抗原|抗體|免疫標(biāo)記是檢驗(yàn)技師考試中免疫檢驗(yàn)相關(guān)指示單知識(shí)點(diǎn),醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)整理了關(guān)于抗原|抗體|免疫標(biāo)記的相關(guān)內(nèi)容,具體如下:
免疫測(cè)定(immunoassay,IA)是應(yīng)用免疫學(xué)技術(shù)測(cè)定標(biāo)本的方法。在臨床檢驗(yàn)中主要通過(guò)抗原抗體反應(yīng)檢測(cè)體液中的抗體或抗原性物質(zhì)。
一、 抗原
抗原是能在機(jī)體中引起特異性免疫應(yīng)答的物質(zhì)??乖M(jìn)入機(jī)體后,可刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體和引起細(xì)胞免疫。在免疫測(cè)定中,抗原是指能與抗體結(jié)合的物質(zhì)。能在機(jī)體中引起抗體產(chǎn)生的抗原多為分子量大于5000的蛋白質(zhì)。小分子化合物在與大分子蛋白質(zhì)結(jié)合后能引起機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體的,稱(chēng)為半抗原(hapten)。例如某些激素、藥物等??乖姆磻?yīng)性取決于抗原決定簇(antigenic determinant),或稱(chēng)為表位(epitope)。一個(gè)抗原分子可帶有不同的決定簇。
二、抗體
1 抗體的結(jié)構(gòu):抗體是能與抗原特異性結(jié)合的免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)。Ig分五類(lèi),即IgG、IgA、IgM、IgD和IgE.與免疫測(cè)定有關(guān)的Ig主要為IgG和IgM.Ig由兩個(gè)輕鏈(L)和兩個(gè)重鏈(H)的單體組成。Ig的輕鏈?zhǔn)窍嗤?,?kappa;(kappa)和λ(Lambda)兩種型別。五類(lèi)Ig的重鏈結(jié)構(gòu)不同,這決定了它們的抗原性也不同。IgG和IgM的重鏈分別稱(chēng)為γ(gamma)鏈和μ(mu)鏈。IgG的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖。
IgG可被木瓜蛋白酶分解為三個(gè)區(qū)段,其中兩個(gè)相同的區(qū)段稱(chēng)抗原結(jié)合片段(Fab)。每個(gè)Fab都保存結(jié)合抗原的能力,但只有一個(gè)抗原結(jié)合位點(diǎn),是單價(jià)的,與抗原結(jié)合后不出現(xiàn)凝集或沉淀。另一區(qū)段稱(chēng)Fc段,無(wú)抗體活性,但具有IgG特有的抗原性。 IgG可被胃蛋白酶分解為兩個(gè)片段,一個(gè)Fab雙體,稱(chēng)F(ab‘)2,能和兩個(gè)相同的抗原結(jié)合;另一片段類(lèi)似Fc,隨后被分解成小分子多肽,無(wú)生物活性。 IgM是由五個(gè)單體組成的五聚體,含10個(gè)重鏈和10個(gè)輕鏈,具有10個(gè)抗原結(jié)合價(jià),由于空間位置的影響,只表現(xiàn)為五個(gè)抗原結(jié)合價(jià)。IgM分子量約為900000,IgG分子量約為150000. 機(jī)體被微生物感染后,先產(chǎn)生IgM抗體,然后產(chǎn)生IgG抗體。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,IgM抗體量逐漸減少而消失,而IgG抗體可長(zhǎng)期存在,在疾病痊愈后可持續(xù)數(shù)年之久。
IgM抗體一般為保護(hù)性抗體,具有免疫性。因此IgM抗體的測(cè)定,對(duì)某些傳染病如甲型肝炎有較高的臨床診斷價(jià)值。
