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抗原抗体的反应原理
抗原抗体的反应原理是生物学中的一个核心概念，它涉及到生物体内复杂的免疫应答机制。
简单来说，抗原抗体反应是免疫系统识别和清除外来入侵者（如细菌、病毒等）或体内异常细胞（如癌细胞）的过程。
抗原是一种能刺激机体产生免疫应答，并能与免疫应答产物（抗体或致敏淋巴细胞）在体内或体外发生特异性结合的物质。
它可以是来自外部的微生物（如细菌、病毒）或其产物，也可以是体内自身产生的异常物质（如癌细胞）。
抗原具有特异性，即只能与相应的抗体或淋巴细胞结合。
抗体是由免疫系统产生的，能够与抗原特异性结合的免疫球蛋白。
当抗原进入人体后，免疫系统会识别并产生相应的抗体。
抗体与抗原的结合是高度特异性的，即一种抗体只能与一种特定的抗原结合。
这种特异性结合是抗原抗体反应的基础。
抗原抗体反应的过程包括两个阶段：首先是抗原与抗体的特异性结合，这是一个快速而可逆的过程；其次是形成的抗原-抗体复合物的进一步处理，如被其他免疫细胞吞噬、降解或进一步激活免疫反应等。
抗原抗体反应的原理在医学上有广泛的应用，如诊断疾病（如免疫检测、抗原检测等）、治疗疾病（如免疫治疗、疫苗接种等）和研究生物学问题（如分子生物学、免疫学等）。
通过深入了解抗原抗体反应的原理，我们可以更好地理解免疫系统的功能和机制，从而为医学研究和应用提供更好的理论基础和实践指导。
抗原抗体反应的原理
抗原抗体反应是一种免疫学相关的生物分子相互作用过程，其中抗原指的是刺激免疫系统产生抗体的分子，而抗体则是由免疫系统产生的一类蛋白质。
抗原抗体反应的原理是基于抗原与抗体之间的特异性相互作用。
抗原通常是一种能够识别并与抗体结合的分子，可以是蛋白质、多糖或小分子化合物等。
抗体则是由身体免疫系统产生的一类高度特异性的蛋白质，由B淋巴细胞分泌。
抗体的产生是通
过体内的抗原刺激，促使B细胞分化成浆细胞，从而产生大
量的抗体。
抗原抗体反应发生的过程可以分为三个关键步骤：识别、结合和效应。
首先，抗体通过其变量区域中的抗原结合位点（paratope）与
特定的抗原上的抗原决定簇（epitope）相互识别。
这种识别是基于抗原决定簇的三维结构与抗体变量区域的互补性。
然后，一旦抗原与抗体成功结合，它们形成一个稳定的抗原抗体复合物。
这个过程是可逆的，可以通过改变温度、pH或离
子强度等条件来解离复合物。
最后，抗原抗体复合物的形成可以引发一系列生物学效应。
这些效应包括沉淀、凝集、激活免疫细胞、中和毒素、抑制病原体侵入等。
抗原抗体反应在免疫识别、免疫应答和免疫调控等重要的免疫过程中起着关键的作用。
总的来说，抗原抗体反应的原理是基于抗原与抗体之间高度特异性的结合。
这种相互作用是通过抗体的变量区域与抗原的决定簇的互补性来实现的。
抗原抗体反应的理解对于诊断和治疗疾病，以及研究免疫反应机制等方面具有重要意义。
抗原抗体反应的原理抗原抗体反应是生物体内一种重要的免疫应答过程，它在维护机体内稳态、抵御外界病原微生物侵袭等方面发挥着至关重要的作用。
抗原抗体反应的原理主要包括抗原的识别、抗体的生成和抗原抗体结合等几个方面。
首先，抗原抗体反应的原理之一是抗原的识别。
抗原是一种能够诱导机体产生免疫应答的物质，它可以是蛋白质、多糖、脂质等。
当抗原进入机体后，免疫系统会通过特异性受体识别抗原的结构特征，从而启动免疫应答。
