常用血清学诊断方法之凝集反应
2019-02-13毕长红
毕长红
(吉林省德惠市动物疫病预防控制中心,吉林 德惠 130300)
习惯上把体内的抗原抗体反应称为免疫反应,体外的抗原抗体反应因为主要依靠于存在于血清中的抗体来进行,所以称为血清学反应。
1 血清学反应的特点
抗原抗体反应具有比较严格的特异性。例如布氏杆菌的抗原只能与布氏杆菌的抗体发生反应;破伤风毒素只能与破伤风抗毒素反应等。
合适的比例。一定量的抗原只能与一定量的抗体结合才出现可见反应。一般认为抗原分子是多价的,可以结合多个抗体分子(一般可结合3~6 个抗体分子),而抗体分子是双价的,可与两个抗原分子结合,只有两者比例合适,才能构成较大的集团,发生可见的凝集或沉淀反应。
可逆性。抗原抗体结合是表面分子的结合,具有相对稳定性。在某种情况下,能出现可逆反应。例如毒素和抗毒素结合后仍可将其完整的分离开,并不影响毒素的毒性。
2 实验方法
2.1 直接凝集反应(细菌凝集反应)
有玻片法和试管法两种。玻片法是将已知的免疫血清(或待检血清)与未知的抗原(或已知的抗原)各1 滴,在玻片上混合,晃动玻片1~2 min,出现可见的凝集现象者为阳性反应。在兽医实践工作中,常用于传染病的诊断,如布氏杆菌病及鸡白痢等。此外,还可用于各型沙门氏杆菌的定性。试管法通常用已知抗原检查待检血清中相应抗体的有无及其含量(凝集价)。在一系列试管中,将被检血清用生理盐水作倍比稀释,各加入等量已知抗原,以最高稀释度仍有明显凝集现象者为该被检血清的效价。本法也常用于布氏杆菌及马副伤寒等病的诊断。
2.2 间接凝集反应
可溶性抗原与其相应的抗体不能发生肉眼可见的凝集反应,若将其吸附在颗粒性物体表面(称为致敏)再与相应抗体结合,便可出现可见的凝集现象,称为间接凝集反应。若用红细胞作为载体,便称为间接血细胞凝集试验(简称间接血凝)。本法敏感性极高,能测出极微量的抗体,兽医工作中常用来检查炭疽杆菌病、钩端螺旋体病等多种畜禽传染病的诊断和鉴定菌型的工作中。
2.2.1 红细胞悬浮液的准备
无菌采取绵羊脱纤维血,用pH 7.2磷酸盐缓冲液洗涤3次,制成3%红细胞悬浮液。为了提高红细胞同抗原的结合能力,在敏化前先经鞣酸处理或在致敏时加入重偶氮联苯胺。为了延长致敏红细胞的保存时间,可在敏化之前或之后做醛化处理。
醛化处理:红细胞悬浮液100 mL,加甲醛溶液40 mL,置37 ℃水浴中90 min~2 h,取出用生理盐水洗涤3~4 次,最后制成3%红细胞悬浮液,。
鞣酸化处理:红细胞悬浮液加等量的鞣酸生理盐水溶液(1:30 000),置37 ℃水浴中15 min,取出用生理盐水洗涤2~3次,最后制成3%红细胞悬浮液。
2.2.2 红细胞敏化
取抗原与3%红细胞悬浮液(经醛化和鞣化处理)等量混合,置37 ℃水浴中15 min,取出用磷酸缓冲液(加有1%兔血清,pH 7.2)洗涤3次,最后制成3%红细胞悬浮液,即为致敏红细胞液。
2.2.3 被检血清
以常法获得血清,以生理盐水做1:5 稀释,在56 ℃水浴中灭活30 min。
2.2.4 操作方法
取有凹孔的塑料板一块(亦可用小试管)按规定将不同稀释度的被检血清加入各凹孔中,每孔加入已致敏的红细胞悬浮液一滴,混匀,置37 ℃温箱中1~2 h后观察结果。
2.2.5 判定结果
红细胞在孔底形成不规则的网状凝集物为阳性反应。红细胞沉降于孔底呈圆点状,无凝集现象为阴性反应。
2.3 病毒的血细胞凝集和血细胞凝集抑制实验
有些病毒(如流感病毒、鸡新城疫病毒)与动物红细胞混悬液混合后能使红细胞发生凝集,但这种凝集作用可为相应的抗体所抑制。因此,可以用已知的免疫血清(抗体)鉴定未知的病毒(抗原)。亦可以用已知的病毒(抗原)来检查病畜血清中的抗体和抗体的抑制价。前者称为血细胞凝集试验,后者称为血细胞凝集抑制实验。兽医工作中常用于诊断鸡新城疫等病。
3 影响凝集反应的因素
电解质:凝集反应必须有适量电解质参加。实验中常用生理盐水来稀释血液或细菌悬液,但过多的盐分能产生“盐凝集”(氰化钠增到一定浓度时,即使血液没有抗体,亦能使细菌悬液发生凝集)。
酸碱度:凝集反应以在pH 6~8 的环境中进行最合适,若偏酸性,达到了细菌蛋白的等电点(pH 4.3)时,即或在无相应抗体存在的情况下,细菌亦能发生凝集现象,称为“酸凝集”。
温度:不同的凝集反应对温度的要求亦不相同,有的在4 ℃,有的在室温,有的在37 ℃下进行反应。一般情况下,温度从0~30 ℃凝集反应的速度随温度的升高而迅速增加,增高温度可促进抗原颗粒的分子运动,使抗原抗体的分子互相撞击粘着的机会增多,因而加速凝集块的形成。
振荡:混合物的振荡可增加抗原抗体分子间的撞击,加快反应速度。
抗原和抗体的比例:在凝集反应中,抗原抗体的比例最适当时,反应出现最好。抗体浓度过高时反而不出现凝集,这种现象称为前带现象。