抗原抗体的反应讲解
抗原抗体的反应原理
抗原抗体的反应原理
抗原抗体的反应原理是生物学中的一个核心概念，它涉及到生物体内复杂的免疫应答机制。
简单来说，抗原抗体反应是免疫系统识别和清除外来入侵者（如细菌、病毒等）或体内异常细胞（如癌细胞）的过程。
抗原是一种能刺激机体产生免疫应答，并能与免疫应答产物（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。
它可以是来自外部的微生物（如细菌、病毒）或其产物，也可以是体内自身产生的异常物质（如癌细胞）。
抗原具有特异性，即只能与相应的抗体或淋巴细胞结合。
抗体是由免疫系统产生的，能够与抗原特异性结合的免疫球蛋白。
当抗原进入人体后，免疫系统会识别并产生相应的抗体。
抗体与抗原的结合是高度特异性的，即一种抗体只能与一种特定的抗原结合。
这种特异性结合是抗原抗体反应的基础。
抗原抗体反应的过程包括两个阶段：首先是抗原与抗体的特异性结合，这是一个快速而可逆的过程；其次是形成的抗原-抗体复合物的进一步处理，如被其他免疫细胞吞噬、降解或进一步激活免疫反应等。
抗原抗体反应的原理在医学上有广泛的应用，如诊断疾病（如免疫检测、抗原检测等）、治疗疾病（如免疫治疗、疫苗接种等）和研究生物学问题（如分子生物学、免疫学等）。
通过深入了解抗原抗体反应的原理，我们可以更好地理解免疫系统的功能和机制，从而为医学研究和应用提供更好的理论基础和实践指导。
抗原抗体反应的类型专家讲座
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３.有机溶剂沉淀法 ４.水溶性非离子型聚合物沉淀法 惯用聚合物为聚乙 二醇（Polyethyleneglycol，PEG）及硫酸葡聚糖。 水溶性聚合物沉淀蛋白质机制仍不十分清楚，大致 机制有以下解释: ①聚合物与蛋白质形成共沉淀物； ②聚合物与蛋白质之间发生水重分配； ③聚合物与蛋白质形成复合物。
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（4）酶处理法: 溶菌酶、蜗牛酶、纤维素酶等，在一定条件下
能消化细菌和组织细胞。如溶菌酶在碱性条件下， PH8.0可对革兰阳性菌细胞壁溶菌作用，该法适合 用于各种微生物。酶破坏细胞含有作用条件温和、 内含物成份不易受到破坏、细胞壁损坏程度能够控 制等特点。
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（二）超速离心分离法 超速离心分离法最惯用于分离亚细胞成份及大
分子蛋白质, 它是深入纯化第一次过筛。 （三）选择性沉淀法
选择性沉淀法是采取各种沉淀剂或利用一些条 件促使抗原成份沉淀方法。 １.核酸去除法 ２.盐析沉淀法
（1）抗原粗筛 （2）提取丙种球蛋白 （3）抗原浓缩
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2．组织细胞或培养细胞可溶性抗原制备 制备抗原细胞包含正常细胞、传代细胞或病理
细胞（如肿瘤细胞）。细胞抗原普通分为三个组分: 膜蛋白抗原、细胞质抗原（主要为细胞器）和细胞 核与核膜抗原。三种抗原制备均需将细胞破碎，其 方法有以下几个。
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（5）表面活性剂处理法: 在适当温度、pH及低离子强度条件下，表面活
性剂能与脂蛋白形成微泡，使膜溶解或渗透性改变。 惯用表面活性剂有十二烷基硫酸钠（SDS阴离子 型）、二乙胺十六烷基溴（阳离子型）、聚山梨酯 （非阳离子型）、苯扎溴胺等。该方法惯用于破碎 细菌，且作用比较温和。在提取核酸时惯用此方法 破碎细胞。
临床免疫学抗原抗体反应
第二章抗原抗体反应本章考点1概.述2抗.原抗体反应原理3抗.原抗体反应的特点4抗.原抗体反应的影响因素5抗.原抗体反应的类型第一节抗原抗体反应原理抗原与抗体能够特异性结合是基于抗原决定簇（表位）和抗体超变区分子间的结构互补性与亲和性。
这种特性是由抗原、抗体分子空间构型所决定的。
除两者分子构型高度互补外，抗原表位和抗体超变区必须密切接触，才有足够的结合力。
抗原抗体反应可分为两个阶段：第一阶段为抗原与抗体发生特异性结合的阶段，此阶段反应快，仅需几秒至几分钟，但不出现可见反应；第二阶段为可见反应阶段，这一阶段抗原抗体复合物在适当温度、电解质和补体影响下，出现沉淀、凝集、细胞溶解、补体结合介导的肉眼可见的反应，此阶段反应慢，往往需要数分钟至数小时。
在血清学反应中，以上两阶段往往不能严格分开，往往受反应条件（如温度、电解质、抗原抗体比例等）的影响。
（一）抗原抗体结合力抗原抗体是一种非共价的结合，不形成共价键，需要四种分子间引力参与。
1静.电引力：又称库伦引力。
是因抗原、抗体带有相反电荷的氨基与羧基基团间相互吸引的能力，这种吸引力的大小和两个电荷间的距离平方成反比。