这种特异性受体包括B细胞上的B细胞受体（BCR）和T细胞上的T细胞受体（TCR），它们能够高度特异地识别抗原的结构特征。
其次，抗原抗体反应的原理还包括抗体的生成。
当机体内部存在外源性抗原或内源性抗原（如自身抗原）时，B细胞会受到激活，开始合成和分泌抗体。
抗体是一种由B细胞分泌的免疫球蛋白，它能够特异性地结合抗原，并进而中和、沉淀、凝集或激活补体等，从而发挥免疫效应。
抗体的生成是免疫系统对抗原的特异性应答，也是机体对抗原抗体反应的重要组成部分。
最后，抗原抗体反应的原理还包括抗原抗体结合。
当抗体与抗原结合时，它们之间会形成特异性的抗原抗体复合物。
这种复合物能够引起多种生物学效应，如中和病原微生物、激活补体、介导细胞毒性等。
抗原抗体结合是免疫系统对抗原的特异性应答的最终表现，也是机体抵御病原微生物侵袭的重要手段。
综上所述，抗原抗体反应的原理包括抗原的识别、抗体的生成和抗原抗体结合等几个方面。
它是机体对抗原的特异性应答，是免疫系统发挥免疫效应的重要机制。
对抗原抗体反应的原理有深入的理解，有助于我们更好地认识免疫系统的功能和机制，也有助于指导临床免疫诊断和治疗的实践工作。
因此，深入研究抗原抗体反应的原理具有重要的理论意义和实践价值。
抗原抗体反应的原理抗原抗体反应是机体免疫系统对外来抗原的一种特异性识别和应答过程。
抗原是一种能够诱导机体产生特异性抗体的物质，可以是微生物、细胞、蛋白质、多糖或化学物质等。
而抗体则是机体免疫系统产生的一种特异性蛋白质，能够与抗原结合并介导一系列免疫反应，包括中和、沉淀、凝集、激活补体等。
抗原抗体反应的原理主要包括抗原的识别、抗体的产生和抗原抗体结合的效应。
首先，抗原的识别是抗原抗体反应的基础。
机体免疫系统能够通过其表面的抗原识别受体，即B细胞受体和T细胞受体，对抗原进行特异性识别。
B细胞受体是膜上的抗体分子，能够直接与溶解在体液中的抗原结合，而T细胞受体则是膜上的T细胞受体，只能与抗原在抗原呈递细胞表面的MHC分子上结合。
当抗原与B细胞受体或T细胞受体结合时，就会激活相应的B细胞或T细胞，从而引发免疫应答。
其次，抗体的产生是抗原抗体反应的关键环节。
当机体免疫系统识别到抗原后，激活的B细胞会开始分泌抗体。
抗体是一种Y形结构的蛋白质，由两条重链和两条轻链组成。
每种抗体都能够与特定的抗原结合，形成抗原抗体复合物。
机体免疫系统通过不断变异和筛选，最终产生能够高效结合抗原的抗体，从而实现对抗原的特异性识别和清除。
最后，抗原抗体结合会引发一系列效应，包括中和、沉淀、凝集、激活补体等。
抗原抗体结合后，可形成稳定的抗原抗体复合物，这些复合物能够激活一系列免疫效应分子，如补体系统、炎症介质等，从而引发一系列免疫反应，包括细胞毒性、炎症反应等，最终清除抗原。
总之，抗原抗体反应是机体免疫系统对外来抗原的一种特异性识别和应答过程，其原理包括抗原的识别、抗体的产生和抗原抗体结合的效应。
深入理解抗原抗体反应的原理，有助于我们更好地认识免疫系统的功能和机制，为疾病的预防和治疗提供理论基础。
免疫学检测抗原抗体反应(antigen-antibody reaction)是指抗原与相应抗体所发生的特异性结合反应。
抗原抗体反应的特点（一）特异性抗原抗体的结合本质是抗原决定簇与抗体超变区的结合。
抗原决定簇与抗体超变区在一级结构和空间构型上呈互补关系，所以它们的结合具有高度特异性。
