1、抗原抗體反應 purposemaster: 1. 1.抗原抗體反應原理及特點。抗原抗體反應原理及特點。 2.2.帶現象、前帶、后帶、親帶現象、前帶、后帶、親合合力、力、 親親和和力概念。力概念。be familiar: 影響抗原抗體反應的因素。影響抗原抗體反應的因素。know: 免疫學檢測的類型。免疫學檢測的類型。 （antigen-antibody reaction） 概念：抗原抗體反應是指抗原抗體的概念：抗原抗體反應是指抗原抗體的特異性結合反應特異性結合反應體內體內殺菌、溶菌、調理、中和毒素殺菌、溶菌、調理、中和毒素免疫病理損傷免疫病理損傷超敏反應、免疫性疾病等超敏反應、免疫性疾病等體外：

2、凝集、沉淀、溶細胞、中和毒素、補體結合等體外：凝集、沉淀、溶細胞、中和毒素、補體結合等曾稱：曾稱：serological reaction本章內容：抗原抗體反應的原理抗原抗體反應的原理抗原抗體反應的特點抗原抗體反應的特點影響抗原抗體反應的因素影響抗原抗體反應的因素免疫學檢測的類型免疫學檢測的類型section 1 抗原抗體反應的原理基本原理：特異性（ad-hvr）可見性（凝集、沉淀、溶血等凝集、沉淀、溶血等）結合力(4種)高度互補高度互補（ad-hvrad-hvr）緊密接觸緊密接觸產生產生結合力結合力抗原抗體帶電離子帶電離子異性相吸異性相吸靜電引力靜電引力分子極化分子極化范德華引力范德華引力形

3、成氫鍵形成氫鍵氫鍵引力氫鍵引力形成疏水基團形成疏水基團 疏水作用力疏水作用力作用最小作用最小最具特異性最具特異性作用最大作用最大抗原抗體結合抗原抗體結合可見反應可見反應比例合適比例合適圖抗原抗體結合力抗原抗體結合力1.1.靜電引力靜電引力（electrostatic forces） 或庫侖引力或庫侖引力（cou-lombic forces） 指帶電離子基團（如：指帶電離子基團（如：nh3+和和 coo-） 之間的引力，距離越近引力越大。之間的引力，距離越近引力越大。2.2.范德華引力范德華引力（van der waals forces） 分子間（或原子間分子間（或原子間) )相互接近，分子極化

4、相互接近，分子極化產生引力，其作用取決于分子空間構型，如：產生引力，其作用取決于分子空間構型，如：凹槽與凸起互補，抗原與抗體，酶與底物。能凹槽與凸起互補，抗原與抗體，酶與底物。能量小于靜電引力。量小于靜電引力。（3 3）氫鍵結合力）氫鍵結合力（hydrogen hydrogen bounding forcebounding force） 指供氫體氫原子與受氫體原子之間的指供氫體氫原子與受氫體原子之間的引力引力“氫鍵橋梁氫鍵橋梁” ” ，能量大于范德華引力。，能量大于范德華引力。4.疏水作用力 （ hydrophobic force ） 指疏水基團間排斥水分子，相互聚指疏水基團間排斥水分子，相互

5、聚集的集的力。作用力最強，占總結合力的力。作用力最強，占總結合力的5050。 抗原抗體結合力 大小都與兩分子間的距離密切相關大小都與兩分子間的距離密切相關 只有兩分子表面密切接觸時，才能只有兩分子表面密切接觸時，才能產生足夠的力使其結合產生足夠的力使其結合 抗原與抗體之間高度的空間互補結抗原與抗體之間高度的空間互補結構恰好為這些結合力的發揮提供了構恰好為這些結合力的發揮提供了條件條件 結合力的大小 親親和和力力（affinity）表示表示 親親合合力力（avidity）一個抗體結合點一個抗體結合點與與一個抗原表位一個抗原表位間的結合強度。間的結合強度。 “ “（single pointsing

6、le point single single point point ）” 親和力用平衡常數表示：親和力用平衡常數表示：k=kk=k1 1 / k/ k2 2親和力親和力（affinity）：）：即：結合常數即：結合常數/ /解離常數解離常數 k k值越大，親和力越高，值越大，親和力越高， 與抗原的結合越牢固與抗原的結合越牢固親合力親合力（avidity）指整個抗體分子與抗原表位之間結合的指整個抗體分子與抗原表位之間結合的強度強度 “all points-all points”與抗體的結合與抗體的結合 價直接相關。價直接相關。親合力高，親合力高，與抗原結合與抗原結合牢固不易解離。牢固不易解離。