两个电荷距离越近，静电引力越大；2范.德华引力：这是原子与原子、分子与分子相互接近时分子极化作用发生的一种吸引力，是抗原、抗体两个大分子外层轨道上电子相互作用时，两者电子云中的偶极摆动而产生的引力。
这种引力的能量小于静电引力；3氢.键结合力：是供氢体上的氢原子与受氢体上氢原子间的引力。
其结合力较强于范德华引力；4疏.水作用力：水溶液中两个疏水基团相互接触，由于对水分子的排斥而趋向聚集的力。
当抗原表位和抗体超变区靠近时，相互间正负极性消失，周围亲水层也立即失去，从而排斥两者间的水分子，使抗原抗体进一步吸引和结合。
疏水作用力是这些结合力中最强的，因而对维系抗原抗体结合作用最大。
图10抗原与抗体的结合力（二）抗原抗体的亲和性和亲和力亲和性指抗体分子上一个抗原结合点与对应的抗原决定簇之间相适应而存在的引力，它是抗原抗体间固有的结合力。
抗原抗体反应知识讲义PPT(63张)
特异性示意图
*交叉反应(cross reaction) 两种不同的抗原 物质具有部分相同或类似结构的抗原决定簇
(共同抗原)，则可与彼此相应的抗体反应。
二、比例性（proportionality）
*最适比:是指抗原与抗体发生可见反应，需遵循 一定的量比关系，只有当二者浓度比例适当时， 才出现可见反应。
1．抗原决定簇又称表位（epitope），是指抗原性物质 表面决定该抗原特异性的特殊化学基团，是免疫应答和免 疫反应具有特异性的物质基础。
2．抗原决定簇是很小的，其大小相当于相应抗体的 结合部位，它们可由5-7个氨基酸、单糖或核苷酸残基组成。
3．抗原结合价：是指能与抗体分子结合的抗原决定 簇的总数。每一种半抗原可理解为单一的抗原决定簇，而 天然抗原含有很多不同的抗原决定簇，它是带有大量多种 "天然"半抗原的大分子。
应速度快，几秒钟或几分钟即可完成，但不 出现肉眼可见反应。
第二阶段为可见阶段，表现为凝集、沉淀、
补体结合等反应，本阶段有两个特点，一是 反应进行慢，需要几分钟、几十分钟或更长。 其二是受电解质、温度、酸碱度等多种因素 影响。
二、基本条件：
结合力 亲和力和亲合力 亲水胶体转化为疏水胶体
一、抗原抗体结合力
• 当抗原与抗体结合后，表面电荷减少，水化 层变薄；而且由于抗原抗体复合物形成后， 与水接触的表面积减少，由亲水胶体转化为 疏水胶体。
• 在电解质作用下，各疏水胶体之间靠拢，形 成可见的抗原抗体复合物。
亲水胶体转化为疏水胶体示意图
转化
NaCl
亲水胶体
疏水胶体
可见反应
第二节 抗原抗体反应的特点
特异性 比例性 可逆性 阶段性
絮状沉淀试验
免疫学中的抗原抗体反应
免疫学中的抗原抗体反应免疫学是研究机体对抗病原微生物和其他异物的防御机制及其调节的学科。
而抗原抗体反应则是免疫学领域中最为基础和重要的理论之一。
本文将探讨免疫学中的抗原抗体反应，对抗原抗体反应的组成、结构和功能进行详细的讲解，以期让读者对这一免疫学理论有更加深入的认识。
一、抗原抗体反应的组成抗原是指能够诱导机体免疫应答的物质，包括病原微生物的分子、细胞成分、内源性物质和外源性物质（如药物、化学物质等）。
抗体则是机体免疫系统产生的一类可溶性免疫蛋白，能够结合特定抗原并诱导一系列效应。
抗原抗体反应指的是抗原与其特异性抗体相互作用的过程，进而形成不同形态的复合物或者涉及到特定效应细胞的激活。
抗原与抗体结合的过程通常是一个高度特异性的过程，只有抗体能够识别并与抗原相互结合。
而抗原抗体反应也就是由这种特异性的物理化学互作用而诱导的。
二、抗原抗体反应的结构抗原抗体反应的产生与复杂的抗体分子的结构密切相关。
一般来说，抗体是一类Y型的结构，具有两个相同的轻链和两个相同的重链组成。
这种基本的结构通过具有不同类别的结构域和伸长段的重构和变形而形成了不同的抗体类别和亚类别，从而使得它们在特定抗原分子结构的识别和结合上具有多样性和复杂性。
除此之外，抗体还可以通过分子间交联形成更大的复合物，包括不仅是单分子的聚合体（如二聚体、六聚体等），还可能是跨分子的聚合体（如IgM天然免疫球蛋白等）。
三、抗原抗体反应的功能抗原抗体反应在机体免疫防御中发挥了多种功能。
其中最为显著的是导致抗原被清除的作用。
在体内，免疫攻击的目标通常是病原微生物和其他异物，这些病原体和异物表面都有一些特定的抗原分子，这些抗原分子能够与机体免疫系统中的抗体特异结合并诱导特定的细胞和分子效应。
当抗体与病原体或异物表面的抗原结合时，抗体就会形成一个复合物，这个复合物能够承载胆固醇、细胞因子、补体成分等。
通过这些载体，抗体就能够引起运输到肝脏和脾脏的粒细胞被激活从而清除病原体和异物。
抗原抗体反应原理
抗原抗体反应原理
抗原抗体反应是一种免疫学现象，主要涉及两种重要的生物分子，即抗原和抗体。
抗原是一种能够引起免疫系统产生应答的分子，可以是细菌、病毒、真菌、寄生虫等微生物的组分，也可以是体内异常细胞产生的突变蛋白质。
抗体是由机体的免疫系统产生的一类特异性蛋白质，可以与相应的抗原结合。
抗原抗体反应的原理是基于抗原与抗体之间的化学吸附和结合作用。
