圖解抗原抗體反應類型和原理

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

2、免疫學檢測技術的類型 教學內容：教學內容： 第一節(jié)第一節(jié) 抗原抗體反應的原理抗原抗體反應的原理 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 子上一個抗原結合點與相應的抗原子上一個抗原結合點與相應的抗原 決定簇之間的相適應而結合的強度，決定簇之間的相適應而結合的強度， 是抗原與抗體間固有的結合力。是抗原與抗體間固有的結合力。 親和常數（親和常數（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 與抗原結合越牢固與抗原結合越牢固 抗體與抗原結合是可逆的反應，在平衡時其抗體與抗原結合是

3、可逆的反應，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合的強度，與抗與整個抗原表位之間結合的強度，與抗 體結合價直接相關。另外也與親和力強體結合價直接相關。另外也與親和力強 弱有關。弱有關。 不形成牢固的共價鍵，通過非共價鍵結合不形成牢固的共價鍵，通過非共價鍵結合 這種弱的結合力涉及幾種分子間的作用力這種弱的結合力涉及幾種分子間的作用力 二、抗原抗體的結合力二、抗原抗體的結合力 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 羧基基團之間相互的引力。又稱庫倫引力。羧基基團之間相互的引力。又稱庫倫引力。 靜電引力的大小與兩個相互作用基團間的距靜電引力的大小與兩個相互作用基團間的距 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的引力。原子、分子與分子由于分子極化作用而出現的引力。 結合力的大小與兩個相結合力的大小與兩個相 互作用基團的極化程度的互作用基團的極化程度的 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 子空間構型的互補性子空間構型的互補性 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、氫鍵結合力三、氫鍵結合力 供氫體：供氫體：COOHCOOH、NHNH2 2和和OH OH 受氫體：氧、氮受氫體：氧、氮 氫鍵結合力與供氫體和受氫體之間距離的氫鍵結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才能實現氫鍵的結最具特異性（必須供氫體和受氫體互補才能實現氫鍵的結 合）合） 四、

6、四、疏水作用力（疏水鍵）疏水作用力（疏水鍵） 概念：兩個疏水基團在水溶液中相互接觸時，由于概念：兩個疏水基團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 的結合點靠近，互相間的結合點靠近，互相間 正、負極性消失，親水正、負極性消失，親水 層立即失去。層立即失去。 結合力最強，約占總結合力最強，約占總 結合力的結合力的5050。 親水膠體親水膠體疏水膠體疏水膠體 轉化轉化 NaClNaCl 可見反應可見反應 血清學反應條件下， 抗原抗體均帶負電荷， 使極化的水分子在其 周圍形成水化層，成 為親水膠體。 當抗原與抗體結合

7、使表面 電荷減少，水化層變薄， 失去親水性能，抗原抗體 復合物成為疏水膠體 在電解質作用下，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 抗原抗體復合物 三、親水膠體轉化為疏水膠體三、親水膠體轉化為疏水膠體 第二節(jié)第二節(jié) 抗原抗體反應的特點抗原抗體反應的特點 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體后一種抗原分子通常只能與其刺激機體后 產生的抗體結合，這種抗原與抗體結合產生的抗體結合，這種抗原與抗體結合

8、 反應的專一性稱為特異性。反應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 空間結構的互補性決定的?？臻g結構的互補性決定的。 3 3、應用：、應用： 由于抗原抗體反應具有高度特異性，由于抗原抗體反應具有高度特異性， 故可用已知的抗原（抗體）來檢測相應未故可用已知的抗原（抗體）來檢測相應未 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概念：兩種不同的抗原分子具有部分相同或類似結 構的抗原表位，可與彼此相應的抗血清發(fā)生反應。構的抗原表位，可與彼此相

9、應的抗血清發(fā)生反應。 4 4、交叉反應（、交叉反應（cross reactionscross reactions） 抗原抗體交叉反應示意圖抗原抗體交叉反應示意圖 B 二、可逆性（二、可逆性（reversibility)reversibility) 1 1、概念：是指抗原與相應抗體結合成復合物后，在、概念：是指抗原與相應抗體結合成復合物后，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 性稱為抗原抗體結合的可逆性。性稱為抗原抗體結合的可逆性。 2 2、原因：抗原抗體的結合是分子表面的非共價鍵、原因：抗原抗體的結合是分子表面的非共價鍵 結合，因此形成的復合物不牢固。結

10、合，因此形成的復合物不牢固。 3 3、抗原抗體反應動態(tài)平衡式如、抗原抗體反應動態(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）抗體與相應抗原的親合力。）抗體與相應抗原的親合力。 親合力低的抗體與抗原形成的復合物較易解離。親合力低的抗體與抗原形成的復合物較易解離。 （2 2）環(huán)境因素對復合物的影響。）環(huán)境因素對復合物的影響。 PHPH過高或過低、增加離子強度均可破壞過高或過低、增加離子強度均可破壞 靜電引力，使抗原抗體結合力下降，促使其靜電引力，使抗原抗體結合力下降，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、比例性是指抗原與抗體發(fā)生可見反應 遵循一定的量比關系。遵循一定的量比關系。 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、根據所形成的沉淀物及抗原抗體比例、根據所形成的沉淀物及抗原抗體比例 關系繪制反應曲線。關系繪制反應曲線。 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。 帶現象：在等價帶前后，由于抗體和抗原過量，帶現象：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 抗原的現象。抗原的現象。 前帶前帶(prozone)(prozone)抗體過量時稱為?？贵w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 帶現象包括帶現象包括 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 性結合階段性結合階段 特點：反應快特點：反應快 第二階段：反應可見階段第二階段：反應可見階段 特點：反應時間較長特點：反應時間較長 第三節(jié)第三節(jié) 抗原抗體反應影響因素抗原抗體反應影響因素 一、反應物自身因素一、反應物自身因素 * *抗原：理化特性、抗原：理化特性、AgAg決定簇數量和種類。決定簇數量和種類。 * *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： 一般抗原抗體反應以一般抗原抗體反應以pH6pH69 9為宜，有補體參為宜，有補體參 與的反應以與的反應以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：、電解質： （1 1）作用：中和抗原抗體復合物表面電荷，使）作用：中和抗原抗體復合物表面電荷，使 其靠攏聚集成出現大塊聚集復合物。其靠攏聚集成出現大塊聚集復合物。 （2 2）常用電解質：）常用電解質：0.85%NaCl0.85%NaCl、各種緩沖液、各種緩沖液 3 3、溫度：一般抗原抗體反應以、溫度：一般抗原抗體反應以15154040為宜，為宜， 最適溫度為最適溫度為3737。 4 4、適當的振搖或攪拌。、適當的振搖或攪拌。 反應類型