7、section 2 抗原抗體反應的特點一、特異性一、特異性（specificity）概念：一種抗原只能與其相應的抗體結合起反應（概念：一種抗原只能與其相應的抗體結合起反應（eg.eg.）分子基礎：分子基礎：ag-adag-adhvr-abhvr-ab空間結構高度互補空間結構高度互補v vh h和和v vl l各具三個各具三個hvrhvr與與adad互補互補意義意義免檢中常用已知免檢中常用已知ag 未知未知ab ，反之亦然。，反之亦然。查查相對性：當抗原之間有相同或相似結構的相對性：當抗原之間有相同或相似結構的ad時時 （共同抗原）（共同抗原） 交叉反應交叉反應（cross reaction）干

8、擾結果干擾結果實驗診斷實驗診斷如何解決？如何解決？如何利用？如何利用？兩種不同兩種不同的抗原分的抗原分子具有相子具有相同或類似同或類似結構的抗結構的抗原表位，原表位，可與彼此可與彼此相應的抗相應的抗血清發生血清發生反應反應抗原抗體交叉反應示意圖抗原抗體交叉反應示意圖交叉反應交叉反應（cross reactions）二、比例性二、比例性 (proportionality)指抗原抗體的量比關系，即只有當抗原抗指抗原抗體的量比關系，即只有當抗原抗體的濃度比例適當時，才出現可見反應。體的濃度比例適當時，才出現可見反應。以沉淀反應為例（以沉淀反應為例（abab量固定量固定,ag,ag量遞增）量遞增） 圖

9、question：等價帶等價帶前帶前帶后帶后帶 抗原抗體反應比例性示意圖抗原抗體反應比例性示意圖why?抗原多價，抗體雙價抗原多價，抗體雙價二者比例合適二者比例合適ag/abag/ab過剩過剩網格網格學說學說網格學說（圖）抗體的兩個抗體的兩個fabfab段分別段分別結合兩個結合兩個agag分子，相互分子，相互交叉結合連接成巨大的交叉結合連接成巨大的網格狀立體聚合物，網格狀立體聚合物，（可見）。（可見）。二者比例合適：二者比例合適： ab/ag ab/ag過剩過剩過剩方的結合價得不到飽和，大多數游離存在，只過剩方的結合價得不到飽和，大多數游離存在，只形成小分子復合物（不可見）。形成小分子復合物（

10、不可見）。網格學說（圖）切記！切記！確定確定 的濃度非常重要，即在實驗的濃度非常重要，即在實驗中需對中需對ag/abag/ab進行適當的進行適當的 ，調整二，調整二者的比例，產生可見反應。者的比例，產生可見反應。一般原則：固定一般原則：固定 含量（含量（ ag/ab ag/ab ）的濃）的濃度，稀釋度，稀釋 含量的含量的 (ab / ag)(ab / ag)。一般可溶性一般可溶性agag稀釋稀釋 ，顆粒性，顆粒性agag，稀，稀釋釋 。ag/ab稀釋稀釋低低高高agagabab三、可逆性（reversibility）或表面性解離解離1. ag + abag ab一定條件一定條件（動態平衡）（動

11、態平衡） 動態平衡公式動態平衡公式: ag + ab ag-ab k1:結合常數；結合常數；k2：解離常數：解離常數k1k2四、階段性特異性結合特異性結合兩個階段兩個階段可見反應階段可見反應階段數秒數分鐘，數秒數分鐘， 肉眼不可見肉眼不可見數分數小時數分數小時肉眼可見肉眼可見section 3 影響抗原抗體反應的因素影響抗原抗體反應的因素一、一、ag/abag/ab自身因素自身因素（一）（一）agag 理化性狀：顆粒性理化性狀：顆粒性agag、可溶性、可溶性agag、 r r型細菌型細菌agag等出現不等出現不 同的同的ag-ab reaction.ag-ab reaction. ad ad的

12、種類與數目：單價的種類與數目：單價agag 來源來源（二）（二）abr r型型ab ab ：等價帶寬，：等價帶寬， 易出現可見反應。易出現可見反應。h h型型ab ab ：等價帶窄，易出現前帶或后帶現象：等價帶窄，易出現前帶或后帶現象mcab:mcab:不宜用于凝集和沉淀反應。不宜用于凝集和沉淀反應。濃度：相對濃度：相對agag而言，比例要和適，故實驗前而言，比例要和適，故實驗前 需滴定，以求最適需滴定，以求最適agag與與abab比例。比例。特異性與親合力：關鍵因素，選擇特異性特異性與親合力：關鍵因素，選擇特異性 與親合力高的與親合力高的abab。二、環境因素二、環境因素（一）電解質（一）電

13、解質 作用：中和膠體表面電荷，破壞水化層，作用：中和膠體表面電荷，破壞水化層， 使使ag-abag-ab聚集。聚集。 常用：常用：8.5g/l nacl8.5g/l nacl溶液，緩沖液、溶液，緩沖液、caca2+2+、 mgmg2+2+等。等。 注意：鹽析（注意：鹽析（saltingsalting）即電解質濃度過高）即電解質濃度過高 引起的非特異性蛋白質沉淀。引起的非特異性蛋白質沉淀。（二）酸堿度 agag、abab多為蛋白質，具兩性電離特性，有其故有多為蛋白質，具兩性電離特性，有其故有的的pi , phpi , ph過高或過低均可影響過高或過低均可影響agag、abab反應。反應。 一般：

