第二章

抗原和抗體及其結合反應第二章

抗原和抗體及其結合反應1第一節(jié)抗原第二節(jié)免疫球蛋白與抗體第三節(jié)抗原抗體反應的原理第四節(jié)抗原抗體反應的特點第五節(jié)影響抗原抗體反應的因素第六節(jié)抗原抗體反應的類型第一節(jié)抗原2第一節(jié)抗原抗原的性能影響抗原免疫原性的因素

抗原的特異性與交叉反應

抗原的種類用于免疫測定的抗原分類第一節(jié)抗原抗原的性能3

免疫原性

抗原能刺激機體產生免疫應答，誘生抗體或致敏淋巴細胞的能力。抗原性（免疫反應性）抗原可在體內外與其所誘生的抗體或或致敏淋巴細胞發(fā)生特異性結合的能力。

4第一節(jié)抗原抗原的性能影響抗原免疫原性的因素

抗原的特異性與交叉反應

抗原的種類用于免疫測定的抗原分類第一節(jié)抗原抗原的性能5

一）Ag分子的理化特性

1、化學性質2、分子量大小3、結構復雜性4、物理狀態(tài)聚合>單體;顆粒性>可溶性

一）Ag分子的理化特性1、化學性質65、分子構象和易接近性免疫原性5、分子構象和易接近性免疫原性7第一節(jié)抗原抗原的性能影響抗原免疫原性的因素

抗原的特異性與交叉反應

抗原的種類用于免疫測定的抗原分類第一節(jié)抗原抗原的性能8

異物：非機體自身成分或雖為自身的但在胚胎期未與自身免疫系統(tǒng)接觸過的物質

異種物質異物性物質同種異體物質隱蔽或改變的自身物質?異物性：免疫原性的本質?異物性：免疫原性的本質9

?抗原的特異性

抗原決定基（antigenicdeterminant)

抗原決定基又稱表位（epitope），指抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學基團，是抗原分子與抗體及TCR/BCR特異結合的基本單位。

10第一節(jié)抗原抗原的性能影響抗原免疫原性的因素

抗原的特異性與交叉反應

抗原的種類用于免疫測定的抗原分類第一節(jié)抗原抗原的性能11用于免疫測定的抗原分類

1、天然抗原2、合成多肽抗原3、基因重組抗原用于免疫測定的抗原分類1、天然抗原2、合成多肽抗原312第一節(jié)抗原抗原的性能影響抗原免疫原性的因素

抗原的特異性與交叉反應

抗原的種類用于免疫測定的抗原分類第一節(jié)抗原抗原的性能13第二節(jié)抗體

抗體的特性用于免疫測定的抗體分類抗體產生的規(guī)律第二節(jié)抗體抗體的特性14

抗體（antibody,Ab）

B細胞在抗原刺激下增殖分化為漿細胞，產生的能與相應抗原發(fā)生特異性結合、具有免疫功能的球蛋白免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）具有抗體活性或化學結構與抗體相似的球蛋白抗體與免疫球蛋白抗體（antibody,Ab）B細胞在抗原刺激下增15

特異性多樣性免疫原性抗體的特性特異性抗體的特性16多克隆抗體單克隆抗體基因工程抗體

用于免疫測定的抗體分類多克隆抗體用于免疫測定的抗體分類17臨床免疫學檢驗-課件-第2章-抗原和抗體及其結合反應18抗原抗體反應（antigen-antibodyreaction）

第三節(jié)抗原抗體結合反應的原理定義:是指抗原與相應抗體之間所發(fā)生的特異性結合反應。發(fā)生部位:可發(fā)生于體內，也可發(fā)生于體外。血清學反應:由于抗體主要存在于血清中，在抗原或抗體的檢測中多采用血清作試驗，所以體外抗原抗體反應曾被稱為血清學反應（serologic

reaction）

抗原抗體反應（antigen-antibodyreact19抗原與相應抗體為什么能特異性結合?

