1、第二章第二章 抗原抗体反抗原抗体反应应王飞王飞 副主任医师副主任医师, ,副教授副教授 第一节第一节 抗原抗体反应的原理抗原抗体反应的原理一、抗原抗体结合力一、抗原抗体结合力二、抗原抗体的亲和性和亲和力二、抗原抗体的亲和性和亲和力三、亲水胶体转化为疏水胶体三、亲水胶体转化为疏水胶体第二节第二节 抗原抗体反应的特点抗原抗体反应的特点 一、特异性一、特异性 二、可逆性二、可逆性 三、比例性三、比例性 四、阶段性四、阶段性第三节第三节 影响抗原抗体反应的因素影响抗原抗体反应的因素 一、反应物自身因素一、反应物自身因素 二、环境因素二、环境因素第四节第四节 免疫学检测技术的类型免疫学检测技术的类型思考
2、题思考题小结小结一、教学目的：一、教学目的： 1 1、掌握抗原抗体反应的原理、特点和影响因素。、掌握抗原抗体反应的原理、特点和影响因素。2 2、熟悉抗原抗体反应的类型。、熟悉抗原抗体反应的类型。3 3、了解免疫学检测技术的类型。、了解免疫学检测技术的类型。 抗原抗原 指能刺激机体免疫系统，并能与相应免疫应指能刺激机体免疫系统，并能与相应免疫应答产物（抗体或致敏淋巴细胞）在体内或体答产物（抗体或致敏淋巴细胞）在体内或体外发生特异性结合的物质。外发生特异性结合的物质。抗原的两个重要特性抗原的两个重要特性l免疫原性免疫原性 抗原能抗原能刺激刺激机体产生免机体产生免疫应答，诱生抗体或致敏淋巴细胞的能疫
3、应答，诱生抗体或致敏淋巴细胞的能 力。力。l 抗原性抗原性（免疫反应性）（免疫反应性） 抗原可在抗原可在体内外与其所诱生的抗体或或致敏淋巴体内外与其所诱生的抗体或或致敏淋巴 细胞发生特异性细胞发生特异性结合结合的能力。的能力。按抗原的性能分类按抗原的性能分类完全抗原：具有免疫原性和抗原性的物质。完全抗原：具有免疫原性和抗原性的物质。不完全抗原（半抗原）：只有抗原性而无免疫不完全抗原（半抗原）：只有抗原性而无免疫原性的物质。原性的物质。半抗原多为简单的小分子物质，当与大分子蛋白半抗原多为简单的小分子物质，当与大分子蛋白质载体结合后才具有免疫原性。质载体结合后才具有免疫原性。抗原的特异性抗原的特异
4、性免疫原性免疫原性的特异性的特异性：某种抗原只能某种抗原只能刺激刺激机体产机体产生某种生某种特定特定的应答产物（抗体或致敏淋巴细胞的应答产物（抗体或致敏淋巴细胞) ) 如：伤寒杆菌如：伤寒杆菌伤寒杆菌抗体伤寒杆菌抗体抗原性抗原性的特异性的特异性：抗原只能与其抗原只能与其相应相应的抗体或的抗体或致敏淋巴细胞致敏淋巴细胞结合结合如：伤寒杆菌只能与伤寒杆菌抗体结合如：伤寒杆菌只能与伤寒杆菌抗体结合抗原决定簇抗原决定簇是指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学是指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学集团，又称表位。抗原决定簇与相应淋巴细集团，又称表位。抗原决定簇与相应淋巴细胞表面的抗原受体结合，诱导免疫应答
5、。胞表面的抗原受体结合，诱导免疫应答。共同抗原表位与交叉反应共同抗原表位与交叉反应抗原的抗原的特异性是相对特异性是相对的，因为天然的抗原分子表的，因为天然的抗原分子表面可存在着面可存在着多种多种表位，不同的抗原分子表面可存表位，不同的抗原分子表面可存在在相同或相似相同或相似的表位，可引起交叉反应。的表位，可引起交叉反应。1 1）共同抗原表位）共同抗原表位：不同抗原之间含有的相同或不同抗原之间含有的相同或相似的抗原表位相似的抗原表位 2 2）交叉反应）交叉反应： 抗体或致敏淋巴细胞对具有相抗体或致敏淋巴细胞对具有相同或相似表位的不同抗原的反应同或相似表位的不同抗原的反应交叉反应交叉反应血血 清：
