直接凝集试验 颗粒性抗原与相应抗体在电解质的参与下，直接结 合，凝集成团的现象，称直接凝