Ag決定簇和Ab分子超變區(qū)相互作用(相互吻合,具有互補性)親和性:分子表面特異的可逆的弱結合力在極短距離內才能發(fā)生。分兩個階段進行：

抗原抗體特異性結合階段：反應快；不可見。

可見反應階段：受環(huán)境因素影響大。抗原與相應抗體為什么能特異性結合?Ag決定簇和Ab分子超變20

抗原抗體反應的基本條件：結合力親和力和親合力親水膠體轉化為疏水膠體抗原抗體反應的基本條件：結合力21抗原和抗體的結合是互補性的特異性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

一、抗原抗體結合力一、抗原抗體結合力*1．靜電引力*2．范德華引力*3．氫鍵結合力*4．疏水作用力抗原和抗體的結合是互補性的特異性結合一、抗原抗體結合力22

靜電引力（庫倫引力）

（electrostaticforces）（coulombicforces）

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。

引力的大小與兩個相互作用基團間的距離的平方成反比；平均鍵能約為20.9kJ/mol。靜電引力（庫倫引力）（elect23范德華引力（VanderWaalsforces）概念：抗原和抗體相互接近時，由于分子的極化作用而出現的引力(誘導力、色散力和取向力)。

結合力的大小與兩個相互作用基團的極化程度的乘積成正比、與它們之間距離的7次方成反比，鍵能約為4.2～12.5kJ／mol。

這種引力的能量小于靜電引力。具有特異性。范德華引力（VanderWaalsforces）概24

概念：供氫體上的氫原子與受氫體原子間的引力。氫鍵結合力(hydregenbondforces)

供氫體：羧基、氨基和羥基。受氫體：羧基氧、羧基碳和肽鍵氧等。能的大小取決于氫鍵的方向。氫鍵結合力與供氫體和受氫體之間距離的6次方成反比，鍵能約20.9kJ/mol。更具有特異性。概念：供氫體上的氫原子與受氫體原子氫鍵結合力(hydreg25

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，由于對水分子排斥而趨向聚集的力。抗原決定簇與抗體上的結合點靠近，互相間正、負極性消失，親水層立即失去。此力在抗原抗體反應中的結合是很重要的。

提供的作用力最大，約占總結合力的50％。疏水作用力（疏水鍵）概念：兩個疏水基團在26

抗原抗體結合力示意圖抗原抗體氫鍵結合力

ONONHH靜電引力--++范得華力-++-+--+疏水作用力排斥的水抗原抗體結合力示意圖抗原抗體氫鍵結合力27

二、抗原抗體親和力和親合力*親和力

（affinity）是抗體分子上一個抗原結合點與對應的抗原決定簇之間的相適應性而存在著的引力，這是抗原與抗體之間固有的結合力。*影響因素：受抗體超變區(qū)與抗原表位間分子空間構型的吻合程度的影響。吻合程度越高，親和力越大。二、抗原抗體親和力和親合力*親和力（affi28

親和常數親和常數K=

K值大的抗體與抗原牢固結合，不易解離，說明該抗體有高親和力。高親和力抗體使用效果較好。抗體與抗原結合是可逆的反應，在平衡時其親和常數親和常數K=抗體與抗原結合是可逆的29*親合力（avidity)是指一個抗體分子與整個抗原之間的結合強度，可用來表示抗原和抗體復合物的整體穩(wěn)定性。

影響因素：親和力抗體的結合價抗原的有效決定簇數目親合力越大，抗原抗體結合越牢固。*親合力（avidity)是指一個抗體分子與整個抗原之30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。

三、親水膠體轉化為疏水膠體

當抗原與抗體結合后，表面電荷減少，水化層變薄；而且由于抗原抗體復合物形成后，

與水接觸的表面積減少，由親水膠體轉化為疏水膠體。在電解質作用下，各疏水膠體之間靠攏，形成可見的抗原抗體復合物。血清學反應條件下，抗原、抗體均帶負電荷，三、親31

親水膠體轉化為疏水膠體示意圖親水膠體疏水膠體轉化NaCl可見反應親水膠體轉化為疏水膠體示意圖親水膠體疏水膠體轉化NaC32第四節(jié)抗原抗體結合反應的特點*1.特異性*2.比例性*3.可逆性

