科研实验知识：认识抗原抗体反应的类型

  抗原抗体反应或抗原抗体相互作用是免疫反应过程中白细胞B细胞产生的抗体与抗原之间发生的一种特殊的化学相互作用。凝集过程结合了抗原和抗体。

  这是身体用来防御各种外来颗粒（如病毒及其有毒化学物质）的基本生物过程。当抗体与抗原特异性且强烈地结合时，血液中会形成抗原-抗体复合物。免疫复合物随后被转移到细胞系统中，在那里它可以被消除或失活。

  目录

  抗原（Ag）

  抗体（Ab）

  抗原抗体反应

  抗原抗体反应的类型

  常见问题(FAQ)

  抗原（Ag）

  （Anti=相反；gen=导致的任何事物）

  免疫原是任何外来物质，一旦进入我们的身体，通常会引起一系列免疫反应。而其他分子（称为半抗原）则需要其他分子（载体蛋白）的帮助才能激活免疫反应。所有的免疫原和半抗原都称为抗原。

•   它们可以是多糖、脂质、蛋白质或肽。
•   表位是抗体结合位置。

  抗体（Ab）

  抗体是免疫系统响应抗原而产生的成分。因此，抗原导致抗体的产生。它们共同作用以表现出免疫反应。抗体的一般特征如下：

•   抗体也称为免疫球蛋白(Ig)
•   它们是Y形的
•   糖蛋白
•   由血浆B细胞产生。
•   互补位是抗原结合位点的名称。
•   五种类型：IgG、IgA、IgM、IgE和IgD。
  
  

相关阅读：《ELISA 抗体：概述与应用》

  抗原抗体反应

  抗原和抗体彼此特异性结合。抗原抗体反应是用于描述它们之间相互作用的术语。Ag-Ab反应是它的常见缩写。它们是体液或抗体介导的免疫的基础。

  这些反应是检测特异性和非特异性抗原（例如引起非特异性疾病的酶）的基础。体外发生的血清学反应称为Ag-Ab反应。

  抗原抗体反应的阶段

  Ag和Ab之间的相互作用分为三个阶段。

•   反应的第一阶段需要形成Ag-Ab复合物。
•   第二阶段导致凝集、沉淀等可见现象。
•   第三阶段涉及Ag的破坏或Ag的中和。

  抗原抗体反应的性质

•   显着特异性反应
•   以明显的方式发生
•   非共价反应（离子键、范德华力、疏水相互作用、氢键）
•   抗体和抗原不会变性
•   可逆
•   亲和力：这是指抗原与抗体上特定抗原结合位点结合的强度。

  亲和力：它是一个比亲和力更普遍的概念。它代表Ag-Ab复合物的总强度。这取决于：

  1.抗体的亲和力

  2.抗体和抗原价（结合位点的数量）

  3.表位和互补位的结构排列方式。

  交叉反应性：该术语描述抗体与其他抗原上的相似表位结合的能力。

  抗原抗体反应的类型

  抗原抗体反应的类型如下：

•   沉淀反应
•   凝集反应
•   补体固定
•   免疫荧光
•   ELISA–酶联免疫吸附测定

  沉淀反应

  当可溶性Ag与其Ab在特定pH值和温度下、电解质(NaCl)存在下结合时，会产生Ag-Ab复合物的不溶性沉淀。沉淀素是引起沉淀的抗体，该反应称为沉淀反应。

  沉淀反应发生在液体和凝胶介质中。

•   液体沉淀：通过向含有恒定量抗体的试管中添加逐渐增加的量的抗原来进行抗原抗体反应。沉淀是抗原和抗体结合反应的结果。
•   凝胶沉淀：这些方法中使用培养皿或带有琼脂凝胶或类似凝胶的平板。在凝胶系统中，Ag和Ab都快速向各个方向扩散。根据反应物的扩散速率和浓度，将在特定点形成等效区域（观察为可见沉淀）。

  复杂的Ag或Ab制剂中会出现多个条带。它们分为两种方法：单扩散和双扩散。

  凝集反应

  当某种银与其抗体在适当温度和pH值的电解质存在下结合时，颗粒会聚集或凝集。由血清抗体形成的细胞Ag团块称为凝集素。

  凝集原是聚集颗粒抗原的名称。

•   玻片凝集：这是一种快速、方便的方法来识别凝集抗体的存在。
•   试管凝集：这是估计抗体数量的常用技术。在多个小试管中用盐水连续稀释含抗体血清后引入恒定体积的Ag悬浮液。