抗原与抗体之间的结合可以是非共价的，如静电作用、范德华力等，也可以是共价的，如亲核取代反应。
具体来说，抗原通常有多个表位，而一个抗体分子则有多个结合位点，当抗原与抗体结合时，这些结合位点会与抗原的表位结合形成一个稳定的抗原-抗体复合物。
抗原抗体反应的稳定性和特异性是其重要特点。
抗原与抗体的结合是高度特异性的，即一个抗原分子通常只能与特定的抗体结合，而其他抗体不能结合。
这种特异性使得抗原抗体反应成为一种有效的检测和诊断方法。
此外，抗原抗体反应的稳定性也使得它成为其他领域中重要的应用技术，例如生物医学研究、药物研发和生物工程等。
总的来说，抗原抗体反应是机体免疫系统中重要的一环，其原理基于抗原与抗体之间的特异性结合。
通过这种结合，可以实现抗原的检测、诊断和治疗等应用。
抗原抗体反应的深入研究对于免疫学的发展和疾病的防治具有重要的意义。
抗原抗体反应的基本原理
抗原抗体反应的基本原理
抗原抗体反应的基本原理是建立在抗原和抗体之间的特异性相互作用基础上。
抗原是一种能够刺激机体产生免疫应答的分子，可以是细菌、病毒、真菌、寄生虫、肿瘤细胞等。
抗体是机体免疫系统产生的一种特异性蛋白质，能够与抗原特异性地结合。
抗原抗体反应的主要过程是：
1. 抗原与抗体的结合：抗原与抗体之间的结合以非共价键方式进行，主要涉及抗原的表位（位点）和抗体的可识别区（Fc 区、Fab区等）的相互作用。
抗体的可识别区与抗原表位的结
合是高度特异性的，类似于锁和钥。
2. 形成抗原-抗体复合物：抗原与抗体的结合后，可以形成抗
原-抗体复合物。
这种复合物在机体内具有多种功能，例如中
和病原微生物、激活补体系统、介导细胞毒杀等。
3. 免疫应答：抗原-抗体复合物能够激活机体免疫系统，引发
免疫应答。
这包括细胞免疫和体液免疫两种途径。
细胞免疫主要涉及T细胞介导的免疫应答，而体液免疫主要涉及B细胞
介导的免疫应答。
总之，抗原抗体反应的基本原理是抗原与抗体间的特异性结合及产生的特异反应，这一过程在机体内可引发免疫应答，保护机体免受病原微生物侵袭。
抗原抗体反应模式
抗原抗体反应模式引言：抗原抗体反应是免疫系统中的重要过程，它在疾病诊断、疫苗研制和生物医学研究中起着重要作用。
本文将介绍抗原抗体反应的基本概念、原理和常见的反应模式，以及其在医学和生命科学领域的应用。
一、抗原抗体反应的基本概念抗原是指能够诱导机体产生免疫应答的分子，可以是蛋白质、多糖、脂质等。
抗体是一种由机体免疫系统产生的特异性免疫蛋白，可以与抗原结合并发挥免疫效应。
抗原抗体反应即抗体与抗原结合形成免疫复合物的过程。
二、抗原抗体反应的原理抗原抗体反应的原理主要包括亲和力和特异性两个方面。
亲和力是指抗体与抗原结合的力量，由抗体的可变区域和抗原表位的互补性决定。
特异性是指抗体只与特定的抗原结合，这是由于抗体的可变区域具有高度的多样性，可以识别并结合不同的抗原。
三、抗原抗体反应的常见模式1. 中和反应：抗体与病毒或细菌结合，阻断其侵入宿主细胞的能力，从而起到中和病原体的作用。
疫苗的主要机制之一就是通过引发中和抗体来预防感染。
2. 沉淀反应：抗体与溶解在血液或组织液中的抗原结合形成免疫沉淀物，沉淀物可在体外或体内形成，导致组织损伤和炎症反应。
3. 凝集反应：抗体与细菌、病毒等大型抗原结合形成免疫凝集物，导致病原体聚集在一起，便于巨噬细胞吞噬和清除。
4. 细胞毒作用：抗体结合到肿瘤细胞表面的抗原上，通过激活免疫细胞，如自然杀伤细胞(NK细胞)和巨噬细胞，诱导肿瘤细胞死亡。
5. 荧光标记：抗体可以与荧光染料等分子结合，形成荧光抗体探针，用于检测和定位特定抗原的存在和分布。
6. 免疫组化：利用抗体的高度特异性，可以通过免疫组织化学染色技术检测组织中特定抗原的表达和定位，辅助疾病诊断和研究。
7. 酶联免疫吸附试验(ELISA)：利用酶标记的二抗或抗原结合特定抗体，通过酶的催化作用产生可检测的信号，实现对特定抗原的定量检测。
四、抗原抗体反应的应用1. 临床诊断：抗原抗体反应被广泛应用于临床诊断，如血型鉴定、感染性疾病的诊断、肿瘤标志物的检测等。
简述抗原抗体反应的基本特点与影响因素
简述抗原抗体反应的基本特点与影响因素抗原抗体反应是指在机体内，抗原与抗体结合形成抗原抗体复合物，从而触发免疫反应。
这种反应具有以下基本特点：1. 特异性：抗原抗体反应是高度特异的，即抗体只能与其所识别的特定抗原结合。
抗体通过其特异性的抗原结合位点与抗原结合，形成稳定的抗原抗体复合物。
2. 亲和力：抗体与抗原结合的亲和力直接影响抗原抗体反应的强度和稳定性。
亲和力越高，抗体与抗原结合越紧密，反应越强烈。
亲和力的高低取决于抗体的结构和抗原的特性。
3. 反应动力学：抗原抗体反应具有动态平衡的特点。
在反应初期，抗原与抗体结合的速率很快，但随着反应进行，反应速率逐渐下降，最终达到平衡。
平衡时，抗原抗体复合物的浓度达到一定的稳定值。
4. 反应强度：抗原抗体反应的强度取决于抗原和抗体的浓度。
