總述
微生物表面具有可以被
免疫系統識別的物理特徵。任何能引起免疫反應的特徵稱為抗原。免疫系統的蛋白質稱為
免疫球蛋白或抗體能夠與抗原直接結合使其更有效的清除免疫系統。抗體與大顆粒物質如乳膠微球凝集技術可用於檢測特定微生物。涉及血清學鑑定的試驗有兩個方向:用於鑑定未知抗原或用於鑑定未知抗體。
1. 採用已知抗原鑑定抗體
在單滴測試(Monospot test)中,採用已知的Epstein-Barr病毒(引起
傳染性單核細胞增多症、
Burkitt淋巴瘤和鼻咽癌)抗原用於檢測患者血清中是否含有能夠特異性識別該抗原的抗體。有趣的是,該測試是檢測非特異性抗體而並非是針對檢測Epstein Barr病毒抗體。這個抗體稱為“異嗜性抗體”能夠對綿羊和牛紅細胞其反應。如果患者血清或血漿中存在這種抗體便能與膠乳混合形成可視的凝集反應。
2. 採用已知抗體鑑定抗原
另一種使用血清學鑑定法是檢測抗原本身,即使用已知的抗體去識別特異性抗原。常見的檢測如鑑定鏈球菌和
金黃色葡萄球菌法。乳膠抗體(Difco ® Staph Latex-kit 或Staphyloslide kit ) 可以用於檢測金黃色葡萄球菌。該方法是採用藍色乳膠與金黃色葡萄球菌預包被,若金黃色葡萄球菌特異性抗原存在就會與乳膠抗體反應產生明顯的凝集現象呈現可見的藍色。
優缺點
優點:高效省時、特異性強、靈敏度高、適合大量樣品檢測。
缺點:檢測過程中會經常出現假陽性反應、降低檢測的靈敏度、製備抗血清的時間較長且利用該方法一次只能檢測一種病毒。
一般特點
抗原體的結合具有特異性,當有共同抗原體存在時,會出現
交叉反應。
抗原體的結合是分子表面的結合,這種結合雖相當穩定,但是可逆的。
抗原體的結合是按一定比例進行的,只有比例適當時,才能出現可見反應。
血清學反應大體分為兩個階段進行,但其間無嚴格界限。第一階段為抗原體
特異性結合階段,反應速度很快,只需幾秒至幾分鐘反應即可完畢,但不出現肉眼可見現象。第二階段為抗原體反應的可見階段,表現為凝集、沉澱、補體結合反應等。反應速度慢,需幾分、幾十分以至更長時間。而且,在第二階段反應中,電解質、PH、溫度等環境因素的變化,都直接影響血清學反應的結果。
試驗內容
血清學鑑定為最有效和最廣泛使用的試驗,其中包括
補體結合試驗(Complement Fixation Test, CFT)、瓊脂免疫擴散試驗(Agar Gel Immunodiffusion, AGID)和間接酶聯免疫吸附試驗(Indirect Enzyme Linked Immunosorbent Assay, I-ELISA)。
有研究證明了瓊脂
免疫擴散試驗與
補體結合試驗有相似的敏感性。此外,雖然該方法缺乏國際標準化,但是許多獨立的研究已經表明,
間接酶聯免疫吸附試驗相比於更敏感比補體結合試驗或雙瓊脂免疫擴散試驗有更好的敏感性。相反的,間接酶聯免疫吸附試驗卻有著較差的特異性,因此這很大程度上取決於所使用的協定。
血清學反應
凝集反應顆粒性抗原(細菌、紅細胞等)與相應抗體結合,在電解質參與下所形成的肉眼可見的凝集現象,稱為凝集反應(Agglutination reaction)。其中的抗原稱為凝集原,抗體稱為凝集素。在該反應中,因為單位體積抗體量大,做定量實驗時,應稀釋抗體。1.1
直接凝集反應顆粒性抗原與相應抗體直接結合所出現的反應,稱為直接凝集反應(Direct agglution reaction)。1.1.1. 玻片凝集法。是一種常規的定性試驗方法。原理是用已知抗體來檢測未知抗原。常用於鑑定菌種、血型。如將含有痢疾桿菌抗體的血清與待檢菌液各一滴,在玻片上混勻,數分種後若出現肉眼可見的凝集塊,即陽性反應,證明該菌是痢疾桿菌。此法快速、簡便,但不能進行定量測定。1.1.2. 試管凝集法。是一種定量試驗方法。多用已知抗原來檢測血清中有無相應抗體及其含量。常用於協助診斷某些傳染病及進行流行病學調查。如肥達氏反應就是診斷傷寒、付傷寒的試管凝集試驗。因為要測定抗體的含量,故將待檢查的血清用等滲鹽水倍比稀釋成不同濃度,然後加入等量抗原,37℃或56℃,2~4小時觀察,血清最高稀釋度仍有明顯凝集現象的,為該抗血清的凝集效價。1.2
間接凝集反應將可溶性抗原(抗體)先吸附在一種與免疫無關的,顆粒狀微球表面,然後與相應抗體(抗原)作用,在有電解質存在的條件下,即可發生凝集,稱為間接凝集反應(Indirect agglutination)。由於載體增大了可溶性抗原的反應面積。當載體上有少量抗原與抗體結合。就出現肉眼可見的反應,敏感性很高。
沉澱反應可溶性抗原與相應抗體結合,在有適量電解質存在下,經過一定時間,形成肉眼可見的沉澱物,稱為沉澱反應(Precipitation)。反應中的抗原稱為沉澱原,抗體為沉澱素。由於在單位體積內抗原量大,為了不使抗原過剩,故應稀釋抗原,並以抗原的稀釋度作為沉澱反應的效價。1)環狀沉澱反應:是一種定性試驗方法,可用已知抗體檢測未知抗原。將已知抗體注入特製小試管中,然後沿管壁徐徐加入等量抗原,如抗原與抗體對應,則在兩液界面出現白色的沉澱圓環。2)絮狀沉澱反應:將已知抗原與抗體在試管(如凹玻片)內混勻,如抗原抗體對應,而又二者比例適當時,會出現肉眼可見的絮狀沉澱,此為陽性反應。3)瓊脂擴散試驗:利用可溶性抗原抗體在半固體瓊脂內擴散,若抗原抗體對應,且二者比例合適,在其擴散的某一部分就會出現白色的沉澱線。每對抗原抗體可形成一條沉澱線。有幾對抗原抗體,就可分別形成幾條沉澱線。瓊脂擴散可分為單向擴散和雙向擴散兩種類型。單向擴散是一種定量試驗。可用於免疫蛋白含量的測定。而雙向擴散多用於定性試驗。由於方法簡便易行,常用於測定分析和鑑定複雜的抗原成分。
補體結合反應補體結合反應(Complement fixation reaction)是在補體參與下,以綿羊紅細胞和溶血素作為指示系統的抗原抗體反應。補體無特異性,能與任何一組抗原抗體複合物結合而引起反應。如果補體與綿羊紅細胞、溶血素的複合物結合,就會出現
溶血現象,如果與細菌及相應抗體複合物結合,就會出現溶菌現象。因此,整個試驗需要有補體、待檢系統(已知抗體或抗原、未知抗原或抗體)及指示系統(綿羊細胞和溶血素)五種成份參加。其試驗原理是補體不單獨和抗原或抗體結合。如果出現溶菌,是補體與待檢系統結合的結果,說明抗原抗體是相對應的,如果出現溶血,說明抗原抗體不相對應。此反應操作複雜,敏感性高,特異性強,能測出少量抗原和抗體,所以套用範圍較廣