  保留不含抗血清的对照管。将管孵育直至可观察到凝集。表现出最高凝集的试管称为滴度。

•   被动凝集试验：该试验相当于血凝试验，但反应的物理特性不同。

  载体颗粒表面涂有银，有助于将沉淀过程转变为凝集反应，从而使反应更加灵敏。红细胞、乳胶颗粒或膨润土可用作载体颗粒。有时，可能会使用晒黑的红细胞（聚苯乙烯涂层红细胞）。

  补体固定

  红细胞或微生物的裂解需要一些非特异性、不稳定的新鲜血清成分（称为补体）。

  每个人都有构成补体系统的11种蛋白质。它们附着在Ag-Ab复合物中Ab的Fc亚基上。补体固定测试利用Ag-Ab复合物固定补体的能力。

  第一步，将测试抗原和抗血清加热至56°C以灭活补体，并与已知量的补体结合。将其在4°C下孵育18小时。

  如果血清中含有针对Ag的特异性抗体，则会形成Ag-Ab复合物并固定补体。

  免疫荧光

  荧光是吸收特定波长的光线并发射不同波长的光线的能力。

  当暴露于紫外线辐射时，荧光染料会发出强烈的可见光。

  1942年，Albert Coons及其同事演示了标记染料如何与抗体偶联，从而可以使用这些标记染料检测抗原。

  常用的染料包括：

  免疫荧光操作中最常用的标记是荧光素，这是一种吸收蓝光（490 nm）并发出强烈黄绿色荧光（517 nm）的有机染料。

  作为强烈的红色荧光发射体和有效的光吸收剂（比荧光素有效30倍），藻红蛋白通常用作免疫荧光的标记物。

  ELISA–酶联免疫吸附测定

  1971年，酶标记的Ag和Ab被创建为用于检测抗体和抗原的血清学试剂。

  与放射免疫分析(RIA)相比，它们更简单、灵敏、价格实惠且无风险。

  所使用的配体是与过氧化物酶、β-半乳糖苷酶、碱性磷酸酶等酶共价连接的分子，并且能够检测抗体。

  ELISA共有三种类型：

  间接ELISA：可以使用间接ELISA方法检测HIV。微量滴定板的表面涂有利用重组技术开发的包膜蛋白。当添加可疑血清时，未结合的蛋白质被洗掉。

  夹心ELISA：该方法用于确定样品中是否存在Ag。在孔涂有Ag特异性抗体后，添加可疑血清并给予反应时间。通过清洗将未结合的Ag从孔中去除。

  下一步是针对不同的Ag表位添加标记的Ab。洗涤用于去除未结合的抗体，然后添加有色底物并显色。颜色强度与血清中的Ag浓度成正比。

  竞争性ELISA：竞争性ELISA是估计抗原浓度的另一种变体。在此方法中，抗体最初在溶液中与含有抗原的样品一起孵育。

  然后用抗原-抗体混合物填充抗原包被的微量滴定孔。

  当样品中存在更多抗原时，可附着在抗原包被孔上的游离抗体将会减少。在间接ELISA中，添加涂有针对一抗同种型的酶的二抗(Ab2)，可用于估计每个孔中附着的一抗数量。

  因此，我们通过对抗原抗体反应的简要概述来结束本次讨论。抗体和抗原之间的特异性相互作用导致组合，称为抗原-抗体反应或抗原-抗体相互作用。

相关阅读《认识免疫学试验——酶联免疫吸附测定 (ELISA)》

  常见问题–常见问题解答

  Q1

  抗原有哪三种类型？

  抗原可分为三类。外源性（宿主免疫系统的外来物）、内源性（由宿主细胞内繁殖的内部细菌和病毒产生）和自身抗原（由宿主产生）是描述抗原的三种基本技术。

  Q2

  抗原是由什么组成的？

  肽、蛋白质和多糖组成抗原。抗原可以是细菌或病毒的任何成分，包括涂层、表面蛋白、毒素、荚膜和细胞壁。

  Q3

  抗体有哪五种类型？

  根据构成这些区域的五种不同类型的链恒定区，抗体（免疫球蛋白）分为IgG、IgM、IgA、IgD和IgE。它们分布在全身各处并具有多种功能。