当抗原浓度较低时，抗体与抗原结合的机会减少，反应弱；当抗原浓度较高时，抗体与抗原结合的机会增加，反应强。
5. 反应平台：抗原抗体反应的最佳pH和温度范围称为反应平台。
不同抗原抗体对反应平台的要求不同，有些在酸性环境中反应较强，有些在碱性环境中反应较强。
6. 影响因素：抗原抗体反应的强度受多种因素影响。
其中包括抗原和抗体的浓度、亲和力、结构、特异性，以及反应环境的pH、温度等。
此外，还有其他因素如反应时间、离子浓度、抗体的同种异种等也会对反应产生影响。
抗原抗体反应的特点和影响因素对于免疫学的研究和临床诊断有着重要意义。
抗原抗体反应的特异性使其成为检测和诊断疾病的重要手段。
通过设计特异性抗体，可以检测和鉴定特定抗原的存在与浓度变化，从而实现疾病的早期诊断和治疗监测。
抗原抗体反应的亲和力和反应动力学特性使其成为制备特定抗体和药物的重要手段。
通过调节抗原和抗体的结构和亲和力，可以提高抗体的亲和力和稳定性，从而更好地应用于药物研发和治疗。
了解抗原抗体反应的影响因素，可以优化反应条件，提高反应效率和特异性。
例如，调节反应的pH和温度，可以提高抗原抗体反应的效果；调节抗原和抗体的浓度，可以控制反应的强度和特异性。
抗原抗体反应
抗原抗体反应
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• 4、前带现象:抗原抗体反应该抗体量过时,不出现 可见反应。
• 5、后带现象:抗原抗体反应该抗原量过剩时,不出 现可见反应。
• 1929年Heidelberger利用等量抗体检测浓度递增抗 原，当抗原浓度较低，抗体浓度相对较高时，沉淀 反应不显著；当抗原浓度增加到与抗体浓度百分比 适当时，沉淀反应显著；继续增加浓度时，沉淀反 应反而减弱。据此绘出双对应答曲线，曲线高峰区 域，抗体、抗原浓度呈最适比，沉淀反应显著，称 等价带。高峰区域左侧，因为抗体浓度过高，沉淀 反应不显著，称前带；高峰区域右侧，因为抗原浓 度过高，沉淀反应也不显著，称后带。抗体浓度过 高所致结果称前带现象，抗原浓度过高所致结果称 后带现象，统称为带现象。1977年Green把此现 象称为钩状效应（hook effect），包含前后带现象 。
抗原抗体反应
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抗原抗体特异性是指抗原分子上抗原决
定簇和抗体分子超变区结合特异性，由二者 之间查问结构互补决定。抗体分子VH 区和 VL 区上各自含有三个高变区共同组成抗原 结合部位，该部位形成一个与抗原决定簇互 补槽沟，决定了抗体特异性。所以，在抗原 抗体反应免疫学试验中，能够用已知抗原或 抗体来检测对应抗体或抗原。但较大分子蛋 白质常含有各种抗原表位。假如两种不一样 抗原分子上有相同抗原表位，或抗原、抗体 间构型个别相同，皆可出现交叉反应。
抗原抗体反应
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二、抗原抗体反应特点
• 抗原抗体反应特点主要有三性：即特异性、
百分比性、可逆性。
（一）特异性：
是抗原抗体反应最主要特征，这种特异性 是由抗原决定簇和抗体分子超变区之间空间 结构互补性确定。这种高度特异性在传染病 诊疗与防治方面得到有效应用。伴随免疫学 技术发展进步，还将在医学和生物学领域得 到愈加深入和广泛应用，比如肿瘤诊疗和特 异性治疗等。
第一章抗原抗体反应讲解学习
三、亲水胶体转化为疏水胶体
抗体和大多数抗原同属蛋白质。在通常的 血清学反应条件下均带有负电荷，使极化 的水分子在其周围形成水化层，成为亲水 胶体，因此蛋白质不会自行凝集出现沉淀。 当Ag与Ab结合后，表面电荷减少，水化层 变薄；而且由于Ag-Ab复合物形成后，与水 接触的表面积减少，由亲水胶体转化为疏 水胶体。此时在电解质(如NaCl)的作用下， 使各疏水胶体之间进一步靠拢、沉淀，形 成可见的Ag-Ab复合物。
抗原抗体结合力示意图
l. 静电引力
➢ 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，称为静电引力， 又称库伦引力。
➢例如，抗体分子上带电荷的碱性氨基酸的 游离氨基(-NH3+)和酸性氨基酸的游离羧基 (-COO-)可与抗原分子上带相反电荷的对应 基团相互吸引。这种引力的大小与两个相 互作用基团间的距离平方成反比。
2.范德华引力
➢ 抗原和抗体相互接近时，由于分子的极 化作用而出现的引力，称范德华引力。
➢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，键能约为4.2-12.5kJ/moL。 这种引力的能量小于静电引力。
3.氢键结合力
➢ 供氢体上的氢原子与受氢体原子间的引 力。在抗原抗体反应中，羧基、氨基和 羟基是主要供氢体，而羧基氧、羧基碳 和肽键氧等原子是主要受氢体。
➢氢键结合力与供氢体和受氢体之间距离 的6次方成反比，键能约20.9kJ/mol。