*4.分階段性第四節(jié)抗原抗體結合反應的特點*1.特異性*233

一、

特異性（specificity）*概念：抗原分子，只能與由它刺激所產生的抗體結合而起反應的專一性能。一、特異性*決定因素：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。

抗體分子N端可變區(qū)形成3nm×1.5nm×0.7nm的槽溝，只有與其空間結構互補的抗原決定簇才能如楔狀嵌入。*交叉反應(crossreaction)兩種不同的抗原物質具有部分相同或類似結構的抗原決定簇，則可與彼此相應的抗體反應。一、特異性（specificity）*概念：抗34特異性示意圖特異性示意圖35

交叉反應

血清：Ab1、Ab2+AgA特異性反應+AgB交叉反應意義與疾病發(fā)生有關：如急性腎小球腎炎用于疾病診斷：如外斐反應引起生物學假陽性：如肥達反應表位1表位2表位3表位1免疫動物A抗原B抗原交叉反應表位1表位2表位3表位1免疫動物A抗原B抗原36與疾病發(fā)生有關：如急性腎小球腎炎A組溶血性鏈球菌某些型別的胞壁抗原和胞漿抗原與人腎基底膜和心瓣膜成分相同用于疾病診斷：如外斐反應用普通變形桿菌的某些OX菌株抗原代替立克次體抗原引起生物學假陽性：如肥達反應傷寒沙門菌抗O增高，抗H不高交叉反應與疾病發(fā)生有關：如急性腎小球腎炎交叉反應37*最適比(optimalratio)或等價點(equivzlencepoint)最迅速出現沉淀時的抗原抗體的濃度比或量比。

二、比例性（proportionality）等價帶(equivalencezone)抗原與抗體分子比例合適的范圍。帶現象：Ag與Ab比例不適而不出現可見反應。*前帶(prozone)抗體過量時。*后帶(postzone)

抗原過量時。*最適比(optimalratio)或等價點(equivz38比例性示意圖抗體過量比例合適抗原的量抗原過量抗體沉淀的量前帶等價帶后帶比例性示意圖抗體過量比例合適抗原的39

三、可逆性（reversibility)概念：是指抗原與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性。

解離后抗原、抗體仍保持原有特性。

一定條件：低pH、高濃度鹽等。常用于解離抗原抗體復合物的物質有：3mol/L硫氰化鉀、pH2.40.1mol/L甘氨酸、7mol/L尿素等。三、可逆性（reversibility)概念：是40抗體混有SPAg抗體-SPAg抗體-SPAg分離劑一、抗原抗體結合二、分離抗體

可逆性示意圖抗體抗體混有SPAg抗體-SPAg抗體-SPAg分離劑一、抗原抗41

四、分階段性

特異性結合階段：反應快，肉眼不可見

可見反應階段：反應慢，可見四、分階段性特異性結合階段：反應快，肉眼不可見42第五節(jié)影響抗原抗體反應的因素一、反應物自身因素

*抗原：1.理化特性2.Ag決定簇數量3.Ag決定簇種類*抗體：

1.來源：

R型抗體：等價帶寬

H型抗體：等價帶窄2.特異性與親和力3.濃度：比例性第五節(jié)影響抗原抗體反應的因素一、反應物自身因素*抗43第五節(jié)抗原抗體反應影響因素二、環(huán)境條件：*電解質：0.85%NaCl*酸堿度：pH6～8*溫度：15～40℃*抗原抗體比例：*酸凝集：當pH達到或接近Ag的等電點時，可出現非特異性凝集。可造成假陽性結果。第五節(jié)抗原抗體反應影響因素二、環(huán)境條件：*酸凝集：當44第四節(jié)抗原抗體反應類型1.沉淀反應2.凝集反應3.補體參與的反應4.中和反應5.免疫標記第四節(jié)抗原抗體反應類型1.沉淀反應45表

抗原抗體反應的基本類型表反應類型實驗技術檢測方法敏感度沉淀反應液相沉淀試驗觀察沉淀、檢測濁度+，++++瓊脂凝膠擴散觀察掃描沉淀線或環(huán)