6、清：Ab1、Ab2 + AgA 特异性反应特异性反应 + AgB 交叉反应交叉反应 意义意义 与疾病发生有关：如急性肾小球肾炎与疾病发生有关：如急性肾小球肾炎 用于疾病诊断：如外斐反应用于疾病诊断：如外斐反应 引起生物学假阳性：如肥达反应引起生物学假阳性：如肥达反应与疾病发生有关：如急性肾小球肾炎与疾病发生有关：如急性肾小球肾炎A A组溶血性链球菌某些型别的胞壁抗原组溶血性链球菌某些型别的胞壁抗原和胞浆抗原与人肾基底膜和心瓣膜成和胞浆抗原与人肾基底膜和心瓣膜成分相同分相同用于疾病诊断：如外斐反应用于疾病诊断：如外斐反应用普通变形杆菌的某些用普通变形杆菌的某些OXOX菌株抗原代菌株抗原代替立克次
7、体抗原替立克次体抗原引起生物学假阳性：如肥达反应引起生物学假阳性：如肥达反应伤寒沙门菌抗伤寒沙门菌抗O O增高，抗增高，抗H H不高不高 免疫球蛋白免疫球蛋白是是B B细胞识别抗原后活化增殖分化为浆细胞所产细胞识别抗原后活化增殖分化为浆细胞所产生的一种蛋白质，主要存在于血清等体液中，约生的一种蛋白质，主要存在于血清等体液中，约占血浆蛋白总量的占血浆蛋白总量的2020% %。 抗体抗体是是B B细胞识别抗原后活化增殖分化为浆细胞所细胞识别抗原后活化增殖分化为浆细胞所产生的一类能与相应抗原特异性结合的球蛋白。产生的一类能与相应抗原特异性结合的球蛋白。抗体是免疫球蛋白，而免疫球蛋白并非都具有抗体是免
8、疫球蛋白，而免疫球蛋白并非都具有抗体的活性。抗体的活性。 免疫球蛋白的基本结构免疫球蛋白的基本结构( (一一) )重链重链 ( ( heavy chainheavy chain，H H） 2 2条条 轻链轻链（light chainlight chain，L L） 2 2条条( (二二) )可变区（可变区（variable region, Vvariable region, V区）区） 恒定区（恒定区（constant region, Cconstant region, C区）区） ( (三三) )超变区（超变区（hyper-variable region, HVRhyper-variable
9、 region, HVR）, ,又称又称互补决定区互补决定区 ( (complementary determining region, complementary determining region, CDRCDR) ) 骨架区（骨架区（framework region, FRframework region, FR） ( (四四) )铰链区（铰链区（hinge regionhinge region） 链：链：Ig分五类即分五类即IgG、IgA、IgM、IgD和和IgE ，它，它们的链分别由们的链分别由链，链，链，链， 链，链，链，链，链。链。链链 经二硫键连接在链的氨基端。经二硫键连接在链
10、的氨基端。可将链分为可将链分为链和链和链链 （一）重链和轻链（一）重链和轻链（二）可变区和恒定区（二）可变区和恒定区可变区：在可变区：在IgIg多肽链端链的多肽链端链的1/21/2与链与链的的1/41/4或或1/51/5区域内，氨基酸的种类，排列顺序区域内，氨基酸的种类，排列顺序与构型变化很大，故称该区为可变区与构型变化很大，故称该区为可变区恒定区恒定区：在：在IgIg多肽链羧基端（端）链的多肽链羧基端（端）链的1/21/2与链的与链的/4/4或或/5/5区域内，氨基酸的种区域内，氨基酸的种类，排列顺序与构型相对恒定，故称该区位恒类，排列顺序与构型相对恒定，故称该区位恒定区定区（三）（三）超变
11、区 HVRV VH H和和V VL L的三个高变区共同组成的三个高变区共同组成IgIg与抗原结合的与抗原结合的部位，该部位形成一个与表位互补的表面，称部位，该部位形成一个与表位互补的表面，称为互补性决定区。不同的抗体其为互补性决定区。不同的抗体其CDRCDR序列不相序列不相同，并因此决定抗体的特异性。同，并因此决定抗体的特异性。（三）绞链区（三）绞链区在在IgIg，IgIg的的C CH H1 1与与C CH H2 2之间的区域称为绞链之间的区域称为绞链区。区。此区域含有大量脯氨酸，富有弹性及伸展性，此区域含有大量脯氨酸，富有弹性及伸展性，能使抗体分子与不同距离的抗原决定簇结合，能使抗体分子与不