4.疏水作用力
➢ 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称为疏水 作用力，或称为疏水键。
➢当抗原抗体反应时，抗原决定簇与抗体上 的结合点靠近，互相间正、负极性消失， 由静电作用形成的亲水层立即失去，从而 促进抗原与抗体的相互吸引而结合。疏水 作用力在抗原抗体反应中的结合是很重要 的。提供的作用力最大，约占总结合力的 50%。
简述抗原抗体反应的一般规律
简述抗原抗体反应的一般规律
1. 特异性：抗原与抗体之间的结合具有高度的特异性，即一种抗原只能与其相应的抗体结合。
这种特异性是由抗原表位与相应抗体的抗原结合部位的空间构象互补性决定的。
2. 可逆性：抗原抗体之间的结合是一种物理结合，可以在一定条件下解离。
这种可逆性使得抗原抗体反应具有一定的灵活性。
3. 定比性：抗原物质通常是多价的，而抗体一般是双价的。
只有当抗原与抗体的比例合适时，才会出现可见反应。
这种定比性有助于确定抗原或抗体的浓度。
4. 阶段性：抗原抗体反应通常分为两个阶段。
第一阶段是特异性结合阶段，反应进行较快，但无肉眼可见反应出现。
第二阶段是可见反应阶段，在抗原与抗体特异结合的基础上，受环境中电解质、温度、pH等因素的影响，出现凝集、沉淀等可见反应。
5. 条件依赖性：抗原抗体反应需要一定的条件，如适当的pH（通常为6-8）、温度（通常为37-45℃）以及电解质的存在。
这些条件可以影响抗原抗体反应的速率和程度。
《抗原抗体反应》课件
免疫测定技术
酶联免疫吸附试验（ELISA）
01
利用抗原抗体反应的原理，通过酶标记技术检测样本中微量抗
原或抗体的方法。
免疫荧光技术
02
利用抗原抗体反应标记荧光物质，通过荧光显微镜观察荧光信
号，对细胞或组织中的抗原进行定位和定性分析。
免疫印迹技术
03
将抗原抗体反应与电泳技术结合，分离并检测复杂样本中的抗
免疫学领域的发展趋势
免疫疗法
随着免疫疗法的发展，抗原抗体反应在肿瘤、感染等疾病的治疗中具有广阔的应用前景。
免疫预防
利用抗原抗体反应，研发新型疫苗，提高预防传染病的效果。
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亲和力定义
抗原和抗体结合时，它们 之间的亲和力是指它们相 互吸引的强度和稳定性。
亲和力常数
亲和力常数是用来描述抗 原和抗体结合强度的物理 量，其值越大表示结合越 稳定。
亲和力影响因素
亲和力受到多种因素的影 响，如抗原抗体的结构、 电荷分布、溶剂环境等。
抗原抗体反应的动力学
反应速率
抗原抗体反应的动力学特征包括 反应速率和反应机制。
等。
05
抗原抗体反应的实验操作
抗原抗体的制备
抗原的制备
选择适当的抗原物质，经过适当的处理和纯化，确保抗原的纯度和特异性。
抗体的制备
免疫动物以产生特异性抗体，通过细胞培养或杂交瘤技术制备单克隆抗体。
抗原抗体的纯化
亲和层析
利用抗原抗体特异性结合的特性，通 过亲和层析介质分离纯化抗体。
凝胶过滤层析
利用分子大小差异进行分离，排除杂 质，纯化抗原抗体。
详细描述
当抗原和抗体结合后，由于分子量增 大，可形成肉眼可见的沉淀物。这种 沉淀反应可用于检测抗原或抗体的存 在，如免疫比浊法测定抗原的浓度。
抗原抗体反应
二、环境因素：
1、电解质： （1）作用：中和抗原抗体复合物表面电荷，使 其靠拢聚集成出现大块聚集复合物。 （2）常用电解质：0.85%NaCl、各种缓冲液 2、酸碱度：
一般抗原抗体反应以pH6～9为宜，有补体参 与的反应以pH7.2～7.4为宜。 3、温度：一般抗原抗体反应以15～40℃为宜， 最适温度为37℃。
转化
NaCl
亲水胶体
疏水胶体
血清学反应条件下， 当抗原与抗体结合使表面 抗原抗体均带负电荷， 使极化的水分子在其 电荷减少，水化层变薄， 周围形成水化层，成 失去亲水性能，抗原抗体
为亲水胶体。
复合物成为疏水胶体
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
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
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
2、决定因素： 由抗原决定簇和抗体分子超变区之间
空间结构的互补性决定的。
后代(postzone）抗原过量时称为。
四、阶段性
第一阶段：抗原与抗体发生特异 性结合阶段
特点：反应快 第二阶段：反应可见阶段
特点：反应时间较长
第三节 抗原抗体反应影响因素
一、反应物自身因素 *抗原：理化特性、Ag决定簇数量和种类。 *抗体： 1、来源（如：R型抗体 > H型抗体） 2、特异性与亲和力（如：单克隆抗体） 3、浓度
同上
反应类型 中和反应
标记免疫反应
实验技术 病毒中和试验 毒素中和试验
抗原抗体反应
西南民族大学
第一节 抗原抗体反应原理
