技術(shù)文章：ELISA技術(shù)中的抗原與抗體的反應(yīng)

　　一、抗體的結(jié)構(gòu)

　　抗體是能與抗原特異性結(jié)合的免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)。Ig分五類，即IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。與免疫測定有關(guān)的Ig主要為 IgG和IgM。Ig由兩個輕鏈(L)和兩個重鏈(H)的單體組成。Ig的輕鏈?zhǔn)窍嗤模笑?kappa)和λ(Lambda)兩種型別。五類Ig的重鏈結(jié)構(gòu)不同，這決定了它們的抗原性也不同。IgG和IgM的重鏈分別稱為γ(gamma)鏈和μ(mu )鏈。

　　重鏈和輕鏈的 N端的氨基酸排列順序因各種抗體而異，稱為可變區(qū)，分別用VH和VL表示。兩者構(gòu)成抗體的抗原結(jié)合部位，只與相應(yīng)的抗原決定簇匹配，發(fā)生特異性結(jié)合，是抗體專一性結(jié)合抗原的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

　　IgG可被木瓜蛋白酶分解為三個區(qū)段，其中兩個相同的區(qū)段稱抗原結(jié)合片段(Fab)。每個Fab都保存結(jié)合抗原的能力，但只有一個抗原結(jié)合位點，是單價的，與抗原結(jié)合后不出現(xiàn)凝集或沉淀。另一區(qū)段稱Fc段，無抗體活性，但具有IgG的抗原性。

　　IgG可被w蛋白酶分解為兩個片段，一個Fab雙體，稱F(ab')2，能和兩個相同的抗原結(jié)合;另一片段類似Fc，隨后被分解成小分子多肽，無生物活性。

　　IgM是由五個單體組成的五聚體，含 10個重鏈和10個輕鏈，具有10個抗原結(jié)合價，由于空間位置的影響，只表現(xiàn)為五個抗原結(jié)合價。IgM分子量約為900000，IgG分子量約為150000。

　　機(jī)體被微生物感染后，先產(chǎn)生IgM抗體，然后產(chǎn)生IgG抗體。經(jīng)過一段時間，IgM抗體量逐漸減少而消失，而IgG抗體可長期存在，在疾病后可持續(xù)數(shù)年之久。IgM抗體一般為保護(hù)性抗體具有免疫性。

　　1.可逆性

　　抗原與抗體結(jié)合形成抗原抗體復(fù)合物的過程是一種動態(tài)平衡，其反應(yīng)式為：

　　Ag+Ab→Ag·Ab

　　抗體的親和力(affinity)是抗原抗體間的固有結(jié)合力，可以用平衡常數(shù)K表示：

　　K=[Ag·Ab]/[Ag][Ab]

　　Ag·Ab的解離程度與K值有關(guān)。高親和力抗體的抗原結(jié)合點與抗原的決定簇在空間構(gòu)型上非常適合，兩者結(jié)合牢固，不易解離。解離后的抗原或抗體均能保持原有的結(jié)構(gòu)和活性，因此可用親和層析法來提純抗原或抗體。在抗血清中，特異性的IgG抗體僅占總IgG中的極小部分。用親和層析法提取的特異性抗體，稱為親和層析純抗體，應(yīng)用于免疫測定中可得到更好的效果。

　　2.最適比例

　　在恒定量的抗體中加入遞增量的抗原形成抗體復(fù)合物(沉淀)的量。曲線的高峰部分是抗原抗體比例最合適的范圍，稱為等價帶(zone ofequivalence)。在等價帶前后分別為抗體過剩帶和抗原過剩帶。如果抗原或抗體極度過剩，則無沉淀物形成，在免疫測定中稱為帶現(xiàn)象(zone phenomenon)。抗體過量稱為前帶(prezone)，抗原地過量稱為后帶(postzone)。在用免疫學(xué)方法測定抗原時，應(yīng)使反應(yīng)系統(tǒng)中有足夠的抗體量，否則測得的量會小于實際含量，甚至出現(xiàn)假陰性。

　　3.特異性

　　抗原抗體的結(jié)合實質(zhì)上只發(fā)生在抗原的抗原決定簇與抗體的抗原結(jié)合位點之間。由于兩者在化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間構(gòu)型上呈互補關(guān)系，所以抗原抗體反應(yīng)具有高度的特異性。例如乙肝中的表面抗原( HBsAg)、e抗原(HBeAg)和核心抗體(HBcAg)，隨來源于同一病毒，但僅與其相應(yīng)的抗體結(jié)合，而不與另外兩種抗體反應(yīng)。抗原抗體反應(yīng)的這種特異性使免疫測定能在一非常復(fù)雜的蛋白質(zhì)化合物(例如血清)中測定某一特定的物質(zhì)，而不需先分離待檢物。

　　但是這種特異性也不是絕對的。假使兩種化合物有著部分相同的結(jié)構(gòu)，在抗原抗體反應(yīng)中可出現(xiàn)交叉反應(yīng)。例如：絨毛膜促性y激素(hCG)和黃體生成激素(LH)均由α和β兩個亞單位組成，其結(jié)構(gòu)的不同處在β亞單位，而兩者的α亞單位是同類的。用hCG免疫動物所得的抗血清中含有抗α-hCG和抗β-hCG兩種抗體，抗α-hCG抗體將與LH中的α酶位發(fā)生交叉反應(yīng)。

　　4. 敏感性

　　在測定血清中某一物質(zhì)的含量時，化學(xué)比色法的敏感度為mg/ml水平，酶反應(yīng)測定法的敏感度約為5~10μg/ml，免疫測定中凝膠擴(kuò)散法和濁度法的敏感度與酶反應(yīng)法相仿。標(biāo)記的免疫測定的敏感度可提高數(shù)千倍，達(dá)ng/ml水平。例如，用放射免疫測定法或酶免疫測定法測定HBsAg，其敏感度可達(dá)0.1ng /ml。

　　如上所述，免疫測定是一種很敏感的測定方法，抗原抗體反應(yīng)后直接測定形成的沉淀或濁度，敏感度可達(dá)5~10μg/ml。

　　5.酶免疫測定

　　酶免疫測定(enzymeimmunoassay)可分為均相(homogenous)和非均相(heterogenous)兩種類型。在均相EIA中可不需進(jìn)行游離的和結(jié)合的標(biāo)記物的分離而直接測定標(biāo)記物。例如在某種條件下，抗原抗體反應(yīng)后形成的酶標(biāo)記抗原抗體復(fù)合物中的酶失去其對底物作用的活力，因而測出的酶活力直接反映游離的酶標(biāo)記物。非均相EIA需先進(jìn)行游離的和結(jié)合的標(biāo)記物的分離。如前所述，固相載體可用作一種分離手段。這種固相酶免疫測定方法在1971年最初建立時稱為酶聯(lián)免疫吸附劑測定(enzymelinked immunosorbent assay)，簡稱ELISA，在國內(nèi)有譯作酶聯(lián)免疫吸附試驗的，雖然含義不確切，但已習(xí)用。

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