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免疫學綜述1-抗原抗體概述

發布時間:2021.06.04
信息摘要:
       本文就免疫學檢測的一些基本原理,如抗原、抗體的定義,抗體的產生、抗原抗體檢測的常用方法、原理、抗原抗體檢測試劑盒製備方法,抗原抗體檢測實操等方麵進行研究,旨在提高免疫學檢測水平,為後續的研究提供參考。

【前言】

免疫學檢測[1]是機體識別“自身”與“非己”抗原,對自身抗體形成天然免疫耐受,對“非己”抗原產生排斥作用的一種生理功能的檢測。正常情況下,這種生理功能對機體有益,可產生抗感染、抗腫瘤等維持機體生理平衡和穩定的免疫保護作用。在一定條件下,當免疫功能失調時,也會對機體產生有害的反應和結果,如引發超敏反應、自身免疫病和腫瘤等。近幾十年來,隨著生物醫學的研究進展,免疫學以其獨特的優勢有力的推動了醫學和生物學中各個領域的發展。人們對免疫的本質有了更加全麵的認識。本文就免疫學檢測的一些基本原理,如抗原、抗體的定義,抗體的產生、抗原抗體檢測的常用方法、原理、抗原抗體檢測試劑盒製備方法,抗原抗體檢測實操等方麵進行研究,旨在提高免疫學檢測水平,為後續的研究提供參考。

 

【抗原】

抗原(Antigen,Ag)是能夠引起免疫反應的分子,它是形成特異性免疫反應的必備條件,沒有抗原的刺激,就沒有特異性免疫的形成。

抗原[2]是指可被T淋巴細胞、B淋巴細胞識別,能夠刺激機體免疫係統誘導免疫應答產生相應的抗體和/或致淋巴細胞等免疫物質,同時又能在體內、外與抗體或致敏淋巴細胞發生特異性結合的物質。一個完整的抗原[3]應包括兩方麵的基本性質:①免疫原性(Immunogenicity)或抗原性(Antigenicity),即誘導刺激免疫係統產生抗體或致敏淋巴細胞的能力,具有這種能力的物質稱為的物質稱為免疫原(Immunogen);②免疫反應性(Immunoreactivity),指與相應抗體或致敏淋巴細胞發生特異性結合,引起免疫反應的性能。

具備上述兩種特性的物質為完全抗原,僅具有免疫反應性的物質被稱為半抗原(Hapten)。抗原是免疫應答的起始因子,機體的免疫應答同抗原的性質有密切的關係。在某些特定條件下,抗原也可引起機體產生免疫耐受性。

 

【抗體】

2.1抗體的定義

抗體(antibody)是指機體由於抗原的刺激而產生的具有保護作用的蛋白質。它是一種由漿細胞(效應B細胞)分泌,被免疫係統用來鑒別與中和外來物質如細菌、病毒等的大型Y形蛋白質,僅被發現存在於脊椎動物的血液等體液中,及其B細胞的細胞膜表麵。

2.2抗體的分類

抗體按其反應形式分為凝集素、沉降素、抗毒素、溶解素、調理素、中和抗體、補體結合抗體等。按抗原反應的凝集狀態分為完全抗體IgM和不完全抗體IgG等。

2.3抗體產生的原因

在機體的特異性免疫應答過程中產生特異性抗體,在體液免疫中,B淋巴細胞通過B細胞受體(BCR)識別抗原,而T輔助細胞(Th)被抗原呈遞細胞(APC)激活,APC對抗原進行攝取、加工、遞呈。活化的Th細胞通過分泌多種細胞因子與B細胞上的細胞因子受體結合並相互作用向B細胞提供協同刺激信號。一旦受到刺激,B細胞開始分裂,最終轉化為漿細胞。漿細胞分泌抗原特異性抗體,可在血清中檢測到。

B細胞在受抗原刺激後,首先合成IgM,然後轉為合成IgG等類別的抗體。抗原初次進入機體後產生初次應答。初次應答:潛伏期長(約7~10天)、以IgM為主、抗體親和力低、維持時間短、總抗體水平低。抗原再次進入機體產生再次的應答:潛伏期短(約2~3天);抗體的種類以IgG為主、抗體親和力比初次應答明顯增強、維持時間長、總抗體水平高。這就是感染早期可檢測到IgM ,後期主要檢測到IgG的原因。

2.4抗體的主要功能

抗體的功能與其結構密切相關。同一抗體的V區和C區的氨基酸組成和順序的不同,決定了其功能[7]上的差異。不同抗體的V區和C區在結構變化上具有一定的規律,又使得其在功能上存在共性。V區和C區的組成和結構,決定了抗體的生物學功能。

1) 中和毒素和阻止病原體入侵

識別並特異性結合抗原[8]是抗體的主要功能,執行該功能的結構是抗體的V區,其中CDR部位在識別和結合特異性抗原中起決定性作用。抗體有單體、二聚體和五聚體,因此結合抗原表位的數目也不相同。抗體結合抗原表位的個數稱為抗原結合價。抗體的V區與抗原結合後,借助於c區的作用,在體外可發生各種抗原抗體結合反應,有利於抗原或抗體的檢測和功能的判斷;在體內可中和毒素、阻斷病原體入侵、清除病原微生物;B細胞膜表麵的IgM和IgD構成B細胞的抗原識別受體,能輔助B細胞特異性識別抗原分子。

2)激活補體產生攻膜複合物使細胞溶解破壞

IgG1~3和IgM與相應抗原結合後,可因構象改變而使其CH2和CH3結構域內的補體結合點暴露,從而通過經典途徑激活補體係統,產生多種效應功能,其中IgM、IgG1和IgG3激活補體係統的能力較強,IgG2較弱。IgA、IgE和IgG4本身難以激活補體,但在形成聚合物後可通過旁路途徑激活補體係統。

3)調理吞噬和細胞殺傷作用

調理作用[8] IgG抗體(特別是IgG1和IgG3)的Fc段與中性粒細胞、巨噬細胞表麵相應的Fc受體結合,從而增強吞噬細胞的吞噬作用。

抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用[8] 指具有殺傷活性的細胞(如NK細胞)通過其表麵的Fc受體識別包被於靶細胞表麵抗原(如病毒感染細胞或腫瘤細胞)上的抗體的Fc段,直接殺傷靶細胞。 NK細胞是介導ADCC的主要細胞。抗體與靶細胞上的抗原結合是特異性的,而表達Fc受體細胞的殺傷作用是非特異性的。

4)介導 I 型超敏反應

IgE為親細胞抗體,可通過其Fc段與肥大細胞和嗜堿性粒細胞表麵的IgE高親和力Fc受體結合,使其致敏。當相同的變應原再次進入機體時,可以直接與致敏靶細胞表麵的特異性IgE結合,促使這些細胞合成和釋放生物活性物質,引起I型超敏反應。

5)穿過胎盤屏障和黏膜

在人類,lgG是唯一能夠通過胎盤的抗體。胎盤母體一側的滋養層細胞可表達一種特異性的IgG輸送蛋白,稱為FcRn。IgG可選擇性地與FcRn結合,從而轉移到滋養層細胞內,並主動進入胎兒的血循環中。IgG穿過胎盤的作用在於這是一種重要的自然被動免疫機製,對於新生兒抗感染具有重要意義。


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