科研實驗知識：認(rèn)識抗原抗體反應(yīng)的類型

  抗原抗體反應(yīng)或抗原抗體相互作用是免疫反應(yīng)過程中白細(xì)胞B細(xì)胞產(chǎn)生的抗體與抗原之間發(fā)生的一種特殊的化學(xué)相互作用。凝集過程結(jié)合了抗原和抗體。

  這是身體用來防御各種外來顆粒（如病毒及其有毒化學(xué)物質(zhì)）的基本生物過程。當(dāng)抗體與抗原特異性且強烈地結(jié)合時，血液中會形成抗原-抗體復(fù)合物。免疫復(fù)合物隨后被轉(zhuǎn)移到細(xì)胞系統(tǒng)中，在那里它可以被消除或失活。

  目錄

  抗原（Ag）

  抗體（Ab）

  抗原抗體反應(yīng)

  抗原抗體反應(yīng)的類型

  常見問題(FAQ)

  抗原（Ag）

  （Anti=相反；gen=導(dǎo)致的任何事物）

  免疫原是任何外來物質(zhì)，一旦進入我們的身體，通常會引起一系列免疫反應(yīng)。而其他分子（稱為半抗原）則需要其他分子（載體蛋白）的幫助才能激活免疫反應(yīng)。所有的免疫原和半抗原都稱為抗原。

•   它們可以是多糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)或肽。
•   表位是抗體結(jié)合位置。

  抗體（Ab）

  抗體是免疫系統(tǒng)響應(yīng)抗原而產(chǎn)生的成分。因此，抗原導(dǎo)致抗體的產(chǎn)生。它們共同作用以表現(xiàn)出免疫反應(yīng)?？贵w的一般特征如下：

•   抗體也稱為免疫球蛋白(Ig)
•   它們是Y形的
•   糖蛋白
•   由血漿B細(xì)胞產(chǎn)生。
•   互補位是抗原結(jié)合位點的名稱。
•   五種類型：IgG、IgA、IgM、IgE和IgD。
  
  

相關(guān)閱讀：《ELISA 抗體：概述與應(yīng)用》

  抗原抗體反應(yīng)

  抗原和抗體彼此特異性結(jié)合?？乖贵w反應(yīng)是用于描述它們之間相互作用的術(shù)語。Ag-Ab反應(yīng)是它的常見縮寫。它們是體液或抗體介導(dǎo)的免疫的基礎(chǔ)。

  這些反應(yīng)是檢測特異性和非特異性抗原（例如引起非特異性疾病的酶）的基礎(chǔ)。體外發(fā)生的血清學(xué)反應(yīng)稱為Ag-Ab反應(yīng)。

  抗原抗體反應(yīng)的階段

  Ag和Ab之間的相互作用分為三個階段。

•   反應(yīng)的第一階段需要形成Ag-Ab復(fù)合物。
•   第二階段導(dǎo)致凝集、沉淀等可見現(xiàn)象。
•   第三階段涉及Ag的破壞或Ag的中和。

  抗原抗體反應(yīng)的性質(zhì)

•   顯著特異性反應(yīng)
•   以明顯的方式發(fā)生
•   非共價反應(yīng)（離子鍵、范德華力、疏水相互作用、氫鍵）
•   抗體和抗原不會變性
•   可逆
•   親和力：這是指抗原與抗體上特定抗原結(jié)合位點結(jié)合的強度。

  親和力：它是一個比親和力更普遍的概念。它代表Ag-Ab復(fù)合物的總強度。這取決于：

  1.抗體的親和力

  2.抗體和抗原價（結(jié)合位點的數(shù)量）

  3.表位和互補位的結(jié)構(gòu)排列方式。

  交叉反應(yīng)性：該術(shù)語描述抗體與其他抗原上的相似表位結(jié)合的能力。

  抗原抗體反應(yīng)的類型

  抗原抗體反應(yīng)的類型如下：

•   沉淀反應(yīng)
•   凝集反應(yīng)
•   補體固定
•   免疫熒光
•   ELISA–酶聯(lián)免疫吸附測定

  沉淀反應(yīng)

  當(dāng)可溶性Ag與其Ab在特定pH值和溫度下、電解質(zhì)(NaCl)存在下結(jié)合時，會產(chǎn)生Ag-Ab復(fù)合物的不溶性沉淀。沉淀素是引起沉淀的抗體，該反應(yīng)稱為沉淀反應(yīng)。

  沉淀反應(yīng)發(fā)生在液體和凝膠介質(zhì)中。

•   液體沉淀：通過向含有恒定量抗體的試管中添加逐漸增加的量的抗原來進行抗原抗體反應(yīng)。沉淀是抗原和抗體結(jié)合反應(yīng)的結(jié)果。
•   凝膠沉淀：這些方法中使用培養(yǎng)皿或帶有瓊脂凝膠或類似凝膠的平板。在凝膠系統(tǒng)中，Ag和Ab都快速向各個方向擴散。根據(jù)反應(yīng)物的擴散速率和濃度，將在特定點形成等效區(qū)域（觀察為可見沉淀）。

  復(fù)雜的Ag或Ab制劑中會出現(xiàn)多個條帶。它們分為兩種方法：單擴散和雙擴散。

  凝集反應(yīng)

  當(dāng)某種銀與其抗體在適當(dāng)溫度和pH值的電解質(zhì)存在下結(jié)合時，顆粒會聚集或凝集。由血清抗體形成的細(xì)胞Ag團塊稱為凝集素。

