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1、Antigen-antibody reaction in vitro1.Principle of 1.Principle of Ag-Ab reactionreaction2.Characteristics of 2.Characteristics of Ag-Ab reaction reaction3.Influencing factors of 3.Influencing factors of Ag-Ab reactionreaction4.Types of 4.Types of Ag-Ab reactionreaction5. Glossary5. Glossary Principle
2、of Ag-Ab Reaction 第一第一节 抗原抗体反抗原抗体反应原理原理 AgAg表位和表位和AbAb超超变区分子区分子间的的结构构互互补性和性和亲和性和性第一第一阶段段为特异性特异性结合合阶段，快段，快第二第二阶段段为可可见反反应阶段，慢段，慢基本条件：基本条件：结合力合力亲和性和性亲水胶体水胶体转化化为疏水胶体疏水胶体抗原和抗体的抗原和抗体的结合是互合是互补性的特异性性的特异性结合合非共价非共价键结合合(Non-covalent Bonds)(Non-covalent Bonds)弱的弱的结合力合力, ,极短距离内才极短距离内才发生效生效应 一、抗原抗体一、抗原抗体结合力合力 1 1
3、静静电引力引力 (electrostatic force)(electrostatic force) 2 2范德范德华引力引力(Van der Waals force) (Van der Waals force) 3 3氢键结合力合力(hydrogen bonding force) (hydrogen bonding force) 4 4疏水作用力疏水作用力(hydrophobic force)(hydrophobic force) 静静电引力（引力（库伦引力）引力） （electrostatic forceselectrostatic forces） （coulombic forcescou
4、lombic forces） 概念：概念：抗原和抗体分子抗原和抗体分子带有相反有相反电荷的荷的 氨基和氨基和羧基基基基团之之间相互的引力。相互的引力。 引力的大小与两个相互作用基引力的大小与两个相互作用基团间的距的距 离的平方成反比离的平方成反比 范德范德华引力引力（Van der Waals forcesVan der Waals forces）概念：概念：抗原和抗体相互接近抗原和抗体相互接近时，由于分子的，由于分子的 极化作用而出极化作用而出现的引力。的引力。 能量小于静能量小于静电引力。引力。 概念：概念：供供氢体上的体上的氢原子与受原子与受氢体原子体原子 间的引力。的引力。 氢键结合力
5、合力(hydregen bond (hydregen bond forces)forces) 供供氢体：体：羧基、氨基和基、氨基和羟基基 受受氢体：体：羧基氧、基氧、羧基碳和基碳和肽键氧等氧等 能的大小取决于能的大小取决于氢键的方向：的方向：氢键具有高度具有高度 的方向性。的方向性。 氢键结合力合力较范德范德华引力引力强。 疏水作用力疏水作用力(hydrophobic force)(hydrophobic force) 概念：概念：两个疏水基两个疏水基团在水溶液中相互接触在水溶液中相互接触时，由于由于对水分子排斥而水分子排斥而趋向聚集的力。向聚集的力。 抗原决定簇与抗体上的抗原决定簇与抗体上的
6、结合点靠近，互相合点靠近，互相间 正、正、负极性消失，极性消失，亲水水层立即失去。立即失去。 此力在抗原抗体反此力在抗原抗体反应中的中的结合是很重要的。合是很重要的。 提供的作用力最大提供的作用力最大, ,约占占总结合力的合力的50%50% 抗原抗体抗原抗体结合力示意合力示意图抗原抗原抗体抗体氢键结合力合力 O ON NO ON NH HH H静静电引力引力- - -+ + +范德范德华力力- -+ + +- -+ +- - -+ +疏水作用力疏水作用力排斥的水排斥的水n抗原抗体抗原抗体结合反合反应的重要条件是抗原抗的重要条件是抗原抗体之体之间特定部位的空特定部位的空间结构必构必须相互吻相互吻