2 抗體的產(chǎn)生:機(jī)體受抗原刺激后,B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的抗體。含有抗體的血清稱(chēng)為抗血清(antiserum)。每一系B細(xì)胞只產(chǎn)生針對(duì)某一抗原決定簇的抗體。如將多種抗原或含有多個(gè)抗原決定簇的抗原注入機(jī)體,則將由多系的B細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的多種抗體,這些抗體均存在于免疫血清中。免疫測(cè)定中所用的抗血清一般用抗原免疫兔、羊或馬制得。產(chǎn)生抗體的B細(xì)胞可在體外與繁殖力強(qiáng)的腫瘤細(xì)胞融合成雜交瘤細(xì)胞。將單個(gè)雜交瘤細(xì)胞分離,在體內(nèi)或體外培養(yǎng)而分泌的抗體單克隆抗體(monoclonal antibody,McAb或Mab)。單克隆抗體僅針對(duì)一種抗原決定簇,具有很高的特異性。單克隆抗體通常用抗原免疫小鼠制備。將免疫的脾細(xì)胞(含產(chǎn)生抗體的B細(xì)胞)與小鼠腫瘤細(xì)胞融合,分離雜交瘤細(xì)胞,接種于小鼠腹腔,產(chǎn)生的腹水中含有濃度很高的單克隆抗體。
三、抗原抗體反應(yīng)
1 可逆性:抗原與抗體結(jié)合形成抗原抗體復(fù)合物的過(guò)程是一種動(dòng)態(tài)平衡,其反應(yīng)式為:Ag+Ab→Ag·Ab.??贵w的親和力(affinity)是抗原抗體間的固有結(jié)合力,可以平衡常數(shù)K表示:K=[Ag·Ab]/[Ag][Ab].Ag·Ab的解離程度與K值有關(guān)。高親和力抗體的抗原結(jié)合點(diǎn)與抗原的決定簇在空間構(gòu)型上非常適合,兩者結(jié)合牢固,不易解離。解離后的抗原或抗體均能保持原有的結(jié)構(gòu)和活性,因此可用親和層析法來(lái)提純抗原或抗體。在抗血清中,特異性的IgG抗體僅占總IgG中的極小部分。用親和層析法提取的特異性抗體,稱(chēng)為親和層析純抗體,應(yīng)用于免疫測(cè)定中可得到更好的效果。
2 最適比例:在恒定量的抗體中加入遞增量的抗原形成抗體復(fù)合物(沉淀)的量見(jiàn)圖1-4.曲線(xiàn)的高峰部分是抗原抗體比例最合適的范圍,稱(chēng)為等價(jià)帶(zone of equivalence)。在等價(jià)帶前后分別為抗體過(guò)剩帶和抗原過(guò)剩帶。如果抗原或抗體極度過(guò)剩,則無(wú)沉淀物形成,在免疫測(cè)定中稱(chēng)為帶現(xiàn)象(zone phenomenon)??贵w過(guò)量稱(chēng)為前帶(prezone),抗原地過(guò)量稱(chēng)為后帶(postzone)。在用免疫學(xué)方法測(cè)定抗原時(shí),應(yīng)使反應(yīng)系統(tǒng)中有足夠的抗體量,否則測(cè)得的量會(huì)小于實(shí)際含量,甚至出現(xiàn)假陰性。
3 特異性:抗原抗體的結(jié)合實(shí)質(zhì)上只發(fā)生在抗原的抗原決定簇與抗體的抗原結(jié)合位點(diǎn)之間。由于兩者在化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間構(gòu)型上呈互補(bǔ)關(guān)系,所以抗原抗體反應(yīng)具有高度的特異性。例如乙肝病毒中的表面抗原(HBsAg)、e抗原(HBeAg)和核心抗體(HBcAg),雖來(lái)源于同一病毒,但僅與其相應(yīng)的抗體結(jié)合,而不與另外兩種抗體反應(yīng)??乖贵w反應(yīng)的這種特異性使免疫測(cè)定能在一非常復(fù)雜的蛋白質(zhì)化合物(例如血清)中測(cè)定某一特定的物質(zhì),而不需先分離待檢物。 但是這種特異性也不是絕對(duì)的。假使兩種化合物有著部分相同的結(jié)構(gòu),在抗原抗體反應(yīng)中可出現(xiàn)交叉反應(yīng)。