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免疫学检测法
免疫学检测技术的用途非常广泛，
它
们可用于有关免疫疾病的诊断、
疗效评
价及发病机制的研究。如
对传染病、免疫增殖性疾病、免疫缺损病、超敏反应、
自身免疫病、移植排斥反应肿瘤的
免疫学检测，对诊断、治疗均有很大帮助。此
外在医学生物学研究中对抗原性物质或细胞
的定性、
定量检查不仅推动了对各种
免疫学现象的研究，
而且扩大免疫学与医学生物许多领域的联系。
本章仅介绍常
用免疫学检测方法的原理，简要过程和实用意义。
第一节
抗原或抗体的检测
一、检测的原理
借助抗原和抗体在体外特异结合后
出现的各种现象，
对样品中的抗原或抗体
进行定性、定量、定位
的检测。
1
．抗原与抗体的亲和力
(affinity)
抗原抗体的结合就像酶与底物的结合，激
素与其受体的结合一样不是化学的反
应，
而是非共价键的可逆的结合。
抗原决定
簇和抗体分子可变区互补构型，
造成两分子间有较强的亲和力。
空间构型互补程
度不同，抗原和抗体分子之间结合力强弱也不同。互补程度高，则亲
和力强。此
外，
反应温度、
酸碱度和离
子浓度对抗原和抗体分子上各基因的解离性和电荷特
性也有重要的影响，
抗体与抗原决定簇之间的结合力大小可用亲合力来表示。
高
亲合力的抗体与抗原的结合力强，
即使抗原浓度很低时也有较多的抗体结合抗原
形成免疫复合物。
2
．抗原或抗体外检测原理根据抗原
抗体结合形成免疫复合物的性状与活性
特点，
对标本中的抗原或
抗体进行定性、
定位或定量的检测。
定性和定位检测比
较简单，
即用已知的抗体和待检样品混合，
经过
一段时间，
若有免疫复合物形成
的现象发生，
< br>就说明待检样品中有相应的抗原存在。
若无预期的现象发生，
则说
明样品中无相应的抗原存在。同理也可用已知的抗原检测样品中是否有相应抗<
/p>
体。
对抗原或抗体进行定量检测时，
以反应中加入抗原和抗体的浓度与形
成免疫
复物的浓度呈函数关系。
（
1
）根据
免疫复合物产生的多少来推算样品中抗原（或抗体）的含量：在
一定的反应条件下，加入
的已知抗体（或抗原）的浓度一定，反应产生的免疫复
合物多少与待检样品中含有相应抗
原
（或抗体）
量成正比。
也就是抗体浓
度一定
时，
免疫复合物越多则样品中的抗原量也越多。
可用实验性标准曲线推算出样品
中抗原（或抗体）的含量。如免疫单向扩
散试验、免疫比浊试验和酶联免疫检测
等都属于
类方法。
（
2
）抗原或抗体效价滴定的原理：当抗原抗体复合物形成多少不能反应抗<
/p>
原抗体反应强弱时，
就不能以检测反应强度来对抗原或抗体进行定
量。
在实际工
作中，把浓度低的反应成分（抗原或抗体）的浓度
固定，把浓度高的另
反应
成分作一系列稀释。
< br>例如用人血清作抗原免疫
3
只家兔，
比较
3
只家兔产生抗体
的多少，<
/p>
即滴定
3
只兔血清抗体效价，
可用双向琼脂扩散法来滴定，
例如将抗体
浓度固定
，将抗原作不同的稀释度，分别将抗原或抗体滴入琼脂的相应小孔中，
观察免疫兔血清与
不同稀释度的抗原出现明显沉淀浅的抗原稀释度
（如甲兔的抗
体
效价为
1/2000
，而丙免的是
1/
8000
则可比较出后者比前者产生抗体的效价要
高）。也就是
表示效价的稀释度越高，样品中所含待检成分越多。因人血清（抗
原）和抗体（免疫兔血
清）相比，浓度高，故应稀释抗原。
二、抗原或抗体检测的实用意义
1
．抗体
检测的意义检测抗体可用于评价人和动物免疫功能的指标。抗体用
于临床治疗或实验研究
时也需做纯度分析和定量测定。
临床上检测病人的抗病原
生物的
抗体、
抗过敏原的抗体、
抗
HLA
抗原的抗体、
血型抗体及各种自身抗体，
对
有关疾病的诊断有重要意义。
<
/p>
2
．抗原检测的意义可做为抗原进行检测的物质可
以下四类：
（
1
）各种微生物及其大分子产物：用于传染病诊
断、微生物的分类及鉴定
以及对菌苗、疫苗的研究。
（
2
）生物体内各种大分子物质：包括各种血清蛋白（如各类免疫球蛋白、
补体的各种成分）、可溶性血型物质、多肽类激素、细胞因子及癌胚抗原等均可
做为抗
原进行检测。
在对这些成分的生物学作用的研究以及各种疾病的诊断有重
要意义。
（
3
）
人和动物细胞的表面
分子：
包括细胞表面各种分化抗原
（如
CD
抗原）
、
同种异型抗原
（血型抗原或
MHC
抗原）
、
病毒相关抗原和肿瘤相关性情抗原等。
检测这些抗原对各种
细胞的分类、
分化过程及功能研究、
对各种与免疫有关的疾
病的诊断及发病机制的研究，均有重要意义。
（
4
）各种半抗原物质：某些药物、激素和炎症介质等属于小分子的半抗原，
可以分别将它们偶联到大分子的载体上，
组成人工结合的完全抗原。
用其免疫动
物，
制备出各种半抗原的抗体，
应用于各种半抗原物质的检测，
例如对某些病人
在