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。这些弱结合力只能在极 短距离内才能发生效应。因此抗原抗体结合反 应的最重要的先决条件是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;其 次，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。
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概述
本章叙述的抗原抗体反应，主要是指抗原 和抗体在体外结合所表现的反应。由于抗体主 要存在于血清中，并且临床上多用血清做试验， 所以体外实验中的抗原抗体反应曾称作血清学 反应（ serological reaction) 。但是随着免 疫学的发展，血清学的含义已不能概括目前的 研究内容，现在多以抗原抗体反应代替血清学 反应一词。
西南民族大学
2.范德华引力
抗原和抗体相互接近时，由于分子的极化作 用而出现的引力，称范德华引力。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，键能 约为4.2---12·5kJ/mol。这种引力的能量小 于静电引力。
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3.氢键结合力
供氢体上的氢原子与受氢体原子间的引力。 在抗原抗体反应中，羧基、氨基和羟基是主要 供氢体，而羧基氧、羧基碳和肽键氧等原子是 主要受氢体，能的大小取决于方向即氢键具有 高度的方向性，因此范德华力更具有特异性。 氢键结合力与供氢体和受氢体之间距离的6次 方成反比，键能约20·9kJ/m的特异性结合反应称为抗 原抗体反应(antigen-antibody reaction)。 抗原抗体反应既可在体内作为体液免疫应答的 效应机制自然发生，也可在体外作为免疫学实 验的结果出现。在体内，可表现为溶菌、杀菌、 促进吞噬或中和毒素等作用，有时亦可引起免 疫病理损伤，在体外，依相应抗原物理性状 (颗粒状或可溶性)以及反应的条件 (电解质、 补体等)不同，可出现凝集、沉淀、细胞溶解 和补体结合等反应。
抗原抗体及其反应-PPT课件
免疫球蛋白的基本结构2
• 抗性种类的多样性与特异性均由可 变区反映出来。抗原结合点即在可变区。 在重链的C区还有一枢纽区（hinge region)，抗体分子可在此处发生转动而 使形状改变。
第 三 节 抗原抗体反应
Reaction of Antigen and Antibody
抗原抗体反应
• 抗原抗体反应的一般规律 • 主要的抗原抗体反应 • 现代免疫标记技术
• 常用的方法： • 双抗体夹心法（Double antibody sandwich method) • 间接免疫吸附测定法 （Indirect immunosorbent assay）
酶联免疫吸附试验
• 图7.12 两种酶联免疫吸附试验示意图
双抗体夹心法
•
是一种测定待检标本中是否 含有抗原的方法。
一、抗原抗体反应的 一般规律
反应的组成成分
反应的基本特点
1、反应的组成成分
• 1）抗原
• 2）特异抗体 • 3）环境因素 • 基本因素：0.85%NaCl作电解质 • 反应温度37℃或56℃ • pH 7.0 • 特殊因素:补体
2、反应的基本特点
• 1）抗原与抗体的结合具有特异性。 • 2）抗原与抗体是分子表面的结合。 • 3）抗原与抗体结合形成可见反应,还与抗 原、抗体的相对浓度有关。 • 4）抗原抗体分两个阶段： • 结合阶段： 抗原抗体特异结合； • 反应阶段： 结合后受环境因素影 响出现可见反应。
•
•
3、补体结合试验 (Complement fixation test ,CFT)
• 有补体参与，并以绵羊红血细胞和溶 血素（红细胞的特异抗体）作指标系统 的灵敏度很高的抗原抗体反应。
4、中和试验 (Neutralization test)
简述抗原抗体反应的特点
简述抗原抗体反应的特点
抗原抗体反应是免疫系统中重要的生物化学反应，其特点包括以下几个方面：
1. 特异性：抗原抗体反应是高度特异性的，即抗体只能与特定的抗原结合。
抗体的结构与其所识别的抗原的结构高度匹配，形成抗原-抗体复合物。
2. 反应性：抗原抗体反应是可逆的。
抗原与抗体结合后，可以通过改变条件（如温度、pH值等）来破坏抗原-抗体复合物，使其分离。
3. 亲和力：抗原抗体反应的亲和力是指抗原与抗体结合的力量。
亲和力高的抗体与抗原结合更紧密，稳定性更高。
4. 多样性：抗体可以针对多个不同的抗原产生反应。
一个抗体分子可以同时与多个相同或不同的抗原结合，这种多样性使得抗体能够识别和中和多种病原体。
5. 交叉反应：有时，抗体可能与与其原始抗原相似的其他抗原结合。
这种交叉反应可能会导致误诊或误判。
6. 免疫记忆：抗原抗体反应具有免疫记忆的特点。