抗原抗体结合力的大小，常用亲和力（affinity）或亲合力（avidity）来表示，前者指抗体分子上一个抗原结合部位与相应的抗原决定基之间的结合强度，后者指一个抗体分子与整个抗原之间的结合强度。
抗原与抗体的结合为非共价的可逆结合，它们空间构象的互补程度不同，结合力强弱也不同，互补程度越高，亲和力越高。
（二）可逆性抗原抗体结合反应不是化学反应，而是非共价键的结合。
4种分子间引力参与了抗原抗体间的结合，分别是静电引力、范德华力、氢键结合力和疏水作用。
抗体和抗原之间的亲和力源自抗体超变区和抗原决定簇在空间构型上的互补性。
抗原和抗体分子均是极性分子，反应温度、酸碱度和离子浓度对它们的极性有重要影响，从而影响着两者的空间构型和亲和力。
抗原抗体结合反应是可逆反应。
正向反应产物是抗原抗体复合物，复合物解离则是逆向反应。
（三）抗原和抗体的浓度及合适比例抗原和抗体的浓度及合适比例是可见现象能否出现的关键。
当比例不合适时，少量的小分子抗原抗体复合物停留在反应的第一阶段，不能进一步交联和聚集，故不出现肉眼可见的现象。
一般用电解质溶液来调整抗原和抗体的浓度，使两者的比例合适。
（四）抗原抗体反应的阶段性抗原抗体反应的过程可分为两个阶段。
第一阶段是抗原抗体发生特异性结合，此阶段的抗原抗体复合物量很少，分子小，肉眼看不见。
当抗原抗体比例合适并且具备一定的环境因素(如电解质、pH、温度、补体)时，抗原抗体复合物进一步交联和聚集，反应也进入第二阶段，即可见反应阶段。
第二阶段的抗原抗体复合物可以出现凝集、沉淀等肉眼可见的现象，还可激活补体，引发溶菌、溶血等现象。
影响抗原抗体反应的主要因素（1）电解质抗原与抗体发生特异性结合后，若没有电解质参加，也不出现可见反应。
为了促使沉淀物或凝集物的形成，体外抗原抗体反应一般在生理盐水或缓冲液中进行。
（2）酸碱度抗原或抗体都是具有一定等电点的极性物质，pH 过高或过低都将影响它们的理化性质。
因此，抗原抗体反应一般在pH为6～8环境中进行。
当pH接近颗粒性抗原的等电点时，即使无相应抗体存在，颗粒性抗原也会发生非特异性凝集，出现假阳性反应。
（3）温度在一定范围内，温度升高可加速分子运动，抗原与抗体碰撞机会增多，反应得以加速。
但若温度高于56℃，已结合的抗原抗体反而重新解离，甚至变性或破坏。
为模拟体内的真实状况，抗原抗体反应温度一般定为37℃。
每种试验都有自己的最适反应温度，有些实验必须在最适反应温度下进行。
例如冷凝集素与红细胞的结合需要在4℃左右进行，因为温度超过20℃时结合发生解离。
抗原抗体反应的4种基本类型（一）凝集反应(agglutination)颗粒性抗原（细胞、细菌等）或吸附于免疫无关载体上的可溶性抗原，与相应抗体结合后，在适量电解质的存在下，形成肉眼可见的凝集团块，此为凝集反应。
凝集反应既可测定抗原，也可测定抗体，方法简便、敏感，适用于各种颗粒性抗原、可溶性抗原和抗体的检测，且敏感度高于沉淀反应。
1、直接凝集反应 (direct agglutination)直接凝集是指细菌或红细胞（又叫凝集原）与相应抗体直接结合所产生的凝集现象，例如诊断伤寒、副伤寒病的肥达氏反应(Widal reaction)，用于血型鉴定的血细胞凝集试验。
2、间接凝集反应 (indirect agglutination)间接凝集是指可溶性抗原吸附在乳胶颗粒或红细胞等载体表面后（这个过程叫包被，又叫载体致敏），再与相应抗体结合，在适宜电解质存在的条件下，出现凝集现象。
