临床免疫学检验 课件 第2章 抗原和抗体及其结合反应

第二章抗原和抗体及其结合反应第一节抗原第二节免疫球蛋白与抗体第三节抗原抗体反应的原理第四节抗原抗体反应的特点第五节影响抗原抗体反应的因素第六节抗原抗体反应的类型第一节抗原?抗原的性能?影响抗原免疫原性的因素?抗原的特异性与交叉反应?抗原的种类?用于免疫测定的抗原分类免疫原性抗原能刺激机体产生免疫应答，诱生抗体或致敏淋巴细胞的能力。抗原性（免疫反应性）抗原可在体内外与其所诱生的抗体或或致敏淋巴细胞发生特异性结合的能力。第一节抗原?抗原的性能?影响抗原免疫原性的因素?抗原的特异性与交叉反应?抗原的种类?用于免疫测定的抗原分类一）Ag分子的理化特性1、化学性质2、分子量大小3、结构复杂性4、物理状态聚合>单体;颗粒性>可溶性5、分子构象和易接近性免疫原性第一节抗原?抗原的性能?影响抗原免疫原性的因素?抗原的特异性与交叉反应?抗原的种类?用于免疫测定的抗原分类异物：非机体自身成分或虽为自身的但在胚胎期未与自身免疫系统接触过的物质异种物质异物性物质同种异体物质隐蔽或改变的自身物质?异物性：免疫原性的本质?抗原的特异性抗原决定基（antigenicdeterminant)抗原决定基又称 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 位（epitope），指抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，是抗原分子与抗体及TCR/BCR特异结合的基本单位。第一节抗原?抗原的性能?影响抗原免疫原性的因素?抗原的特异性与交叉反应?抗原的种类?用于免疫测定的抗原分类用于免疫测定的抗原分类1、天然抗原2、合成多肽抗原3、基因重组抗原第一节抗原?抗原的性能?影响抗原免疫原性的因素?抗原的特异性与交叉反应?抗原的种类?用于免疫测定的抗原分类第二节抗体?抗体的特性?用于免疫测定的抗体分类?抗体产生的规律抗体（antibody,Ab）B细胞在抗原刺激下增殖分化为浆细胞，产生的能与相应抗原发生特异性结合、具有免疫功能的球蛋白免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白抗体与免疫球蛋白特异性多样性免疫原性抗体的特性多克隆抗体单克隆抗体基因 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 抗体用于免疫测定的抗体分类?抗原抗体反应（antigen-antibodyreaction）第三节抗原抗体结合反应的原理?定义:是指抗原与相应抗体之间所发生的特异性结合反应。?发生部位:可发生于体内，也可发生于体外。?血清学反应:由于抗体主要存在于血清中，在抗原或抗体的检测中多采用血清作试验，所以体外抗原抗体反应曾被称为血清学反应（serologicreaction）抗原与相应抗体为什么能特异性结合?Ag决定簇和Ab分子超变区相互作用(相互吻合,具有互补性)亲和性:分子表面特异的可逆的弱结合力在极短距离内才能发生。分两个阶段进行：抗原抗体特异性结合阶段：反应快；不可见。可见反应阶段：受环境因素影响大。抗原抗体反应的基本条件：结合力亲和力和亲合力亲水胶体转化为疏水胶体?抗原和抗体的结合是互补性的特异性结合?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一、抗原抗体结合力*1．静电引力*2．范德华引力*3．氢键结合力*4．疏水作用力静电引力（库伦引力）（electrostaticforces）（coulombicforces）?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。?引力的大小与两个相互作用基团间的距离的平方成反比；平均键能约为20.9kJ/mol。范德华引力（VanderWaalsforces）概念：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(诱导力、色散力和取向力)。?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。?具有特异性。?概念：供氢体上的氢原子与受氢体原子间的引力。氢键结合力(hydregenbondforces)?供氢体：羧基、氨基和羟基。?受氢体：羧基氧、羧基碳和肽键氧等。?能的大小取决于氢键的方向。?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。?更具有特异性。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。?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。?此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％。