服用药物后进行血中药物浓度的监测。
对运动员进行服用违禁药品的检测，
都
是应用半抗原检测的方法。
三、抗原或抗体检测的方法
由于各种检测方法中所用的抗原性状不同，
< br>出现结果的现象也不同。
最广泛
应用方法有下述几种：<
/p>
（一）沉淀反应
可溶性抗原与抗体结合，
在两者比例
合适时，
可形成较大的不溶性免疫复合
物。在反应体系中出现不
透明的沉淀物，这种抗原抗体反应称为沉淀反应（
prec
ip
itation
neaction
）。
1
．环状沉淀试验
先将含抗体的未稀释的免疫血清加到直径小于
0.5cm
的小试管底部。
将稀释的含有可溶性抗原的
材料重叠于上，
让抗原与抗体在两液
体的界面相遇，形成白色免
疫复合物沉淀环，故名为环状沉淀试验（
ring
preci
p
itationtest
）
,
此法简便易行，需用材料较多是其缺点。
2
．单向免疫扩散试验
单向免疫扩散试验（
single
immunodiffusion
）是
在凝胶中进行的沉淀反应。
将抗体混入加热溶解的琼脂中，
倾注
于玻片上，
制成
含有抗体的琼脂板，
在
适当位置打孔，
将抗原材料加入琼脂板的小孔内，
让抗原
从小孔向四周的琼脂中扩散，
与琼脂中的抗体相遇形成免疫复合物。<
/p>
当复合物体
积增加到一定程度时停止扩散，
出现以小孔为中心的圆形沉淀圈，
沉淀圈的直径
与加入的抗原
浓度成正相关。
本方法简便，
易于观察结果，
< br>可测定抗原的灵敏度
（最低浓度）约为
10
～
20μg/ml
，常用于定量测定人或动物血清<
/p>
IgG
、
IgM
、
IgA
和
C3
等，其缺点是需
1
～
2
天才能看结果（图
20-1
）
图
20-1
单向免疫扩散试验示意图
3
．
免疫比
浊法
当抗体浓度高，
加入少量可溶性抗原，
即可形成一些肉眼
看不见的小
免疫复合物，它可使通过液体的光束发生散射，随着加入抗原增多，
形成的免疫复合物也
增多，光散射现象也相应加强。免疫比浊法（
immunonephe
< br>lomytry
）就是在一定的抗体浓度下，加入一定体积的样品，经过一段时间
，用
光散射浊度计
（
nephelom
etry
）
测量反应液体的浊度，
来推
算样品中的抗原含量。
本法敏感、快速简便，可取代单向扩散法定量测定免疫球蛋白的浓
度。
4
，双向免疫扩散试验
双免疫扩散试验（
double <
/p>
immunodiffusion
）是在
琼脂板上按一定距离打数
小孔，
在相邻的两孔内分别放入抗原和
抗体材料。
当
抗原和抗体向四周凝胶中扩散，在两孔间可出现<
/p>
2
～
3
条沉淀线
，本法常用于抗
原或抗体的定性或定量检测，
或用于两种抗原材
料的抗原相关性分析
（图
20-2
）<
/p>
。
图
20-2
双向免疫扩散试验示意图
5
．对流免疫电泳
< br>对流电泳（
counterimmunoelectrophoresis
）是一敏感快速
的检测方法，
即在电场作用下
的双向免疫扩散。
将琼脂板放入电泳槽内，
使琼脂
板的两孔沿着电场的方向，
于负极侧的孔内加入抗原，
于正极侧的孔内加入抗体，
通电后，抗原带负电荷向正极泳动，抗体分子虽也带负电荷
，但因分子量大，向
正极的位移小，
而受琼脂中电渗作用向负极
移动，
抗原和抗体能较快地集中在两
孔之间的琼脂中形成免疫复
合物的沉淀线。只需
1
小时左右即可观察结果。
6
．
免疫电泳
免疫电泳
(immunoelect
rophoresis)
的方法分成两个步骤，
即先
进行电泳，
再进行琼脂扩散。
先将样品加入琼脂中
电泳，
将抗原各成分依电泳速
度不同而分散开。
然后在适当的位置上沿电泳方向挖一直线形槽，
于槽内加入含
< br>有针对各种抗原混合抗体液，
让各抗原成分与相应抗体进行双向免疫扩散，
可形
成多答卷沉淀线。
常用此法进行血清的蛋
白种类分析。
对于免疫球蛋白缺损或增
多的疾病的诊断或鉴别诊
断有重要意义（图
20-3
）。
图
20-3
免疫电泳法基本步示决图
7
．免疫印迹法免疫印迹法（
immunoblotting
）又称为
We
stern
印迹法，用于
AIDS
的血
清抗体检测。第一步，为电泳分离
HIV
抗原，在电场中根据分
子量大
小不同病毒抗原各成分散开。
第二步，
< br>将电泳分离的蛋白质转移到硝酸纤维膜上
（电印迹）
，<
/p>
然后将印迹有病毒抗原的硝酸纤维膜浸湿于病人血清中。
如果病人
血清中含有与一种或几种抗原相对应的抗体的话，
则在该抗原印
迹部位形成免疫
复合物沉淀。
在洗去未沉淀的抗原和抗体后，<
/p>
在膜上加标记的抗人免疫球蛋白的
抗体，
此抗体可以和病毒抗原与人抗体形成的免疫复合物发生反应，
最后加入显
色底物（如果抗人
Ig
是用酶标记的）或做放射自显影
（抗人
Ig
用
125
< br>Ⅰ标记）
以显示结果（图
20-4
）。