例如用γ球蛋白包被的乳胶颗粒检测病人血清中的类风湿因子，用抗真菌抗体包被的胶乳颗粒快速检测脑脊液中的真菌。
在间接凝集反应中，常用的载体有动物或人的O型红细胞，细菌，多种惰性颗粒如聚苯乙烯胶乳颗粒、明胶颗粒、活性炭颗粒等。
用红细胞做载体称为间接血凝试验，用聚苯乙烯胶乳颗粒做载体称为胶乳凝集试验。
根据包被载体的物质不同，间接凝集试验分为2类。
一类是用抗原包被载体以检测抗体，叫正向间接凝集。
另一类是用抗体包被载体以检测抗原，叫反向间接凝集。
（1）间接血凝试验以红细胞为载体的间接凝集试验。
最常用的为绵羊、家兔、鸡的红细胞及O型人红细胞。
新鲜红细胞能吸附多糖类抗原，但吸附蛋白质抗原或抗体的能力较差。
新鲜红细胞经甲醛、戊二醛、丙酮醛等物质醛化后，对蛋白质抗原或抗体的吸附能力增强，并且可长期保存而不溶血。
醛化红细胞血凝反应的效果与新鲜红细胞相似。
（2）胶乳凝集试验以聚苯乙烯胶乳颗粒作为载体的间接凝集试验叫胶乳凝集试验。
聚苯乙烯胶乳颗粒带负电荷，对蛋白质分子有弱吸附能力。
现在常用的载体是带有化学活性基团的聚苯乙烯胶乳颗粒，例如羧化聚苯乙烯胶乳等。
在碳化二亚胺等交联剂的作用下，抗原或抗体上的氨基与胶乳上的羧基发生缩合反应，抗原或抗体被连接到胶乳颗粒表面。
（3）协同凝集试验(co-agglutination) 金黄色葡萄球菌的细胞壁中有一种蛋白质，叫SPA(staphylococcus protein A)，它能与IgG的Fc段结合。
利用这个特性可以将IgG类抗体与葡萄球菌连接。
连接有IgG类抗体的葡萄球菌能与相应抗原发生凝集反应，这种反向间接凝集试验叫协同凝集试验。
（4）间接凝集抑制试验以正向间接凝集抑制试验为例（图14-1）：将标本先与已知抗体试剂反应，再加入已知抗原包被的载体。
若标本中不存在相同抗原，则已知抗体试剂未被结合，可继续与载体上的已知抗原结合而出现凝集；如标本中存在相同抗原，则凝集反应被抑制。
同理，可用已知抗原和已知抗体包被的载体来检测标本中的抗体，此时称反向间接凝集抑制试验。
（5）抗球蛋白试验 (antiglobulin test, Coombs test) IgG类抗体能与相应的颗粒性抗原牢固结合，但由于它只有两个结合价，分子又较小，故这种结合反应不出现凝集现象。
因此IgG类抗体被称为不完全抗体。
加入抗球蛋白抗体（第二抗体）后，它能够同红细胞表面的IgG抗体结合，使红细胞发生凝集。
这种通过抗球蛋白抗体的搭桥作用使红细胞凝集的试验叫抗球蛋白试验，又叫桥梁凝集试验。
它是由Coombs于1945年建立的，故称为Coombs试验。
该实验可以检测不完全抗体，广泛用于血液病及输血产生的抗体检测。
依据方法的不同又分为两种。
①直接Coombs试验：用于检测红细胞上的不完全抗体。
它将抗人球蛋白抗体加入致敏红细胞（表面已结合有不完全抗体）悬液中，与红细胞表面的不完全抗体结合，使红细胞发生凝集。
常用于新生儿溶血症、自身免疫性溶血症、特发性自身免疫性贫血等疾病检测。
②间接Coombs试验：用以检测血清中游离的不完全抗体。
方法是用红细胞预先吸收待检血清中的不完全抗体，再加入抗球蛋白抗体，红细胞就发生凝集。
间接Coombs试验多用于检测红细胞Rh血型系统的抗D抗体。
抗D抗体是Rh+红细胞的D抗原刺激机体后产生的IgG类抗体（不完全抗体），它可以同Rh+红细胞结合但不发生凝集。