7、合，具有互合，具有互补性；性；n其次，抗原决定簇与抗体超其次，抗原决定簇与抗体超变区必区必须紧密接触，才能有足密接触，才能有足够的的结合力使抗原抗合力使抗原抗体分子体分子结合在一起。合在一起。 二、抗原抗体二、抗原抗体亲和性和和性和亲和力和力亲和性和性 （affinityaffinity） 是抗体分子上一个抗原是抗体分子上一个抗原结合点合点与与对应的抗原表位之的抗原表位之间相互适相互适应而存在的引力，是抗而存在的引力，是抗原抗体之原抗体之间固有的固有的结合力。合力。 亲和常数和常数亲和性用平衡常数和性用平衡常数K K表示表示K K值越大，越大，亲和性越高；和性越高；亲和性越高，和性越高，与抗原
8、与抗原结合越牢。合越牢。亲和力亲和力（avidity）指抗体结合部位与抗原表位之间结合的强度，与抗体结合价直接相关（多价优势） 血清学反血清学反应条件下，抗原抗体均条件下，抗原抗体均带负电荷，使极荷，使极化的水分子在其周化的水分子在其周围形成水化形成水化层，成，成为亲水胶体水胶体 三、三、亲水胶体水胶体转化化为疏水胶体疏水胶体 当抗原与抗体当抗原与抗体结合后，表面合后，表面电荷减少，水化荷减少，水化层变薄；薄；而且由于抗原抗体复合物形成后，与水接触的表面而且由于抗原抗体复合物形成后，与水接触的表面积减少，由减少，由亲水胶体水胶体转化化为疏水胶体疏水胶体。 在在电解解质作用下，各疏水胶体之作用下
9、，各疏水胶体之间靠靠拢，形成可，形成可见的抗原抗体复合物。的抗原抗体复合物。 亲水胶体水胶体转化化为疏水胶体示意疏水胶体示意图亲水胶体水胶体疏水胶体疏水胶体转化化NaClNaCl可可见反反应 第二第二节 抗原抗体反抗原抗体反应的特点的特点*1.*1.特异性特异性 * *2.2.比例性比例性 * *3.3.可逆性可逆性 一、一、 特异性特异性（specificityspecificity）* *概念：概念：抗原分子，只能与由它刺激所抗原分子，只能与由它刺激所产生的抗生的抗 体体结合而起反合而起反应的的专一性能。一性能。* *决定因素：决定因素：由抗原决定簇和抗体分子超由抗原决定簇和抗体分子超变区
10、之区之 间空空间结构的互构的互补性决定的。性决定的。 抗体分子抗体分子N N端可端可变区形成区形成3nm1.5nm0.7nm3nm1.5nm0.7nm的槽沟，的槽沟，只有与其空只有与其空间结构互构互补的抗原决定簇才能如楔状嵌入。的抗原决定簇才能如楔状嵌入。抗体的抗体的结构构抗原抗体互抗原抗体互补性性结合合 特异性示意特异性示意图两种不同的抗原物两种不同的抗原物质具有部分相同或具有部分相同或类似似结构的抗原表位，构的抗原表位，则可与彼此相可与彼此相应的抗体的抗体反反应，为交叉反交叉反应Cross-ReactionA B C D anti-A anti-A anti-B anti-B anti-C
11、 anti-C anti-D anti-D ImmunizeImmunize Immunogen ImmunogenCross-reactive antigen Cross-reactive antigen A E F G A B C D Reactivity withrabbitantiserum* *最适比最适比(optimal ratio)(optimal ratio)或等价点或等价点(equivzlence(equivzlence point) point) 最迅速出最迅速出现沉淀沉淀时的抗原抗体的的抗原抗体的浓度度 比或量比。比或量比。二、比例性二、比例性（proportionali
