[科普中国]-抗原抗体反应

抗原抗体反应是指抗原与相应抗体之间所发生的特异性结合反应。这种反应既可在机体内进行，也可以在机体外进行。抗原抗体反应的过程是经过一系列的化学和物理变化，包括抗原抗体特异性结合和非特异性促凝聚两个阶段，以及由亲水胶体转为疏水胶体的变化。

概述抗原一抗体反应是指抗原与相应抗体在体内或外发生的特异性结合反应。由于抗体主要存在于血清中，在抗原或抗体检测中多以血清为试验材料，故将体外抗原抗体的免疫学反应也称作血清学反应(serological reaction)。该反应既可用已知的抗原检测未知的抗体，这是临床上常用的血清学诊断方法；也可用已知的抗体检测未知的抗原，如微生物及其代谢产物、激素、药物鉴定等的检测1。

反应特点抗原抗体反应的特点主要有四性：即特异性、比例性、可逆性，阶段性。

特异性是抗原抗体反应的最主要特征，这种特异性是由抗原决定簇和抗体分子的超变区之间空间结构的互补性确定的。这种高度的特异性在传染病的诊断与防治方面得到有效的应用。随着免疫学技术的发展进步，还将在医学和生物学领域得到更加深入和广泛的应用，比如肿瘤的诊断和特异性治疗等。

比例性是指抗原与抗体发生可见反应需遵循一定的量比关系，只有当二者浓度比例适当时才出现可见反应，在抗原抗体比例相当或抗原稍过剩的情况下，反应最彻底，形成的免疫复合物沉淀最多、最大。而当抗原抗体比例超过此范围时，反应速度和沉淀物量都会迅速降低甚至不出现抗原抗体反应。

可逆性是指抗原抗体结合形成复合物后，在一定条件下又可解离恢复为抗原与抗体的特性。由于抗原抗体反应是分子表面的非共价键结合，所形成的复合物并不牢固，可以随时解离，解离后的抗原抗体仍保持原来的理化特征和生物学活性。

阶段性：抗原抗体反应可分为两个阶段，第一个阶段为抗原抗体的特异性结合阶段，此阶段是抗原与抗体间互补的非共价结合，反应迅速，可在数秒钟至数分钟内完成，一般不出现肉眼可见的反应现象。第二个阶段为可见反应阶段，是小的抗原抗体复合物间靠正、负电荷吸引形成较大复合物的过程。此阶段反应慢，需要时间从数分钟、数小时至数日不等，且易受多种因素和反应条件的影响1。

影响因素（1）电解质：抗原和抗体通常为蛋白质分子，等电点分别为pH 3～5和pH 5～6，在中性或:弱碱性的环境中，表面均带负电荷，适当浓度的电解质会使他们失去一部分负电荷而相互结合，出现肉眼可见的凝集或沉淀现象：在抗原抗体反应中，常用0.85%的NaCI溶液或各种缓冲液作为抗原、抗体的稀释液，以提供适当浓度的电解质。

（2）温度：抗原抗体反应必须在适宜的温度中进行，一般为15～40℃，通常最适为37℃。一定范围内，温度升高，可促进抗原抗体分子问的碰撞机会，加速抗原抗体复合物的形成，加快可见反应的速度，若温度高于56℃，可导致已结合的抗原抗体再解离，甚至变性或破坏；温度越低，结合速度越慢，但结合牢固，易于观察。某些特殊的抗原抗体反应，对反应温度有特殊要求，如冷凝集素在4℃左右与红细胞结合最好，20℃以上反而解离。

（3）酸碱度：抗原抗体反应必须在合适的酸碱度环境中进行，pH过高或过低都将影响抗原:抗体的理化性质，抗原抗体反应的最适酸碱度为pH 6～8。此外，当pH达到或接近颗粒性抗原的等电点时，即使没有相应抗体存在时，也会引起抗原非特异性凝集，即自凝，造成假阳性反应，严重影响试验的可靠性1。

反应原理抗体能特异性地识别相应的抗原，并与之结合。这种结合在体外也能发生，这种特性就是许多免疫检测方法的基础。抗原与抗体相互作用是非共价的，可逆的，其特性符合许多化学反应的基本原理。但因为抗体分子的结构特点，以及抗原分子结构的多样性，使抗原抗体结合反应表现出复杂性2。

交叉反应抗体特异性与交叉反应：抗体是特异的。只与相应抗原反应。实际制备的抗体却常有非特异性反应，这是因为抗原不纯造成的。多组分抗原之间存在共同的抗原决定簇，或者两个抗原决定簇结构类似能与同一抗体结合，均可出现抗体与异源抗原的交叉反应。用琼脂双扩散能简便直观地反映不同抗原与同一抗血清，或不同抗血清与同一抗原的交叉反应。

应用（1）抗原：免疫动物是制备抗血清的第—步。免疫所用的抗原可用病毒、细菌或者其他蛋白质抗原，如果使用半抗原如小分子激素等，必须与大分子载体连接。抗原的用量视抗原种类及动物而异，—次注射小鼠可以少至几个微克，免、羊甚至更大的动物每次注射的量就相应增加，从几百μg/次至几mg/次。

〔2）佐剂及乳化：佐剂可以帮助抗原在注射部位缓慢释放，以增加免疫刺激的效果。佐剂有完全和不完全佐剂之分。完全佐剂加有灭活的分枝杆菌（如卡介苗）或棒状杆菌。福氏佐剂可从试剂公司购买，也可用羊毛脂和石蜡油按1：2—4混合自行制备。佐剂与抗原按1：1的比例混合乳化为均匀的乳液，放置后不会发生油水分离。

（3）免疫动物：常用于制备抗血清的动物如豚鼠、家兔、小鼠、大鼠等，如果大量生产可用动物羊、马等，动物接受免疫的乳液量小鼠为1.0—2.0 mL，家兔为2—4mL。抗原免疫动物的途径取决于动物种类、抗原特性和是否使用佐剂。腹腔注射（i.p），肌肉注射（i.m），皮内注射（i.d.）和皮下注射(s.c.）适合于任何抗原，这些途径主要刺激局部淋巴结发生免疫应答，初次免疫和免疫加强注射均可使用。静脉注射（i.v.）则只适合于可溶性抗原及分散的单细胞悬液，且不能使用佐剂，其诱发的免疫应答主要发生在脾脏。此外，在单克隆抗体制备时，亦可用脾脏直接注射或体外免疫方法，尤其对微量抗原比较实用。体外免疫方法也常用于人源单克隆抗体的制备。体外免疫时将脾细胞或外周血淋巴细胞（包括B细胞，T细胞及抗原递呈细胞）与抗原一起作体外培养，然后再与骨髓瘤细胞融合。初次免疫后要经过2—3次以上的免疫加强以保证能形成较高水平的IgG抗体。两次免疫注射之间的时间间隔，一般3—4周比较适合大部分动物，小动物可间隔10—14d，大动物则在2月左右。在免疫加强最后一次注射后的一周内采集抗血清，可获得高水平的抗体2。

本词条内容贡献者为:

魏大勇 - 副教授 - 西南大学