圖解抗原抗體反應(yīng)類型和原理

1、圖解抗原抗體反應(yīng)類型和原 理 抗原抗體反應(yīng)抗原抗體反應(yīng): :指抗原與相應(yīng)抗體之間指抗原與相應(yīng)抗體之間 所發(fā)生的特異性結(jié)合反應(yīng)。所發(fā)生的特異性結(jié)合反應(yīng)。 體內(nèi)：體液免疫應(yīng)答的效應(yīng)作用體內(nèi)：體液免疫應(yīng)答的效應(yīng)作用 體外：各種免疫學(xué)檢測技術(shù)體外：各種免疫學(xué)檢測技術(shù) 包括包括 本章講述的抗原抗體反應(yīng)，主要是指抗本章講述的抗原抗體反應(yīng)，主要是指抗 原和抗體在體外結(jié)合所表現(xiàn)的反應(yīng)原和抗體在體外結(jié)合所表現(xiàn)的反應(yīng) 第一節(jié)第一節(jié) 抗原抗體反應(yīng)的原理抗原抗體反應(yīng)的原理 第二節(jié)第二節(jié) 抗原抗體反應(yīng)的特點抗原抗體反應(yīng)的特點 第三節(jié)第三節(jié) 影響抗原抗體反應(yīng)的因素影響抗原抗體反應(yīng)的因素 第四節(jié)第四節(jié) 免疫學(xué)檢測技術(shù)的類型

2、免疫學(xué)檢測技術(shù)的類型 教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)內(nèi)容： 第一節(jié)第一節(jié) 抗原抗體反應(yīng)的原理抗原抗體反應(yīng)的原理 一、抗原抗體的親和力和親合力一、抗原抗體的親和力和親合力 * * 親和力（親和力（affinityaffinity）：是抗體分）：是抗體分 子上一個抗原結(jié)合點與相應(yīng)的抗原子上一個抗原結(jié)合點與相應(yīng)的抗原 決定簇之間的相適應(yīng)而結(jié)合的強(qiáng)度，決定簇之間的相適應(yīng)而結(jié)合的強(qiáng)度， 是抗原與抗體間固有的結(jié)合力。是抗原與抗體間固有的結(jié)合力。 親和常數(shù)（親和常數(shù)（K K）：）： K K值越大值越大 抗體的親和力越高抗體的親和力越高 與抗原結(jié)合越牢固與抗原結(jié)合越牢固 抗體與抗原結(jié)合是可逆的反應(yīng)，在平衡時其抗體與抗原結(jié)合是

3、可逆的反應(yīng)，在平衡時其 親合力（親合力（avidityavidity）：）：是指一個抗體分子是指一個抗體分子 與整個抗原表位之間結(jié)合的強(qiáng)度，與抗與整個抗原表位之間結(jié)合的強(qiáng)度，與抗 體結(jié)合價直接相關(guān)。另外也與親和力強(qiáng)體結(jié)合價直接相關(guān)。另外也與親和力強(qiáng) 弱有關(guān)。弱有關(guān)。 不形成牢固的共價鍵，通過非共價鍵結(jié)合不形成牢固的共價鍵，通過非共價鍵結(jié)合 這種弱的結(jié)合力涉及幾種分子間的作用力這種弱的結(jié)合力涉及幾種分子間的作用力 二、抗原抗體的結(jié)合力二、抗原抗體的結(jié)合力 1 1、靜電引力、靜電引力 2 2、范德華引力、范德華引力 3 3、氫鍵、氫鍵 4 4、疏水作用力、疏水作用力 一、靜電引力一、靜電引力 概念

4、：抗原和抗體分子帶有相反電荷的氨基和概念：抗原和抗體分子帶有相反電荷的氨基和 羧基基團(tuán)之間相互的引力。又稱庫倫引力。羧基基團(tuán)之間相互的引力。又稱庫倫引力。 靜電引力的大小與兩個相互作用基團(tuán)間的距靜電引力的大小與兩個相互作用基團(tuán)間的距 離的平方成反比。離的平方成反比。 二、二、范德華引力范德華引力 概念：抗原和抗體相互接近時，各自所攜帶的原子與概念：抗原和抗體相互接近時，各自所攜帶的原子與 原子、分子與分子由于分子極化作用而出現(xiàn)的引力。原子、分子與分子由于分子極化作用而出現(xiàn)的引力。 結(jié)合力的大小與兩個相結(jié)合力的大小與兩個相 互作用基團(tuán)的極化程度的互作用基團(tuán)的極化程度的 乘積成正比、與它們之間乘積