例如:絨毛膜促性腺激素(hCG)和黃體生成激素(LH)均由α和β兩個(gè)亞單位組成,其結(jié)構(gòu)的不同處在β亞單位,而兩者的α亞單位是同類(lèi)的。用hCG免疫動(dòng)物所得的抗血清中含有抗α-hCG和抗β-hCG兩種抗體,抗α-hCG抗體將與LH發(fā)生交叉反應(yīng)。在臨床檢驗(yàn)中,如用抗hCG抗血清作為妊娠診斷試劑檢定尿液中hCG,只能用于hCG濃度較高的試驗(yàn),否則婦女生理性排泄入尿液中的微量LH將與之發(fā)生交叉反應(yīng)。因此在作為早孕診斷(敏感度應(yīng)達(dá)到50mIu/mlhCG)的實(shí)際中必須應(yīng)用只對(duì)hCG特異的抗β-hCG,以避免與其它激素的交叉反應(yīng)的發(fā)生。
4 敏感性 在測(cè)定血清中某一物質(zhì)的含量時(shí),化學(xué)比色法的敏感度為mg/ml水平,酶反應(yīng)測(cè)定法的敏感度約為5~10μg/ml,免疫測(cè)定中凝膠擴(kuò)散法和濁度法的敏感度與酶反應(yīng)法相仿。標(biāo)記的免疫測(cè)定的敏感度可提高數(shù)千倍,達(dá)ng/ml水平。例如,用放射免疫測(cè)定法或酶免疫測(cè)定法測(cè)定HBsAg,其敏感度可達(dá)0.1ng/ml.
四、免疫測(cè)定在臨床檢驗(yàn)中的應(yīng)用
由于各種抗原成份,包括小分子的半抗原,均可用以制備特異性的抗血清或單克隆抗體,利用此抗體作為試劑就可檢測(cè)標(biāo)本中相應(yīng)的抗原,因此免疫測(cè)定的應(yīng)用范圍極廣,在臨床檢驗(yàn)中可用于測(cè)定:
1) 體液中的各種蛋白質(zhì),包括含量極少的蛋白質(zhì)如甲胎蛋白等。
2) 激素,包括小分子量的甾體激素等。
3) 抗生素和藥物。
4) 病原體抗原,HBsAg、HBeAg等。
5) 另外,也可利用純化的抗原檢測(cè)標(biāo)本中的抗體,例如抗-HBs等。
五、標(biāo)記的免疫測(cè)定
如上所述,免疫測(cè)定是一種很敏感的測(cè)定方法,抗原抗體反應(yīng)后直接測(cè)定形成的沉淀或濁度,敏感度可達(dá)5~10μg/ml,但在臨床檢驗(yàn)中,某些待測(cè)物在標(biāo)本中的含量遠(yuǎn)低于這一水平,因此要尋找增加敏感度的方法。標(biāo)記的免疫測(cè)定是將檢測(cè)試劑中的抗原或抗體用可微量測(cè)定的物質(zhì)加以標(biāo)記,通過(guò)測(cè)定標(biāo)記物來(lái)提高敏感度。在放射免疫測(cè)定和酶免疫測(cè)定中,標(biāo)記物分別為放射性核素和酶,最后用測(cè)定放射性和酶活力來(lái)計(jì)算待檢物的量,敏感度可比直接測(cè)定沉淀物提高數(shù)百至數(shù)千倍。在標(biāo)記免疫測(cè)定中,一般加入過(guò)量的標(biāo)記試劑以保證與待測(cè)物徹底反應(yīng)。以標(biāo)記抗體(Ab※)檢測(cè)抗原(Ag)為例,反應(yīng)式如下:Ag+ Ab※ → AgAb※+ Ab※。在反應(yīng)產(chǎn)物中有與Ag結(jié)合的Ab※和游離和Ab※,如不將兩者分離而測(cè)定標(biāo)記物,測(cè)得的結(jié)果將為兩者之和。因此,游離標(biāo)記物與結(jié)合標(biāo)記物的分離是標(biāo)記免疫測(cè)定中的重要步驟??刹捎枚喾N手段,固相載體是其中之一。如將抗原或抗體包被在固相載體上,然后再與標(biāo)記的抗原或抗體直接反應(yīng),結(jié)合的標(biāo)記物被固定在載體上,而游離的標(biāo)記物留于溶液中。這樣可以通過(guò)洗滌將游離的Ab※除去,結(jié)合標(biāo)記物的測(cè)定可在固相上進(jìn)行。
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