用Rh+红细胞预先吸收母体血清中的抗D抗体，再加入抗IgG的抗体（抗球蛋白抗体），红细胞就发生凝集。
（二）沉淀反应(precipitation reaction)可溶性抗原与抗体结合，当两者比例合适时，在一定的介质中可出现不透明的沉淀物（即较大的不溶性免疫复合物）。
这种抗原抗体反应叫沉淀反应。
沉淀反应所用的介质主要有电解质和凝胶两种。
经典的沉淀反应是利用第二阶段出现的沉淀线或沉淀环等来判定结果，称为终点法；而免疫浊度法则是依据第一阶段免疫复合物的形成速率来判定结果，称为速率法。
凝胶内的沉淀反应（1）单向琼脂扩散试验(single agar diffusion) 是在含有抗体的琼脂板上打孔，将抗原加入小孔内，经一段时间的扩散后，在比例合适处抗原与抗体形成肉眼可见的以小孔为中心的白色沉淀环，环的直径与加入的抗原浓度成正相关，再与已知浓度抗原制作的标准曲线相比较即可求出未知抗原的量。
本方法常用于定量测定IgG、IgM、IgA和C3等。
（2）双向琼脂扩散试验(double agar diffusion) 方法是在琼脂板上间隔一定距离打孔，再在相邻的两孔分别加入抗原和抗体，它们各自向四周凝胶中扩散，一段时间后在两孔间比例合适处形成白色沉淀线。
根据沉淀线的数量、位置、形态等可以对抗原或抗体做定性或半定量分析（图14-2），还可分析两种抗原性质上的异同（图14-3）。
3、免疫电泳技术免疫电泳技术是电泳技术与沉淀反应的结合产物。
它有两大优点，一是加快了沉淀反应的速度，二是可利用电泳技术先分离蛋白质各组分，再分别与抗体反应，由此可对复杂蛋白质进行分析。
免疫电泳技术的种类很多如火箭电泳（rocket electrophoresis），对流免疫电泳(counter immunoelectrophoresis) ，免疫电泳(immunoelectrophoresis) ，免疫印迹法 (immunoblotting)（三）补体结合试验(complement fixation test，CFT)抗原抗体反应的产物是免疫复合物，它可以固定游离的补体，使补体失去溶解致敏红细胞的能力。
补体结合试验依据此特点，应用致敏红细胞做指示系统，来判断反应系统是否发生了抗原抗体反应。
该试验有5种成分参与，分属于3个系统：①反应系统，即已知的抗原(或抗体)与待测的抗体(或抗原)；②补体系统；③指示系统，即表面结合了溶血素的绵羊红细胞。
如果反应系统中存在待测的抗体(或抗原)，则抗原抗体发生结合后可固定补体；再加入指示系统时，由于反应液中已没有游离的补体而不出现溶血现象，此为补体结合试验阳性。
反之，为阴性。
补体结合试验早先多用于病原体检测、肿瘤相关抗原鉴定以及自身抗体检测等，但由于参与反应的成分多，影响因素复杂，重复性差，现已逐渐被其它方法取代。
（四）中和反应(neutralization reaction)有生物活性的抗原性物质（例如病毒、毒素、激素等）同抗体结合后，其生物活性会丧失，称为中和反应。
常用的有病毒中和试验(virus neutralization)。
原理是：病毒可以使培养细胞出现病变效应，结合了中和抗体的病毒则失去这种毒力。
将待检血清与病毒混合，再接种培养细胞，根据细胞病变效应的变化情况来判断病毒是否被中和，同时计算“中和指数”即可反映中和抗体的效价。
该试验可对病毒分型，也可检测患者血清中的抗病毒中和抗体。