5、成正比、與它們之間 距離的距離的7 7次方成反比。次方成反比。 作用力最小作用力最小 作用大小取決于二者分作用大小取決于二者分 子空間構(gòu)型的互補(bǔ)性子空間構(gòu)型的互補(bǔ)性 概念：供氫體上的氫原子與受氫體原子間的引力。概念：供氫體上的氫原子與受氫體原子間的引力。 三、氫鍵結(jié)合力三、氫鍵結(jié)合力 供氫體：供氫體：COOHCOOH、NHNH2 2和和OH OH 受氫體：氧、氮受氫體：氧、氮 氫鍵結(jié)合力與供氫體和受氫體之間距離的氫鍵結(jié)合力與供氫體和受氫體之間距離的6 6次方成反比。次方成反比。 最具特異性（必須供氫體和受氫體互補(bǔ)才能實現(xiàn)氫鍵的結(jié)最具特異性（必須供氫體和受氫體互補(bǔ)才能實現(xiàn)氫鍵的結(jié) 合）合） 四、

6、四、疏水作用力（疏水鍵）疏水作用力（疏水鍵） 概念：兩個疏水基團(tuán)在水溶液中相互接觸時，由于概念：兩個疏水基團(tuán)在水溶液中相互接觸時，由于 對水分子排斥而趨向聚集的力。對水分子排斥而趨向聚集的力。 抗原決定簇與抗體上抗原決定簇與抗體上 的結(jié)合點靠近，互相間的結(jié)合點靠近，互相間 正、負(fù)極性消失，親水正、負(fù)極性消失，親水 層立即失去。層立即失去。 結(jié)合力最強(qiáng)，約占總結(jié)合力最強(qiáng)，約占總 結(jié)合力的結(jié)合力的5050。 親水膠體親水膠體疏水膠體疏水膠體 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 NaClNaCl 可見反應(yīng)可見反應(yīng) 血清學(xué)反應(yīng)條件下， 抗原抗體均帶負(fù)電荷， 使極化的水分子在其 周圍形成水化層，成 為親水膠體。 當(dāng)抗原與抗體結(jié)合

7、使表面 電荷減少，水化層變薄， 失去親水性能，抗原抗體 復(fù)合物成為疏水膠體 在電解質(zhì)作用下，中 和膠體粒子表面的電 荷，使各疏水膠體之 間靠攏，形成可見的 抗原抗體復(fù)合物 三、親水膠體轉(zhuǎn)化為疏水膠體三、親水膠體轉(zhuǎn)化為疏水膠體 第二節(jié)第二節(jié) 抗原抗體反應(yīng)的特點抗原抗體反應(yīng)的特點 1.1.特異性特異性 2.2.比例性比例性 3.3.可逆性可逆性 4.4.階段性階段性 一、一、 特異性（特異性（specificityspecificity） 1 1、概念：、概念：一種抗原分子通常只能與其刺激機(jī)體后一種抗原分子通常只能與其刺激機(jī)體后 產(chǎn)生的抗體結(jié)合，這種抗原與抗體結(jié)合產(chǎn)生的抗體結(jié)合，這種抗原與抗體結(jié)合

8、 反應(yīng)的專一性稱為特異性。反應(yīng)的專一性稱為特異性。 特特 異異 性性 示示 意意 圖圖 2 2、決定因素：、決定因素： 由抗原決定簇和抗體分子超變區(qū)之間由抗原決定簇和抗體分子超變區(qū)之間 空間結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)性決定的?？臻g結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)性決定的。 3 3、應(yīng)用：、應(yīng)用： 由于抗原抗體反應(yīng)具有高度特異性，由于抗原抗體反應(yīng)具有高度特異性， 故可用已知的抗原（抗體）來檢測相應(yīng)未故可用已知的抗原（抗體）來檢測相應(yīng)未 知的抗體（或抗原）。知的抗體（或抗原）。 概念：兩種不同的抗原分子具有部分相同或類似結(jié)概念：兩種不同的抗原分子具有部分相同或類似結(jié) 構(gòu)的抗原表位，可與彼此相應(yīng)的抗血清發(fā)生反應(yīng)。構(gòu)的抗原表位，可與彼此相

9、應(yīng)的抗血清發(fā)生反應(yīng)。 4 4、交叉反應(yīng)（、交叉反應(yīng)（cross reactionscross reactions） 抗原抗體交叉反應(yīng)示意圖抗原抗體交叉反應(yīng)示意圖 B 二、可逆性（二、可逆性（reversibility)reversibility) 1 1、概念：是指抗原與相應(yīng)抗體結(jié)合成復(fù)合物后，在、概念：是指抗原與相應(yīng)抗體結(jié)合成復(fù)合物后，在 一定條件下可解離為游離抗原與抗體的特一定條件下可解離為游離抗原與抗體的特 性稱為抗原抗體結(jié)合的可逆性。性稱為抗原抗體結(jié)合的可逆性。 2 2、原因：抗原抗體的結(jié)合是分子表面的非共價鍵、原因：抗原抗體的結(jié)合是分子表面的非共價鍵 結(jié)合，因此形成的復(fù)合物不牢固。結(jié)