12、同距离的抗原决定簇结合，也利于暴露也利于暴露IgIg分子上的补体分子上的补体C1qC1q结合点而激活结合点而激活补体。补体。第一节第一节 抗原抗体反应的原理抗原抗体反应的原理 抗原抗体反应抗原抗体反应: :指抗原与相应抗体之间所发生指抗原与相应抗体之间所发生的特异性结合反应。的特异性结合反应。 物质基础物质基础: : 抗原表位与抗体高变区间的互补结合抗原表位与抗体高变区间的互补结合 抗原表位与抗体高变区的沟槽分子表面的结合抗原表位与抗体高变区的沟槽分子表面的结合 抗原抗体之间的结合力抗原抗体之间的结合力 亲水胶体转化为疏水胶体亲水胶体转化为疏水胶体静电引力静电引力（electrostatic
13、forces）范德华引力范德华引力:作用最小作用最小（van der Waals interactions）氢键氢键:最具特异性最具特异性（hydrogen bond ）疏水作用力疏水作用力:作用最大作用最大 （hydrophobic interactions） 抗原抗体结合力示意图抗原抗体结合力示意图一、抗原抗体结合力一、抗原抗体结合力抗体分子上一个抗抗体分子上一个抗原结合点与对应的原结合点与对应的抗原决定簇之间相抗原决定簇之间相适应而结合的强度，适应而结合的强度，是抗原抗体间固有是抗原抗体间固有的结合力的结合力亲和性亲和性( (affinity)抗原抗体亲和力示意图抗原抗体亲和力示意图二、
14、抗原抗体的亲和力和亲合力二、抗原抗体的亲和力和亲合力一个抗体分子一个抗体分子与整个抗原表与整个抗原表位之间结合的位之间结合的强度，与抗体强度，与抗体结合价直接相结合价直接相关。即多价优关。即多价优势。势。亲合力亲合力( (avidity)抗原抗体亲合力示意图抗原抗体亲合力示意图 可见反应可见反应抗原抗体复合物抗原抗体复合物 ( (疏水胶体疏水胶体) )电解质电解质 抗原抗原( (亲水胶体亲水胶体) ) 抗体抗体( (亲水胶体亲水胶体) ) + +三、三、亲水胶体转化为疏水胶体亲水胶体转化为疏水胶体第二节第二节 抗原抗体反应的特点抗原抗体反应的特点特异性特异性 可逆性可逆性比例性比例性 阶段性阶
15、段性特异性：特异性：抗原与抗抗原与抗体结合反应的专一体结合反应的专一性性抗原抗体反应特异性示意图抗原抗体反应特异性示意图分子基础分子基础: :抗原表位与抗体抗原表位与抗体分子高变区之间空间构型的分子高变区之间空间构型的互补性互补性一、特异性一、特异性两种不同的抗原两种不同的抗原分子具有部分相分子具有部分相同或类似结构的同或类似结构的抗原表位，可与抗原表位，可与彼此相应的抗血彼此相应的抗血清发生反应清发生反应交叉反应交叉反应（cross reactions）抗原抗体交叉反应示意图抗原抗体交叉反应示意图二、可逆性二、可逆性可逆性：可逆性：抗原与相应抗体结合成复合物后，在一定抗原与相应抗体结合成复合
16、物后，在一定条件下又可解离为游离抗原与抗体的特性条件下又可解离为游离抗原与抗体的特性 影响因素：影响因素： 抗体对相应抗原的亲合力抗体对相应抗原的亲合力亲合力越高，结亲合力越高，结合越牢固，越不易解离合越牢固，越不易解离 环境因素对复合物的影响环境因素对复合物的影响pHpH、离子强度、离子强度 三、比例性三、比例性比例性：比例性：以沉淀反应为例，若在加入固定量抗体的一组试以沉淀反应为例，若在加入固定量抗体的一组试管中在依次加入递增浓度的相应可溶性抗原，根据所形成管中在依次加入递增浓度的相应可溶性抗原，根据所形成的沉淀及抗原抗体的比例关系可绘制出反应曲线。的沉淀及抗原抗体的比例关系可绘制出反应曲
