第七章体外抗原抗体反应概述

第二节 抗原抗体反应的特点
1.特异性 2.比例性 3.可逆性 4.阶段性
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一、 特异性（specificity）
1、概念：一种抗原分子通常只能与其刺激机体后
产生的抗体结合，这种抗原与抗体结合 反应的专一性称为特异性。
特 异 性 示 意 图
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2、决定因素： 由抗原决定簇和抗体分子超变区之间
2、原因：抗原抗体的结合是分子表面的非共价键 结合，因此形成的复合物不牢固。 3、抗原抗体反应动态平衡式如下：
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4、决定抗原抗体解离的因素
（1）抗体与相应抗原的亲合力。 亲合力低的抗体与抗原形成的复合物较易解离。
（2）环境因素对复合物的影响。 PH过高或过低、增加离子强度均可破坏
静电引力，使抗原抗体结合力下降，促使其 解离。
注意：解离后的抗原或抗体仍然保持其原有生物活性
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四、阶段性
两个阶段
特异性结合
可见反应阶段
数秒～数分钟， 肉眼不可见
数分～数小时 肉眼可见
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第三节 抗原抗体反应影响因素
一、反应物自身因素 1.抗原：理化特性、Ag决定簇数量和种类。
后代(postzone）抗原过量时称为。
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在抗原抗体反应中，抗体（或抗原）与一 定量的对应物结合出现可见反应所需的最 小量称为效价（或滴度），一般以最高稀 释倍数表示，正好是稀释度的倒数。
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三、可逆性（reversibility)
1、概念：是指抗原与相应抗体结合成复合物后，在 一定条件下可解离为游离抗原与抗体的特 性称为抗原抗体结合的可逆性。
空间结构的互补性决定的。
3、应用： 由于抗原抗体反应具有高度特异性，故
可用已知的抗原（抗体）来检测相应未知 的抗体（或抗原）。
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4、交叉反应（cross reactions）
概念：两种不同的抗原分子具有部分相同或类似结 构的抗原表位，可与彼此相应的抗血清发生反应。
B
抗原抗体交叉反应示意图
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二、范德华引力
概念：抗原和抗体相互接近时，各自所携带的原子与 原子、分子与分子由于分子极化作用而出现的引力。
• 结合力的大小与两个相 互作用基团的极化程度的 乘积成正比、与它们之间 距离的7次方成反比。
• 作用大小取决于二者分 子空间构型的互补性
• 作用力最小
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抗原抗体结合反应是抗原决定簇和抗体分子 超变区之间的相互作用，是一种分子表面的特异 的可逆的弱结合力（只能在极短距离内才能发生 效应）。 抗原抗体结合反应的条件： ①抗原与抗体间的特定部位的空间结构必须相互吻 合，具有互补性（先决条件）; ②抗原决定簇与抗体超变区必须紧密接触，才能有 足够的结合力，使抗原抗体分子结合在一起。
• 抗原决定簇与抗体上 的结合点靠近，互相间 正、负极性消失，亲水 层立即失去。 • 结合力最强，约占总 结合力的50％。
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抗原抗体结合力
静电引力：异性相吸 （electrostatic forces） 范德华引力:作用最小 （van der Waals interactions ） 氢键:最具特异性 （hydrogen bond ） 疏水作用力:作用最大 （ hydrophobic interactions）
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抗体与抗原结合是可逆的反应，在平衡时其 亲和常数（K）：
K值越大⇨抗体的亲和力越高⇨与抗原结合越牢
固
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与抗体的结合价直接 相关。
亲合力高，与抗原结 合牢固不易解离。
亲合力（avidity）：是指一个抗体分子 与整个抗原表位之间结合的强度，与抗 体结合价直接相关。另外也与亲和力强 弱有关。
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二者比例合适：
网格学说（图）
抗体的两个Fab段分别 结合两个Ag分子，相 互 交叉结合连接成巨大的 网格状立体聚合物，（ 可见）。
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Ab/Ag过剩 过剩方的结合价得不到饱和，大多数游离存在，只形 成小分子复合物（不可见）。
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第四节 抗原抗体反应类型
1.沉淀反应 2.凝集反应 3.补体参与的反应 4.中和反应 5.标记免疫反应
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（一）电解质 • 抗原抗体结合后由亲水性变为疏水性，此时易受电
解质影响，如有适当浓度电解质存在，就会使抗原 抗体失去一部分电荷而相互凝集或沉淀，出现可见 反应;若无电解质存在，则不出现可见反应。
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通常在血清学试验中，以8.5g/LNaCl溶液作为抗 原抗体的稀释液及反应液，其中Na+和Cl-可分别中和 胶体颗粒上的电荷，使胶体颗粒的电势下降，形成可 见的沉淀物或凝集物。但如果电解质浓度过高，则会 出现非特异性蛋白质沉淀，即盐析。
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一、抗原抗体的结合力