10、合，因此形成的復(fù)合物不牢固。 3 3、抗原抗體反應(yīng)動態(tài)平衡式如、抗原抗體反應(yīng)動態(tài)平衡式如下：下： 4 4、決定抗原抗體解離的因素、決定抗原抗體解離的因素 （1 1）抗體與相應(yīng)抗原的親合力。）抗體與相應(yīng)抗原的親合力。 親合力低的抗體與抗原形成的復(fù)合物較易解離。親合力低的抗體與抗原形成的復(fù)合物較易解離。 （2 2）環(huán)境因素對復(fù)合物的影響。）環(huán)境因素對復(fù)合物的影響。 PHPH過高或過低、增加離子強(qiáng)度均可破壞過高或過低、增加離子強(qiáng)度均可破壞 靜電引力，使抗原抗體結(jié)合力下降，促使其靜電引力，使抗原抗體結(jié)合力下降，促使其 解離。解離。 注意：解離后的抗原或抗體仍然保持其原有生物活性注意：解離后的抗原或抗體

11、仍然保持其原有生物活性 三、比例性（三、比例性（proportionalityproportionality） 1 1、比例性是指抗原與抗體發(fā)生可見反應(yīng)、比例性是指抗原與抗體發(fā)生可見反應(yīng) 遵循一定的量比關(guān)系。遵循一定的量比關(guān)系。 2 2、以絮狀沉淀實驗為例，受抗原抗體比、以絮狀沉淀實驗為例，受抗原抗體比 例性的影響非常明顯。例性的影響非常明顯。 3 3、根據(jù)所形成的沉淀物及抗原抗體比例、根據(jù)所形成的沉淀物及抗原抗體比例 關(guān)系繪制反應(yīng)曲線。關(guān)系繪制反應(yīng)曲線。 看書上看書上7676表表7-17-1 最適比最適比(optimal ratio)(optimal ratio)：是指形成沉淀物最多，：是指

12、形成沉淀物最多， 上清液清晰，幾乎無游離抗原或抗體的抗原抗體上清液清晰，幾乎無游離抗原或抗體的抗原抗體 濃度比。濃度比。 等價帶等價帶(equivalencezone)(equivalencezone)：形成沉淀物最多的：形成沉淀物最多的 抗原與抗體分子比例合適的范圍?？乖c抗體分子比例合適的范圍。 帶現(xiàn)象：在等價帶前后，由于抗體和抗原過量，帶現(xiàn)象：在等價帶前后，由于抗體和抗原過量， 形成的沉淀物少，上清液中可測出游離的抗體或形成的沉淀物少，上清液中可測出游離的抗體或 抗原的現(xiàn)象?？乖默F(xiàn)象。 前帶前帶(prozone)(prozone)抗體過量時稱為。抗體過量時稱為。 后代后代(postzo

13、ne(postzone）抗原過量時稱為。）抗原過量時稱為。 5 5、一組概念、一組概念 帶現(xiàn)象包括帶現(xiàn)象包括 四、階段性四、階段性 第一階段：抗原與抗體發(fā)生特異第一階段：抗原與抗體發(fā)生特異 性結(jié)合階段性結(jié)合階段 特點：反應(yīng)快特點：反應(yīng)快 第二階段：反應(yīng)可見階段第二階段：反應(yīng)可見階段 特點：反應(yīng)時間較長特點：反應(yīng)時間較長 第三節(jié)第三節(jié) 抗原抗體反應(yīng)影響因素抗原抗體反應(yīng)影響因素 一、反應(yīng)物自身因素一、反應(yīng)物自身因素 * *抗原：理化特性、抗原：理化特性、AgAg決定簇數(shù)量和種類。決定簇數(shù)量和種類。 * *抗體：抗體： 1 1、來源（如：、來源（如：R R型抗體型抗體 H H型抗體）型抗體） 2 2

14、、特異性與親和力（如：單克隆抗體）、特異性與親和力（如：單克隆抗體） 3 3、濃度、濃度 2 2、酸堿度：、酸堿度： 一般抗原抗體反應(yīng)以一般抗原抗體反應(yīng)以pH6pH69 9為宜，有補(bǔ)體參為宜，有補(bǔ)體參 與的反應(yīng)以與的反應(yīng)以pH7.2pH7.27.47.4為宜。為宜。 二、環(huán)境因素：二、環(huán)境因素： 1 1、電解質(zhì)：、電解質(zhì)： （1 1）作用：中和抗原抗體復(fù)合物表面電荷，使）作用：中和抗原抗體復(fù)合物表面電荷，使 其靠攏聚集成出現(xiàn)大塊聚集復(fù)合物。其靠攏聚集成出現(xiàn)大塊聚集復(fù)合物。 （2 2）常用電解質(zhì)：）常用電解質(zhì)：0.85%NaCl0.85%NaCl、各種緩沖液、各種緩沖液 3 3、溫度：一般抗原抗體反應(yīng)以、溫度：一般抗原抗體反應(yīng)以15154040為宜，為宜， 最適溫度為最適溫度為3737。 4 4、適當(dāng)?shù)恼駬u或攪拌。、適當(dāng)?shù)恼駬u或攪拌。 反應(yīng)類型