12、typroportionality） 等价等价带(equivalencezone)(equivalencezone)抗原与抗体分子比抗原与抗体分子比 例合适的范例合适的范围。 带现象：象：AgAg与与AbAb比例不适而不出比例不适而不出现可可见反反应。* * 前前带(prozone) (prozone) 抗体抗体过量量时。* * 后代后代(postzone)(postzone) 抗原抗原过量量时。AbAg定量的抗体递增的抗原出出现沉淀量最多的管沉淀量最多的管为最适比例管最适比例管Marrack网格学说(lattic theory) 比例性示意比例性示意图抗体抗体过量量比例合适比例合适抗原的量抗
13、原的量抗原抗原过量量抗抗体体沉沉淀淀的的量量前前带等价等价带后后带 三、可逆性（三、可逆性（reversibility)reversibility)概念：概念：是指抗原与抗体是指抗原与抗体结合成复合物后，在合成复合物后，在 一定条件下可解离一定条件下可解离为游离抗原与抗体的特性。游离抗原与抗体的特性。 解离后抗原抗体仍保持原有特性。解离后抗原抗体仍保持原有特性。 解离因素：一是抗体解离因素：一是抗体对应抗原的抗原的亲和力；和力； 二是二是环境因素（境因素（pHpH、离子、离子强度等度等) ) 对复合物的影响复合物的影响第三第三节 抗原抗体反抗原抗体反应影响因素影响因素一、反一、反应物自身因素物
14、自身因素 * *抗原：抗原：1.1.理化特性理化特性 2.Ag2.Ag决定簇数量决定簇数量 3.Ag3.Ag决定簇种决定簇种类 * *抗体：抗体：1.1.来源来源 2.2.特异性与特异性与亲和力和力 3.3.浓度度二、二、环境条件：境条件：* *电解解质：0.85%NaCl0.85%NaCl* *酸碱度：酸碱度：pH6pH69 9* *温度：温度：15154040* *对照的照的设置：置： 阳性阳性对照照 阴性阴性对照照 空白空白对照照 标准品准品对照照 第四第四节 抗原抗体反抗原抗体反应类型型1.1.沉淀反沉淀反应2.2.凝集反凝集反应3.3.补体参与的反体参与的反应4.4.中和反中和反应5
15、.5.免疫免疫标记 表表 抗原抗体反抗原抗体反应的基本的基本类 型型 表表反反应类型型 实验技技术 检测方法方法 敏感度敏感度沉淀反沉淀反应 液相沉淀液相沉淀试验 观察沉淀、察沉淀、检测浊度度 + +，+ 琼脂凝胶脂凝胶扩散散 观察察扫描沉淀描沉淀线或或环 + + 凝胶凝胶电泳技泳技术 或峰或弧或峰或弧 +补体参与反体参与反应 补体溶血体溶血试验 以裸眼或光以裸眼或光电比色比色仪 + 补体体结合合试验 观察察测定溶血定溶血现象象 +免疫免疫标记技技术 荧光免疫技光免疫技术 检测荧光光现象象 + 放射免疫技放射免疫技术 检测放射性放射性 + 酶标免疫技免疫技术 检测酶底物底物显色色 + 发光免疫
16、技光免疫技术 测定定发光光强度度 + 生物素生物素- -亲合素技合素技术 结合其它合其它标记技技术 + 金金标免疫技免疫技术 检测金金颗粒沉淀粒沉淀 +凝集反凝集反应 直接凝集直接凝集试验 用裸眼、放大用裸眼、放大镜或或显 + + 间接凝集接凝集试验 微微镜观察察红细胞或胶胞或胶 + 凝集抑制凝集抑制试验 乳等乳等颗粒和各种凝集粒和各种凝集 + 协同凝集同凝集试验 现象象 + 抗球蛋白抗球蛋白试验 +中和反中和反应 病毒中和病毒中和试验 病毒感染性病毒感染性丧失失 + + 毒素中和毒素中和试验 外毒素毒性外毒素毒性丢失失 +nAffinity The strength of reaction
17、between antibody and antigen at a single antigenic site.Affinity constant Describes the binding interaction between antibody and antigen. Also known as association or equilibrium constant.Antibody An immunoglobulin capable of specific combination with the antigen that caused its production in a susceptible animal.Antigen Any substance foreign to the body that elicits a specific immune response.