➢不形成牢固的共价键，通过非共价键结合 ➢这种弱的结合力涉及几种分子间的作用力
1、静电引力 2、范德华引力
3、氢键
4、疏水作用力
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1、静电引力 概念：抗原和抗体分子带有相反电荷的氨基和 羧基基团之间相互的引力。又称库伦引力。
静电引力的大小与两个相互作用基团间的距 离的平方成反比。
第七章体外抗原抗体反应抗概原述 抗体结合力示意图
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结合力的大小
表示
亲和力 （affinity ）
亲合力 （avidity ）
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二、抗原抗体的亲和力和亲合力
亲和力（affinity）：是抗体分 子上一个抗原结合点与相应的抗原决 定簇之间的相适应而结合的强度，是 抗原与抗体间固有的结合力。
三、氢键结合力
• 概念：供氢体上的氢原子与受氢体原子间的引力。 • 供氢体：－COOH、－NH2和－OH • 受氢体：氧、氮
➢ 氢键结合力与供氢体和受氢体之间距离的6次方成反比。
➢ 最具特异性（必须供氢体和受氢体互补才能实现氢键的结合 ）
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四、疏水作用力（疏水键）
• 概念：两个疏水基团在水溶液中相互接触时，由于 对水分子排斥而趋向聚集的力。
5、一组概念
➢最适比(optimal ratio)：是指形成沉淀物最多 ，上清液清晰，几乎无游离抗原或抗体的抗原抗体 浓度比。 ➢等价带(equivalencezone)：形成沉淀物最多的 抗原与抗体分子比例合适的范围。 ➢带现象：在等价带前后，由于抗体和抗原过量， 形成的沉淀物少，上清液中可测出游离的抗体或抗 原的现象。 ➢带现象包前括带(prozone)抗体过量时称为。
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(2)特异性与亲和力:
特异性和亲和力是影响血清学反应的两个关键因素，它 们共同影响试验结果的准确程度。
免疫动物早期获得的抗血清特异性较好，但亲和力低;后 期获得的抗血清一般亲和力较高，但长期免疫易使免疫 血清中抗体的类型和反应性变得更为复杂。因此，用于 诊断的试剂必须尽量选用特异性高、亲和力强的抗体， 才能保证和提高试验结果的可靠性。
补体参与的溶细胞反应，除需要等渗的NaCl溶液 外，还需适虽的Mg2+和Ca2+离子参与。
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（二）酸碱度
Ag、Ab多为蛋白质，具两性电离特性，有其故 有的PI , pH过高或过低均可影响Ag、Ab反应。
一般：pH6～8为宜，补体参与时pH7.2～7.4。 注意：自凝现象------即pH达到或接近颗粒性抗
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三、亲水胶体转化为疏水胶体
转化
NaCl
亲水胶体
血清学反应条件下， 抗原抗体均带负电荷 ，使极化的水分子在 其周围形成水化层，
成为亲水胶体。
疏水胶体
当抗原与抗体结合使表面 电荷减少，水化层变薄， 失去亲水性能，抗原抗体 复合物成为疏水胶体
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可见反应
在电解质作用下，中 和胶体粒子表面的电 荷，使各疏水胶体之 间靠拢，形成可见的 抗原抗体复合物
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（3）浓度:
抗体的浓度往往是与抗原相对而言。合适 的浓度才出现明显的反应现象。因此许多试验 应进行抗体预滴定，找出最适反应浓度。
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二、环境因素
电解质: 生理盐水或缓冲液 酸碱度: pH6～pH8 温 度: 15℃～40℃，37℃最适
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三、比例性（proportionality）
1、比例性是指抗原与抗体发生可见反应 遵循一定的量比关系。 2、以絮状沉淀实验为例，受抗原抗体比 例性的影响非常明显。 3、根据所形成的沉淀物及抗原抗体比例 关系绘制反应曲线。
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原的PI时，引起的抗原非特异性自身凝集现象。
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（三）温度—影响反应速度
一般：15～40 ℃为宜， 最适温度：37℃, 过高（>56）: Ag-Ab解离， Ag、Ab变性 ，
补体失活。 冷（凝四集）实其验他：4 ℃凝集，>20解离。
振荡、搅拌等可加速反应
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第七章
体外抗原抗原反应概述
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抗原抗体反应：是指抗原与相应抗体的特异 性结合反应
杀菌、溶菌、调理、中和毒素 体内
免疫病理损伤—超敏反应、免疫性疾病等
体外：凝集、沉淀、溶细胞、中和毒素、补体结合等
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第一节 抗原抗体反应的原理
例如，可溶性抗原与相应抗体反应出现沉淀，而颗粒 性抗原与相应抗体反应则出现凝集;单价抗原与抗体结 合不出现可见反应;粗糙型细菌在生理盐水中易出现自 凝；红细胞与IgG类抗体结合不出现直接凝集等。
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2.抗体
抗体是血清学反应中的关键因素，对反应的影 响表现在以下三个方面:
(1)来源:来自不同动物的免疫血清，其反应性有差异。 家兔等大多数动物的免疫血清具有较宽的等价带，通 常在抗原过量时才易出现可溶性免疫复合物;马等大动 物和人的免疫血清等价带较窄，少量的抗原或抗体过 剩，均可形成可溶性免疫复合物.