“抗原—抗體知識”盤點

張泰軍

摘 要 本文對高中生物抗原--抗體知識進行盤點，并舉例進行佐證和應用，以幫助學生加深理解。

關鍵詞 抗原—抗體 知識 盤點

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1 抗原（antigen）：是指一種能刺激人或動物機體產生抗體或致敏淋巴細胞，并能與這些產物在體內或體外發生特異性反應的物質。打個比方：抗原一般是侵入機體的病原微生物或者機體病變的、非正常的成分，是侵略者。

1.1 抗原包括免疫原性和反應原性。免疫原性又稱為抗原性，是指能夠刺激機體形成特異抗體或致敏淋巴細胞的能力。反應原性是指能與由它刺激所產生的抗體或致敏淋巴細胞發生特異性反應。具備免疫原性和反應原性兩種能力的物質稱為完全抗原，如病原體、異種動物血清等。只具有反應原性而沒有免疫原性的物質，稱為半抗原，如青霉素、磺胺等。半抗原沒有免疫原性，不會引起免疫反應。但在某些特殊情況下，如果半抗原和大分子蛋白質結合以后，就獲得了免疫原性而變成完全抗原，也就可以刺激免疫系統產生抗體和效應細胞。在青霉素進入體內后，如果其降解產物和組織蛋白結合，就獲得了免疫原性，并刺激免疫系統產生抗青霉素抗體。當青霉素再次注射人體內時，抗青霉素抗體立即與青霉素結合，產生病理性免疫反應，出現皮疹或過敏性休克，甚至危及生命。

1.2 抗原的基本性質具有異物性、大分子性和特異性。

1.2.1 異物性：指進入機體組織內的抗原物質，必須與該機體組織細胞的成分不相同。抗原一般是指進入機體內的外來物質，如細菌、病毒、花粉等；抗原也可以是不同物種間的物質，如馬的血清進入兔子的體內，馬血清中的許多蛋白質就成為兔子的抗原物質；同種異體間的物質也可以成為抗原，如血型、移植免疫等；自體內的某些隔絕成分也可以成為抗原，如眼睛水晶體蛋白質、精細胞、甲狀腺球蛋白等，在正常情況下，是固定在機體的某一部位，與產生抗體的細胞相隔絕，因此不會引起自體產生抗體。但當受到外傷或感染，這些成分進入血液時，就像異物一樣也能引起自體產生抗體，這些對自體具有抗原性的物質稱為自身抗原，所產生的抗體稱為自身抗體。由于自身抗體與自身抗原發生反應，于是就引起自身免疫疾病，如過敏性眼炎、甲狀腺炎等。機體其它自身組織的蛋白可因電離輻射、燒傷、某些化學藥品和某些微生物等理化和生物因素的作用發生變性時，也可成為自身抗原，引起自身免疫疾病，如紅斑狼瘡病、白細胞減少病、慢性肝炎等。

1.2.2 大分子性：指構成抗原的物質通過是相對分子質量大于10000的大分子物質，分子量越大，抗原性越強。絕大多數蛋白質都是很好的抗原。為什么抗原物質都是大分子物質呢？這是因為大分子物質能夠較長時間停留在機體內，有足夠的時間和免疫細胞（主要是巨噬細胞、T淋巴細胞和B淋巴細胞）接觸，引起免疫細胞作出反應。如果外來物質是小分子物質，將很快被機體排出體外，沒有機會與免疫細胞接觸，如大分子蛋白質經水解后成為小分子物質，就失了抗原性。

1.2.3 特異性：指一種抗原只能與相應的抗體或效應T細胞發生特異性結合。抗原的特異性是由分子表面的特定化學基因所決定的，這些化學基團稱為抗原決定簇。抗原以抗原決定簇與相應淋巴細胞的抗原受體結合而激活淋巴細胞引起免疫應答。特異性取決于抗原物質表面具有的某些特定的化學基團，這些化學基團叫做抗原決定簇，它是免疫細胞識別抗原的重要依據。各種抗原的決定簇數目不同，如白喉類毒素有8個抗原決定簇，流感病毒有40多個抗原決定簇。抗原決定簇大多存在于抗原的表面，但也有隱藏在抗原內部的，如牛血清蛋白的抗原決定簇多于18個，但只有6個暴露在抗原表面。隱藏在抗原分子內部的抗原決定簇一般是無功能的。抗原分子在酶的作用下，使內部的抗原決定簇暴露出來，才能發揮抗原決定簇的作用。換言之，淋巴細胞表面的抗原識別受體通過識別抗原決定簇而區分“自身”與“異己”。

1.2.4 相對性：抗原特異性是相對的，為什么呢？因為自然界中存在許多共同抗原，這些抗原物質之間可能有共同的抗原決定簇，這種現象稱為抗原交叉性或類屬性。這些具有共同決定簇的抗原稱為共同抗原或類屬抗原。

2 抗體（antibody）： 機體在抗原物質刺激下，由B細胞分化成的漿細胞（效應B細胞）所產生的、可與相應抗原發生特異性結合反應的免疫球蛋白。打個比方：抗體是對付抗原的防御力量。因為有侵略者的入侵，才有抵抗侵略者的防御力量。19世紀末和20世紀初，科學家們在實驗中發現，用細菌或其外毒素給動物注射，過一段時間后，該動物的血清中出現一些有防御作用的保護性成分。科學家們給這些血清成分起了不同的名稱，如把能特異性中和外毒素毒性的成分稱為抗毒素，把能使細菌發生特異性凝集的成分稱為凝集素等。直到20世紀30年代，科學家們才把這些成分統一稱為抗體。后來，科學家們又通過實驗證實，抗體的化學本質是球蛋白。1964年，世界衛生組織舉行專門會議，將具有抗體活性以及與抗體相關的球蛋白統稱為免疫球蛋白（Ig）。如骨髓瘤蛋白，巨球蛋白血癥、冷球蛋白血癥等患者血清中存在的異常免疫球蛋白以及“正常人”天然存在的免疫球蛋白亞單位等。因而免疫球蛋白是結構及化學的概念，而抗體是生物學及功能的概念。可以說，所有抗體都是免疫球蛋白，但并非所有免疫球蛋白都是抗體。抗體的主要功能是與抗原（包括外來的和自身的）相結合，從而有效地清除侵入機體內的微生物、寄生蟲等異物，中和它們所釋放的毒素或清除某些自身抗原，使機體保持正常平衡，但有時也會對機體造成病理性損害，如抗雙鏈DNA抗體、抗甲狀腺球蛋白抗體等一些自身抗體的產生，對人體可造成危害。也就是說，抗體是機體受抗原刺激后產生的，并且能與該抗原發生特異性結合的具有免疫功能的球蛋白。抗體主要分布于血清中，也分布于組織液及外分泌液中。

3 單克隆抗體（monoclonal antibody）即：單克隆抗體是由淋巴細胞瘤產生的：由一個B細胞分化增殖的子代細胞（漿細胞）產生的針對單一抗原決定簇的抗體，稱為單克隆抗體。它最主要的優點在于化學性質單一，特異性強、靈敏度高、并可大量制備。

4 抗原--抗體雜交：抗原--抗體雜交則用于檢測是否表達出目的蛋白質。它是DNA分子雜交技術的一個分支。endprint