一旦免疫系统接触到某个抗原并产生抗体，之后再次遇到相同的抗原时，免疫系统能够迅速产生更多的抗体，从而更快地对抗原进行应对。
抗原抗体反应是免疫系统的重要机制，对于保护机体免受病原体感染以及诊断疾病具有重要意义。
《抗原抗体反应原理》课件
免疫应答机制研究
通过研究抗原与抗体的相互作用，深 入了解免疫应答的机制和过程，为疫 苗研发、免疫治疗等提供理论基础。
自身免疫性疾病机制研究
通过对自身抗体与自身抗原的反应进 行研究，揭示自身免疫性疾病的发病 机制，为治疗提供新思路。
免疫细胞功能分析
利用抗原抗体反应检测免疫细胞表面 的抗原标志，分析免疫细胞的功能和 亚型，为免疫学研究提供有力工具。
抗体的纯化
通过一系列分离纯化技术，去除血清中的其 他成分，提高抗体的纯度，常用的方法有离 心、凝胶电泳、亲和层析、离子交换层析等 。
抗原抗体反应的检测方法
沉淀反应
抗原和抗体结合后，在一定条 件下形成肉眼可见的沉淀物， 常用的方法有单向免疫扩散、 双向免疫扩散、对流免疫电泳 等。
凝集反应
抗原和抗体结合后，引起颗粒 性抗原的凝集现象，常用的方 法有直接凝集、间接凝集等。
Байду номын сангаас
抗原抗体的分类
按作用对象分类
外源性抗原和内源性抗原。外源性抗原是指来自机体外部的抗原，如细菌、病 毒等；内源性抗原是指来自机体内部的抗原，如变性或损伤的组织细胞。
按功能分类
完全抗原和半抗原。完全抗原是指具有免疫原性和反应原性的抗原物质，能够 刺激机体产生免疫应答；半抗原是指仅有反应原性而无免疫原性的抗原物质， 不能刺激机体产生免疫应答。
影响因素
亲和力受到抗原和抗体分子间的电荷分布、空间构象、结合位点数目以及溶液环 境等多种因素的影响。
抗原抗体的特异性
特异性的含义
特异性是指抗原和抗体结合的专一性，即一种抗原只能与相 应的抗体发生特异性结合。
决定因素
抗原抗体的特异性是由其分子表面的化学基团决定的，这些 化学基团在空间构象上互补，使得抗原和抗体能精确地结合 在一起。
临床免疫学：抗原抗体反应
• 前带(prezone)：抗体过量
• 后带(postzone)：抗原过量
三、可逆性（reversibility）
• 是指抗原与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
第二节抗原抗体反应的原理
一、空间互补关系: • 抗原表位与抗体超变区分子间的结构互补
性与亲和性 • 抗原表位与抗体超变区密切接触 • 高度互补使抗原抗体之间有足够的结合力 • 亲水胶体转化为疏水胶体
二、抗原抗体结合力：抗原抗体是非共价键 结合，弱结合力
●静电引力(eletrostatic forces):是抗原抗体分子 中带有相反电荷的氨基和羧基基团之间相互的引力 ,两个电荷距离越近,静电引力越大.
• 抗原大都是多价，抗体多 为二价，等价带结合时， 抗体的两个Fab段可分别与 两个抗原分子表面的抗原 表位结合，相互交叉连接 成具有立体结构的巨大网 格状聚集体，形成肉眼可 见的反应物。
• 等价带（equivalence zone)：抗原抗体比例合适的 范围
• 最适比(optimal ratio):抗原抗体复合物形成最多 ，上清液中几乎无游离的抗原与抗体存在
●范德华引力(vander Waals forces):抗原和抗体相 互接近时,由于分子的极化作用而出现的引力 .
●氢键结合力(hydrogen bonding forces)：供氢体 上的氢原子与受氢体原子间的引力
●疏水作用力(hydrophobic forces)：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.
第四节 抗原抗体反应的影响因 素
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一、免疫沉淀与免疫凝集
1．溶液中的沉淀反应
在体外，当抗体与相应抗原二者浓度比例适当时，会发生 免疫沉淀(immunoprecipitation)反应，表明两者之间有特 异性反应。免疫沉淀反应广泛用于抗原或抗体的定性及定 量分析。在液相中形成的沉淀不易观察判断，利用抗原和 抗体溶液之间的界面形成的沉淀线便于判断，即环状沉淀 试验(ring precipitant test)(图7—l0)。沉淀试验可以在玻璃 管中进行，将小试管或毛管的底部加入抗原溶液，在上层 轻轻铺上不同稀释倍数的抗体溶液，勿使界面破坏，为了 使界面更好地形成，常在下层抗原溶液中加入10％的蔗糖 或甘油。抗原抗体溶液置于37℃或4℃孵育后，在界面上形 成白色沉淀线。玻片上沉淀的形成必须在显微镜下观察。
5.免疫凝集
颗粒性抗原（红细胞、细菌、 乳胶颗粒等）与 抗体特异性结合，形成肉眼可见的凝集块。
(1)直接凝集(direct agglutination) 玻片凝集、试管凝集
(2)间接凝集（indirect agglutination） 可溶性抗原或抗体包被在乳胶颗粒或红细胞表面，与相