17、线。前带前带(prezone)：抗体过量：抗体过量后带后带(postzone)：抗原过量：抗原过量等价带等价带(equivalence zone)(equivalence zone)： 抗原抗体比例合适抗原抗体比例合适 比例性：比例性：抗原与抗体发生可见反应需遵循一定的量比关系抗原与抗体发生可见反应需遵循一定的量比关系三、比例性三、比例性第一阶段：特异性结合阶段，反应快，不可见第一阶段：特异性结合阶段，反应快，不可见 第二阶段：反应可见阶段，反应慢，出现凝集、第二阶段：反应可见阶段，反应慢，出现凝集、 沉淀和细胞溶解等现象沉淀和细胞溶解等现象 四、阶段性四、阶段性第三节第三节 影响抗原抗体反应
18、的因素影响抗原抗体反应的因素抗原、抗体反应物的自身因素抗原、抗体反应物的自身因素环境因素环境因素一、反应物自身因素一、反应物自身因素抗原抗原: :理化性状、表位种类和数目理化性状、表位种类和数目抗体抗体: :来源、特异性、亲和性、效价来源、特异性、亲和性、效价电解质电解质: : 生理盐水或缓冲液生理盐水或缓冲液酸碱度酸碱度: pH6pH9温温 度度: 1540，37最适最适二、环境因素二、环境因素反应类型反应类型实验技术实验技术结果判断结果判断凝集反应凝集反应 直接凝集试验直接凝集试验观察凝集现象观察凝集现象间接凝集试验间接凝集试验同上同上抗球蛋白试验抗球蛋白试验同上同上沉淀反应沉淀反应 液相
19、沉淀试验液相沉淀试验观察沉淀，检测浊度观察沉淀，检测浊度免疫电泳技术免疫电泳技术观察扫描沉淀峰、沉淀弧观察扫描沉淀峰、沉淀弧补体参与补体参与的反应的反应补体溶血试验补体溶血试验观察测定溶血现象观察测定溶血现象补体结合试验补体结合试验同上同上第四节第四节 免疫学检测技术的类型免疫学检测技术的类型反应类型反应类型实验技术实验技术结果判断结果判断中和反应中和反应病毒中和试验病毒中和试验检测病毒感染性检测病毒感染性毒素中和试验毒素中和试验检测外毒素毒性检测外毒素毒性标记免疫反应标记免疫反应荧光免疫技术荧光免疫技术检测荧光现象检测荧光现象放射免疫技术放射免疫技术检测放射性强度检测放射性强度酶免疫技术酶免
20、疫技术检测酶底物显色检测酶底物显色发光免疫技术发光免疫技术检测发光强度检测发光强度金免疫技术金免疫技术检测金颗粒沉淀检测金颗粒沉淀小结小结 抗原抗体反应是指抗原与相应抗体之间所发抗原抗体反应是指抗原与相应抗体之间所发生的特异性结合反应。生的特异性结合反应。 抗原抗体之间的结合力涉及静电引力、范德抗原抗体之间的结合力涉及静电引力、范德华引力、氢键和疏水作用力。华引力、氢键和疏水作用力。 抗原抗体反应的特点是特异性、可逆性、比抗原抗体反应的特点是特异性、可逆性、比例性和阶段性。例性和阶段性。 影响抗原抗体反应的因素包括反应物的自身影响抗原抗体反应的因素包括反应物的自身因素和环境因素。因素和环境因素
21、。 免疫学检测技术的基础是抗原抗体反应，免免疫学检测技术的基础是抗原抗体反应，免疫学技术有凝集反应、沉淀反应、补体参与的反应、疫学技术有凝集反应、沉淀反应、补体参与的反应、中和反应和标记免疫反应五种类型。中和反应和标记免疫反应五种类型。1 1什么是抗原抗体反应？什么是抗原抗体反应？ 抗原抗体反应的原理是什么？抗原抗体反应的原理是什么？ 2 2抗原抗体的结合力有哪些？抗原抗体的结合力有哪些？3 3抗原抗体反应有哪些特点？抗原抗体反应有哪些特点？ 4 4如何理解抗原抗体反应的特异性和交叉反应？如何理解抗原抗体反应的特异性和交叉反应？5 5什么是抗原抗体反应的可逆性？有何应用？什么是抗原抗体反应的可逆性？有何应用？6 6如何理解抗原抗体反应的亲和力和亲合力？如何理解抗原抗体反应的亲和力和亲合力？7 7抗原抗体反应体系中为何要确定抗原、抗体的最适比例？抗原抗体反应体系中为何要确定抗原、抗体的最适比例？ 8 8抗原抗体反应有哪些影响因素？抗原抗体反应有哪些影响因素？9 9基于抗原抗体反应的免疫学检测技术有哪些？基于抗原抗体反应的免疫学检测技术有哪些？1010什么是标记免疫技术？标记免疫技术有哪些类型？什么是标记免疫技术？标记免疫技术有哪些类型？思考题思考题