14、一般：ph6ph68 8為宜，補體參與時為宜，補體參與時ph7.2ph7.27.47.4。 注意：自凝現象注意：自凝現象-即即phph達到或接近顆粒性抗達到或接近顆粒性抗原的原的pipi時，引起的抗原非特異性自身凝集現象。時，引起的抗原非特異性自身凝集現象。（三）溫度影響反應速度一般：一般：151540 40 為宜，為宜，最適溫度：最適溫度：3737, 過高（過高（5656）: ag-ab: ag-ab解離，解離， agag、abab變性，變性， 補體失活。補體失活。冷凝集實驗：冷凝集實驗：4 4 凝集，凝集，2020解離。解離。（四）其他四）其他 振蕩、攪拌等可加速反應振蕩、攪拌等可加速反應

15、免疫檢驗技術發展進程的主要階段免疫檢驗技術發展進程的主要階段自然的肉眼觀察的抗原抗體反應（沉淀反應、凝集反應）自然的肉眼觀察的抗原抗體反應（沉淀反應、凝集反應）加速的肉眼觀察的抗原抗體反應（電泳技術、分離技術）加速的肉眼觀察的抗原抗體反應（電泳技術、分離技術）標記性免疫技術提高抗原抗體反應的特異性、敏感性標記性免疫技術提高抗原抗體反應的特異性、敏感性半自動、自動化檢驗儀器與免疫反應原理結合，加快了反應過半自動、自動化檢驗儀器與免疫反應原理結合，加快了反應過程程標記技術、單克隆技術、高智能自動化技術的最佳組合標記技術、單克隆技術、高智能自動化技術的最佳組合年代年代學者學者貢獻貢獻18941894

16、j. bordetj. bordet補體與溶菌活性補體與溶菌活性18961896h. durham, m. von gruberh. durham, m. von gruber特異凝集反應特異凝集反應18961896g. widal, a. sicadg. widal, a. sicad肥達試驗肥達試驗18971897r. krausr. kraus沉淀試驗沉淀試驗19001900j. bordet, o. gengouj. bordet, o. gengou補體結合反應補體結合反應19001900k. landsteinerk. landsteiner人類人類aboabo血型及其抗體血型及其

17、抗體19061906a. wassermanna. wassermann梅毒補體結合反應梅毒補體結合反應19351935m. heidelberger, f. kendallm. heidelberger, f. kendall純化抗體純化抗體, ,定量沉淀反應定量沉淀反應19411941a. coonsa. coons免疫熒光標記免疫熒光標記19461946j. oudinj. oudin凝膠內沉淀反應凝膠內沉淀反應19481948o. ouchterlony, s. eleko. ouchterlony, s. elek雙擴散沉淀反應雙擴散沉淀反應19531953p. grabar, c.

18、 williamsp. grabar, c. williams免疫電泳分析免疫電泳分析,ig,ig多樣性多樣性19601960r. yallow, s. bersonr. yallow, s. berson放射免疫標記放射免疫標記19661966s. avrames, j. uriel, et als. avrames, j. uriel, et al酶標免疫技術酶標免疫技術19751975g. kohler, c. milsteing. kohler, c. milstein雜交瘤技術與單克隆抗體雜交瘤技術與單克隆抗體免疫學技術的發展史免疫學技術的發展史 表表 抗原抗體反應的基本類抗原抗體反

19、應的基本類 型型 表表反應類型反應類型 實驗技術實驗技術 檢測方法檢測方法 敏感度敏感度沉淀反應沉淀反應 液相沉淀試驗液相沉淀試驗 觀察沉淀、檢測濁度觀察沉淀、檢測濁度 + +，+ 瓊脂凝膠擴散瓊脂凝膠擴散 觀察掃描沉淀線或環觀察掃描沉淀線或環 + + 凝膠電泳技術凝膠電泳技術 或峰或弧或峰或弧 +補體參與反應補體參與反應 補體溶血試驗補體溶血試驗 以裸眼或光電比色儀以裸眼或光電比色儀 + 補體結合試驗補體結合試驗 觀察測定溶血現象觀察測定溶血現象 +免疫標記技術免疫標記技術 熒光免疫技術熒光免疫技術 檢測熒光現象檢測熒光現象 + 放射免疫技術放射免疫技術 檢測放射性檢測放射性 + 酶標免疫技術酶標免疫技術 檢測酶底物顯色檢測酶底物顯色 + 發光免疫技術發光免疫技術 測定發光強度測定發光強度 + 生物素生物素- -親合素技術親合素技術 結合其它標記技術結合其它標記技術 + 金標免疫技術金標免疫技術