医学免疫学检验-抗原抗体反应课件
抗原抗体反应,Antigen-Antibody Reaction,Inject,microbe/exotoxin,serum,agglutinin/antitoxin？,antibody，Ab！,antigen，Ag！,1890年，德国学者E von Behring和日本学者北里（S Kitasato）在Koch研究所应用白喉外毒素给马免疫制抗血清,一、 Antigen, Ag,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，诱导淋巴细胞产生免疫应答的物质。 免疫原性 免疫反应性,1 Immunogenicity,指引起应答的性能，包括诱导产生抗体及效应T淋巴细胞 具有免疫原性的物质称为免疫原（immunogen） 抗原的免疫原性取决于： 抗原的理化性质 宿主反应性 免疫方式,2 Immunoreactivity,指能与免疫应答产物相互作用起反应的性能 主要决定于抗原分子的化学性质,Antigen,Antibody,T Cell Receptor,or,3 半抗原（hapten）/不完全 抗原（incomplete antigen）,只具有免疫反应性而无免疫原性的物质称为半抗原,半抗原与抗体结合,抗原决定簇 （antigenic determinant）,又称表位（epitope），是指抗原性物质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质基础,抗原决定簇,5 抗原结合价 （Antigenic valence）,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 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,Important medical antigen,各种微生物及其代谢产物,各种微生物,经免疫动物的抗血清,抗毒素作用机理,异嗜性抗原 不同种属动物组织间共同存在的抗原,抗原,同种异型抗原 ABO blood group system HLA antigen system Transplant（graft）,免疫学研究中常用的抗原,二、Antibody,能与相应抗原特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。,抗体 Antibody，Ab,免疫球蛋白 immunoglobulin，Ig,免疫血清？,？,1 Structure of Immunoglobulin,四肽链结构： light chain（L链）：Kappa（）与lambda（） heavy chain（H链）：、链， IgM，IgG，IgA，IgD和IgE 链与链之间由二硫键连接,可变区（Variable region）：VL VH 超变区（hypervariable region, HVR）： 互补决定区 antigen binding site 恒定区（constant region）：CL CH 同一种属动物中比较恒定,是制备第二抗体的重要基础,木瓜蛋白酶 Fab，Fc,胃蛋白酶 F(ab)2，Fc,Fragment antigen binding,Fragment crystallizable,domain,Antigenicity of immunoglubin,对异种动物或同种异体来说，免疫球蛋白有抗原性,Biological Effects of Antibody,特异性结合抗原 活化补体 亲细胞性（Fc受体）： 介导I型变态反应 调理吞噬作用 抗体依赖的细胞介导细胞毒作用 通过胎盘,BACK,补体介导的溶菌反应,细胞膜表面抗原抗体的特异性结合,Neutralization,Opsonization,抗原与抗体间的特异性结合反应 体内 体液免疫应答的效应作用溶菌、杀菌、促进吞噬、中和毒素等，或免疫病理损伤 体外 抗原抗体结合反应沉淀、凝集、细胞溶解、补体结合、中和毒素等(又称血清学反应),三、Principle（原理） of Antigen and Antibody Reaction,抗原抗体特异性结合的基础： 抗原决定簇与抗体超变区分子间的结构互补性与亲和性，决定于抗原抗体分子空间构型,抗原抗体结合过程示意图,分两个阶段： 抗原抗体特异性结合阶段 可见反应阶段,抗原抗体结合力,静电引力：带相反电荷的氨基和羧基，与距离有关 范德华力：原子与原子、分子与分子相互接近时分子极化发生的引力 氢键结合力：氢原子与氢受体原子间的引力 疏水作用力：两个疏水基团对水排斥而趋向聚集,抗原抗体的亲和性和亲和力,亲和性（affinity）：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的引力。亲和性越高，与抗原结合越牢固。 抗体的亲和力（avidity）：抗 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 合程度越高，亲和力越高，结 合越牢固,3 亲水胶体转化为疏水胶体,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，PH7.4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。为亲水胶体。 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。,四、抗原抗体反应的特点 Characteristics of Antigen and Antibody Reaction,1 特异性 specificity： 一把锁只爱一把 钥匙，一把钥匙 永远忠于一把锁！,指物质之间的相互吻合的针对性 抗体超变区 抗原决定簇 决定于两者空间结构的互补性,交叉反应（Cross reaction） 抗原除与其相应的抗体发生特异性反应外，还与其他抗体发生反应称为交叉反应,引起交叉反应的原因： 抗原异质性（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叉反应） 共同决定簇 决定簇相似,交叉反应,2 比例性proportionality,抗原抗体反应的等价带（zoneofequivalence）：曲线的高峰部分，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，沉淀物形成快而多。 最适比（optimalratio）：其中有一管反应最快，沉淀物形成最多，上清液中几乎无游离抗原或抗体存在，表明抗原与抗体浓度的比例最为合适。 带现象（zonephenomenon）：等价带前后分别为抗体或抗原过剩则无沉淀物形成。 前带（prezone）：抗体过量 后带（postzone）：抗原过剩。,Marrack（1934）网络学说,3 可逆性reversibility Ag + Ab Ag-Ab 抗体对相应抗原的亲和力 环境因素,五、抗原抗体反应的影响因素 Factors Influencing of Antigen-Antibody Reaction 1 抗原抗体自身因素（Antigen and Antibody）,抗原：理化性状 决定簇种类和数量 抗体： 来源： 兔等， 马、人 单克隆抗体 浓度 特异性和亲和力,2 环境因素（Condition）,电解质 Na+和C1，可分别中和胶体粒子上的电荷，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，形成可见的沉淀物或凝集物。,酸碱度 抗原抗体反应一般在pH为68进行。PH过高或过低都将影响抗原与抗体的理化性质，例如pH达到或接近抗原的等电点时，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，造成假阳性反应。,温度 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。但若温度高于56时，可导致已结合的抗原抗体再解离，甚至变性或破坏；在40时，结合速度慢，但结合牢固，更易于观察。常用的抗原抗体反应温度为37。,适当振荡/搅拌 可促进抗原抗体分子的接触，加速反应,对照设置（Control） 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的影响。,阳性positive control 阴性negative control 空白blank control 标准品standard control（定量基础）,六、抗原抗体反应的经典类型 Types of Antigen-Antibody Classical Reaction,凝集反应 沉淀反应 补体参与的反应：溶菌、溶血 中和反应 免疫标记技术,Agglutination,Precipitation,Cytolysis,Immunolabeling Assay,