抗原抗体结合力示意图抗原抗体氢键结合力ONONHH静电引力--++范得华力-++-+--+疏水作用力排斥的水二、抗原抗体亲和力和亲合力*亲和力（affinity）是抗体分子上一个抗原结合点与对应的抗原决定簇之间的相适应性而存在着的引力，这是抗原与抗体之间固有的结合力。*影响因素：受抗体超变区与抗原表位间分子空间构型的吻合程度的影响。?吻合程度越高，亲和力越大。亲和常数游离抗体浓度游离抗原浓度抗原抗体复合物浓度?亲和常数K=?K值大的抗体与抗原牢固结合，不易解离，说明该抗体有高亲和力。?高亲和力抗体使用效果较好。抗体与抗原结合是可逆的反应，在平衡时其*亲合力（avidity)是指一个抗体分子与整个抗原之间的结合强度，可用来表示抗原和抗体复合物的整体稳定性。?影响因素：?亲和力?抗体的结合价?抗原的有效决定簇数目?亲合力越大，抗原抗体结合越牢固。?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。三、亲水胶体转化为疏水胶体?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亲水胶体疏水胶体转化NaCl可见反应第四节抗原抗体结合反应的特点*1.特异性*2.比例性*3.可逆性*4.分阶段性一、特异性（specificity）*概念：抗原分子，只能与由它刺激所产生的抗体结合而起反应的专一性能。*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。?抗体分子N端可变区形成3nm×1.5nm×0.7nm的槽沟，只有与其空间结构互补的抗原决定簇才能如楔状嵌入。*交叉反应(crossreaction)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，则可与彼此相应的抗体反应。特异性示意图交叉反应血清：Ab1、Ab2+AgA特异性反应+AgB交叉反应意义?与疾病发生有关：如急性肾小球肾炎?用于疾病诊断：如外斐反应?引起生物学假阳性：如肥达反应表位1表位2表位3表位1免疫动物A抗原B抗原?与疾病发生有关：如急性肾小球肾炎A组溶血性链球菌某些型别的胞壁抗原和胞浆抗原与人肾基底膜和心瓣膜成分相同?用于疾病诊断：如外斐反应用普通变形杆菌的某些OX菌株抗原代替立克次体抗原?引起生物学假阳性：如肥达反应伤寒沙门菌抗O增高，抗H不高交叉反应*最适比(optimalratio)或等价点(equivzlencepoint)最迅速出现沉淀时的抗原抗体的浓度比或量比。二、比例性（proportionality）?等价带(equivalencezone)抗原与抗体分子比例合适的范围。?带现象：Ag与Ab比例不适而不出现可见反应。*前带(prozone)抗体过量时。*后带(postzone)抗原过量时。比例性示意图抗体过量比例合适抗原的量抗原过量抗体沉淀的量前带等价带后带三、可逆性（reversibility)?概念：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。?解离后抗原、抗体仍保持原有特性。?一定条件：低pH、高浓度盐等。?常用于解离抗原抗体复合物的物质有：3mol/L硫氰化钾、pH2.40.1mol/L甘氨酸、7mol/L尿素等。抗体混有SPAg抗体-SPAg抗体-SPAg分离剂一、抗原抗体结合二、分离抗体可逆性示意图抗体四、分阶段性?特异性结合阶段：反应快，肉眼不可见?可见反应阶段：反应慢，可见第五节影响抗原抗体反应的因素一、反应物自身因素*抗原：1.理化特性2.Ag决定簇数量3.Ag决定簇种类*抗体：1.来源：R型抗体：等价带宽H型抗体：等价带窄2.特异性与亲和力3.浓度：比例性第五节抗原抗体反应影响因素二、环境条件：*电解质：0.85%NaCl*酸碱度：pH6～8*温度：15～40℃*抗原抗体比例：*酸凝集：当pH达到或接近Ag的等电点时，可出现非特异性凝集。可造成假阳性结果。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.免疫标记表抗原抗体反应的基本类型表反应类型实验技术检测方法敏感度沉淀反应液相沉淀试验观察沉淀、检测浊度+，++++琼脂凝胶扩散观察扫描沉淀线或环+凝胶电泳技术或峰或弧++补体参与反应补体溶血试验以裸眼或光电比色仪++补体结合试验观察测定溶血现象+++免疫标记技术荧光免疫技术检测荧光现象++++放射免疫技术检测放射性++++酶标免疫技术检测酶底物显色++++发光免疫技术测定发光强度++++生物素-亲合素技术结合其它标记技术++++金标免疫技术检测金颗粒沉淀++++凝集反应直接凝集试验用裸眼、放大镜或显+间接凝集试验微镜观察红细胞或胶++凝集抑制试验乳等颗粒和各种凝集+++协同凝集试验现象+++抗球蛋白试验+++中和反应病毒中和试验病毒感染性丧失+毒素中和试验外毒素毒性丢失++