  凝集原是聚集顆?？乖拿Q。

•   玻片凝集：這是一種快速、方便的方法來識別凝集抗體的存在。
•   試管凝集：這是估計抗體數(shù)量的常用技術(shù)。在多個小試管中用鹽水連續(xù)稀釋含抗體血清后引入恒定體積的Ag懸浮液。

  保留不含抗血清的對照管。將管孵育直至可觀察到凝集。表現(xiàn)出最高凝集的試管稱為滴度。

•   被動凝集試驗：該試驗相當(dāng)于血凝試驗，但反應(yīng)的物理特性不同。

  載體顆粒表面涂有銀，有助于將沉淀過程轉(zhuǎn)變?yōu)槟磻?yīng)，從而使反應(yīng)更加靈敏。紅細(xì)胞、乳膠顆?；蚺驖櫷量捎米鬏d體顆粒。有時，可能會使用曬黑的紅細(xì)胞（聚苯乙烯涂層紅細(xì)胞）。

  補體固定

  紅細(xì)胞或微生物的裂解需要一些非特異性、不穩(wěn)定的新鮮血清成分（稱為補體）。

  每個人都有構(gòu)成補體系統(tǒng)的11種蛋白質(zhì)。它們附著在Ag-Ab復(fù)合物中Ab的Fc亞基上。補體固定測試?yán)肁g-Ab復(fù)合物固定補體的能力。

  第一步，將測試抗原和抗血清加熱至56°C以滅活補體，并與已知量的補體結(jié)合。將其在4°C下孵育18小時。

  如果血清中含有針對Ag的特異性抗體，則會形成Ag-Ab復(fù)合物并固定補體。

  免疫熒光

  熒光是吸收特定波長的光線并發(fā)射不同波長的光線的能力。

  當(dāng)暴露于紫外線輻射時，熒光染料會發(fā)出強烈的可見光。

  1942年，Albert Coons及其同事演示了標(biāo)記染料如何與抗體偶聯(lián)，從而可以使用這些標(biāo)記染料檢測抗原。

  常用的染料包括：

  免疫熒光操作中最常用的標(biāo)記是熒光素，這是一種吸收藍光（490 nm）并發(fā)出強烈黃綠色熒光（517 nm）的有機染料。

  作為強烈的紅色熒光發(fā)射體和有效的光吸收劑（比熒光素有效30倍），藻紅蛋白通常用作免疫熒光的標(biāo)記物。

  ELISA–酶聯(lián)免疫吸附測定

  1971年，酶標(biāo)記的Ag和Ab被創(chuàng)建為用于檢測抗體和抗原的血清學(xué)試劑。

  與放射免疫分析(RIA)相比，它們更簡單、靈敏、價格實惠且無風(fēng)險。

  所使用的配體是與過氧化物酶、β-半乳糖苷酶、堿性磷酸酶等酶共價連接的分子，并且能夠檢測抗體。

  ELISA共有三種類型：

  間接ELISA：可以使用間接ELISA方法檢測HIV。微量滴定板的表面涂有利用重組技術(shù)開發(fā)的包膜蛋白。當(dāng)添加可疑血清時，未結(jié)合的蛋白質(zhì)被洗掉。

  夾心ELISA：該方法用于確定樣品中是否存在Ag。在孔涂有Ag特異性抗體后，添加可疑血清并給予反應(yīng)時間。通過清洗將未結(jié)合的Ag從孔中去除。

  下一步是針對不同的Ag表位添加標(biāo)記的Ab。洗滌用于去除未結(jié)合的抗體，然后添加有色底物并顯色。顏色強度與血清中的Ag濃度成正比。

  競爭性ELISA：競爭性ELISA是估計抗原濃度的另一種變體。在此方法中，抗體最初在溶液中與含有抗原的樣品一起孵育。

  然后用抗原-抗體混合物填充抗原包被的微量滴定孔。

  當(dāng)樣品中存在更多抗原時，可附著在抗原包被孔上的游離抗體將會減少。在間接ELISA中，添加涂有針對一抗同種型的酶的二抗(Ab2)，可用于估計每個孔中附著的一抗數(shù)量。

  因此，我們通過對抗原抗體反應(yīng)的簡要概述來結(jié)束本次討論?？贵w和抗原之間的特異性相互作用導(dǎo)致組合，稱為抗原-抗體反應(yīng)或抗原-抗體相互作用。

相關(guān)閱讀《認(rèn)識免疫學(xué)試驗——酶聯(lián)免疫吸附測定 (ELISA)》

  常見問題–常見問題解答

  Q1

  抗原有哪三種類型？

  抗原可分為三類。外源性（宿主免疫系統(tǒng)的外來物）、內(nèi)源性（由宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖的內(nèi)部細(xì)菌和病毒產(chǎn)生）和自身抗原（由宿主產(chǎn)生）是描述抗原的三種基本技術(shù)。

  Q2

  抗原是由什么組成的？

  肽、蛋白質(zhì)和多糖組成抗原?？乖梢允羌?xì)菌或病毒的任何成分，包括涂層、表面蛋白、毒素、莢膜和細(xì)胞壁。

  Q3

  抗體有哪五種類型？

  根據(jù)構(gòu)成這些區(qū)域的五種不同類型的鏈恒定區(qū)，抗體（免疫球蛋白）分為IgG、IgM、IgA、IgD和IgE。它們分布在全身各處并具有多種功能。