应 抗体或抗原混合出现的凝集现象。 正向间接凝集试验 反向间接凝集试验 反向间接凝集抑制试验
第七章 抗原抗体反应的应用
免疫沉淀与免疫凝集 免疫标记 免疫定位分析 抗原抗体反应的其他应用
免疫分析方法是利用抗原与抗体特异性反应的特性对 抗原或抗体进行量或质的测定分析。这类分析方法具 有特异、灵敏和快速的特点，有的可以表现出一个氨 基酸分子的差异，如用单克隆抗体进行检测的方法； 测定的量可以达到μg甚至ng的水平，如ELISA法， 放射免疫法等；反应在几小时，几分钟甚至更短的时 间可以看到测定的结果，如免疫沉淀法等。
双扩散法又称为Ouchterlony法，在琼脂板中抗原和抗 体分别从相邻的孔中向四周扩散，在抗原孔和抗体孔之 间二者比例合适的部位形成沉淀线。琼脂双扩散常用于 分析抗原间的血清学关系和抗体间差异，相邻孔中不同 抗原与同一抗血清反应形成的沉淀线形状的变化显示抗 原间是否存在共同的抗原决定簇。当两个抗原完全—致 时，两条沉淀线完全融合(图7—12A)；如果两个抗原无 共同抗原决定簇而抗血清中有针对两种抗原的抗体时， 沉淀线互不干扰，呈交叉状(图7—12B)；当两个抗原只 是部分抗原决定簇相同，还有其他不同的抗原决定簇， 则沉淀线在后者一方形成突出的小刺(图7—12C)。此外， 根据抗体或抗原的不同，可形成其他不同特征的沉淀线。 Ouchterlony法灵敏度不高，形成沉淀线需较长时间 (18—24h)。但在抗原分析方面很有实用价值。
火箭电泳(rocket electrophoresis)，为单向免疫扩散与电泳 结合的一种方法。已混合有抗体的凝胶上，做一小孔，加入 抗原，电泳后，沿着电泳方向形成火箭型沉淀线，沉淀线的 高度与抗原量成正比(图7—14)。火箭电泳可用于定量测定， 例如用于测定人血清中的甲胎蛋白。
4.免疫共沉淀
二、免疫标记
1．放射免疫分析 放射免疫分析法(radio—immunoassay，RIA)的应用始于60年 代末，广泛用于激素、药物等小分子化合物的定量分析，是灵敏、
可靠的免疫分析方法之一。常用来标记抗原或抗体的同位素有 125I，131I，3H和35S。放射活性的检测液相反应体系用液体闪 烁仪计数，而固相体系可用X射线胶片显影。 125I 为γ 射线(0.035meV)，131I 有硬β 射线(0.608meV)和γ 射 线(0.36meV)两种，半衰 期为60 d，放射性碘标记常用氯胺T法(chloramines—T)。氯胺 T是氯代酰胺类氧化剂，在水中不稳定，产生的氯离子将碘离子 (I-)氧化为单质碘(I2)，单质碘与抗原或抗体分子上的苯丙氨酸及 酪氨酸残基的苯环或组氨酸的咪唑基共价相连，使之发生碘化反 应。
单向扩散法又称Mancini 法，将适当浓度的抗体 混于琼脂(0．8％—1％)中，琼脂凝 固后，打成小孔，加入抗原，抗原由小孔开始向 周围扩散，并在小孔周围合适的位置形成沉 淀环。沉淀环的面积与抗原浓度呈正相关。通过 与已知抗原浓度形成的沉淀环面积进行比较，可 确定被测抗原的浓度(图7—11)。单扩散常用于测 定血清中IgG、IgM、IgA及补体的含量。 单扩散法的特点使用抗体浓度大，当抗原浓度低 于5—10μ g／mL则不适用。
免疫利用共沉淀是抗原蛋白质和抗体的特异性结合以及细 菌蛋白质的“protein A/G"特异性地结合到抗体(免疫球蛋白) 的FC片段的现象开发出来的方法。目前多用protein A/G预先 结合在argarose beads上，使之与含有抗原的溶液及抗体反应 后，beads上的prorein A/G就能达到吸附抗原的目的。通过低 速离心，可以从含有目的抗原的溶液中将目的抗原与其它抗原 分离。
2.凝胶扩散沉淀
抗原抗体可在半透明的半固相介质中进
行沉淀实验。抗原分子和抗体分子在凝胶 介质中自由扩形成浓度梯度，抗原与抗体 在比例合适的一定扩散部位相遇形成沉淀 线。凝胶沉淀可用于测定抗原或抗体的相 对浓度，也可用于比较不同抗原的特异性、 纯度及相互关系。最常用的方法为单向免 疫扩散(radial immuno diffusion )和双向 免疫扩散(double－imm沉淀形成需较长时间，且灵敏度低。免疫电泳 （immunoelectrphoresis）是利用蛋白质在凝胶中电泳迁移 率不同能被分离开来的特性与免疫扩散结合一起进行分析的方 法。这种方法能提高分辨率和灵敏度。混合的蛋白质抗原在 PH 8．6时带负电荷，在电场的作用下，由负极向正极迁移， 使混合的抗原组分得以分离，而抗体可以通过自由扩散，也可 以通过电泳与分离的抗原形成相应的特异性沉淀线。从而提高 免疫沉淀的灵敏度。常见的免疫电泳方法有血清免疫电泳，火 箭电泳和对流免疫电泳(又称电渗析)。传统的免疫电泳即指血 清免疫电泳，将抗原混合物(病人血清)在凝胶中用电泳分离后， 沿电冰方向挖一平行的小槽，加入抗血清，进行双扩散。沉淀 线的特点显示病人血清与正常人血清存在的差异，即血清蛋白 组分的缺少或增加(图7—13)。