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摘 要 本文對(duì)高中生物抗原--抗體知識(shí)進(jìn)行盤點(diǎn),并舉例進(jìn)行佐證和應(yīng)用,以幫助學(xué)生加深理解。
關(guān)鍵詞 抗原—抗體 知識(shí) 盤點(diǎn)
· G633.91
1 抗原(antigen):是指一種能刺激人或動(dòng)物機(jī)體產(chǎn)生抗體或致敏淋巴細(xì)胞,并能與這些產(chǎn)物在體內(nèi)或體外發(fā)生特異性反應(yīng)的物質(zhì)。打個(gè)比方:抗原一般是侵入機(jī)體的病原微生物或者機(jī)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(yīng)原性。免疫原性又稱為抗原性,是指能夠刺激機(jī)體形成特異抗體或致敏淋巴細(xì)胞的能力。反應(yīng)原性是指能與由它刺激所產(chǎn)生的抗體或致敏淋巴細(xì)胞發(fā)生特異性反應(yīng)。具備免疫原性和反應(yīng)原性兩種能力的物質(zhì)稱為完全抗原,如病原體、異種動(dòng)物血清等。只具有反應(yīng)原性而沒有免疫原性的物質(zhì),稱為半抗原,如青霉素、磺胺等。半抗原沒有免疫原性,不會(huì)引起免疫反應(yīng)。但在某些特殊情況下,如果半抗原和大分子蛋白質(zhì)結(jié)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(tǒng)產(chǎn)生抗體和效應(yīng)細(xì)胞。在青霉素進(jìn)入體內(nèi)后,如果其降解產(chǎn)物和組織蛋白結(jié)合,就獲得了免疫原性,并刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗青霉素抗體。當(dāng)青霉素再次注射人體內(nèi)時(shí),抗青霉素抗體立即與青霉素結(jié)合,產(chǎn)生病理性免疫反應(yīng),出現(xiàn)皮疹或過敏性休克,甚至危及生命。
1.2 抗原的基本性質(zhì)具有異物性、大分子性和特異性。
1.2.1 異物性:指進(jìn)入機(jī)體組織內(nèi)的抗原物質(zhì),必須與該機(jī)體組織細(xì)胞的成分不相同??乖话闶侵高M(jìn)入機(jī)體內(nèi)的外來(lái)物質(zhì),如細(xì)菌、病毒、花粉等;抗原也可以是不同物種間的物質(zhì),如馬的血清進(jìn)入兔子的體內(nèi),馬血清中的許多蛋白質(zhì)就成為兔子的抗原物質(zhì);同種異體間的物質(zhì)也可以成為抗原,如血型、移植免疫等;自體內(nèi)的某些隔絕成分也可以成為抗原,如眼睛水晶體蛋白質(zhì)、精細(xì)胞、甲狀腺球蛋白等,在正常情況下,是固定在機(jī)體的某一部位,與產(chǎn)生抗體的細(xì)胞相隔絕,因此不會(huì)引起自體產(chǎn)生抗體。但當(dāng)受到外傷或感染,這些成分進(jìn)入血液時(shí),就像異物一樣也能引起自體產(chǎn)生抗體,這些對(duì)自體具有抗原性的物質(zhì)稱為自身抗原,所產(chǎn)生的抗體稱為自身抗體。由于自身抗體與自身抗原發(fā)生反應(yīng),于是就引起自身免疫疾病,如過敏性眼炎、甲狀腺炎等。機(jī)體其它自身組織的蛋白可因電離輻射、燒傷、某些化學(xué)藥品和某些微生物等理化和生物因素的作用發(fā)生變性時(shí),也可成為自身抗原,引起自身免疫疾病,如紅斑狼瘡病、白細(xì)胞減少病、慢性肝炎等。
1.2.2 大分子性:指構(gòu)成抗原的物質(zhì)通過是相對(duì)分子質(zhì)量大于10000的大分子物質(zhì),分子量越大,抗原性越強(qiáng)。絕大多數(shù)蛋白質(zhì)都是很好的抗原。為什么抗原物質(zhì)都是大分子物質(zhì)呢?這是因?yàn)榇蠓肿游镔|(zhì)能夠較長(zhǎng)時(shí)間停留在機(jī)體內(nèi),有足夠的時(shí)間和免疫細(xì)胞(主要是巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞)接觸,引起免疫細(xì)胞作出反應(yīng)。如果外來(lái)物質(zhì)是小分子物質(zhì),將很快被機(jī)體排出體外,沒有機(jī)會(huì)與免疫細(xì)胞接觸,如大分子蛋白質(zhì)經(jīng)水解后成為小分子物質(zhì),就失了抗原性。
1.2.3 特異性:指一種抗原只能與相應(yīng)的抗體或效應(yīng)T細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合??乖奶禺愋允怯煞肿颖砻娴奶囟ɑ瘜W(xué)基因所決定的,這些化學(xué)基團(tuán)稱為抗原決定簇??乖钥乖瓫Q定簇與相應(yīng)淋巴細(xì)胞的抗原受體結(jié)合而激活淋巴細(xì)胞引起免疫應(yīng)答。特異性取決于抗原物質(zhì)表面具有的某些特定的化學(xué)基團(tuán),這些化學(xué)基團(tuán)叫做抗原決定簇,它是免疫細(xì)胞識(shí)別抗原的重要依據(jù)。各種抗原的決定簇?cái)?shù)目不同,如白喉類毒素有8個(gè)抗原決定簇,流感病毒有40多個(gè)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(nèi)部的,如牛血清蛋白的抗原決定簇多于18個(gè),但只有6個(gè)暴露在抗原表面。隱藏在抗原分子內(nèi)部的抗原決定簇一般是無(wú)功能的??乖肿釉诿傅淖饔孟拢箖?nèi)部的抗原決定簇暴露出來(lái),才能發(fā)揮抗原決定簇的作用。換言之,淋巴細(xì)胞表面的抗原識(shí)別受體通過識(shí)別抗原決定簇而區(qū)分“自身”與“異己”。
1.2.4 相對(duì)性:抗原特異性是相對(duì)的,為什么呢?因?yàn)樽匀唤缰写嬖谠S多共同抗原,這些抗原物質(zhì)之間可能有共同的抗原決定簇,這種現(xiàn)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(jī)體在抗原物質(zhì)刺激下,由B細(xì)胞分化成的漿細(xì)胞(效應(yīng)B細(xì)胞)所產(chǎn)生的、可與相應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng)的免疫球蛋白。打個(gè)比方:抗體是對(duì)付抗原的防御力量。因?yàn)橛星致哉叩娜肭?,才有抵抗侵略者的防御力量?9世紀(jì)末和20世紀(jì)初,科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),用細(xì)菌或其外毒素給動(dòng)物注射,過一段時(shí)間后,該動(dòng)物的血清中出現(xiàn)一些有防御作用的保護(hù)性成分??茖W(xué)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(xì)菌發(fā)生特異性凝集的成分稱為凝集素等。直到20世紀(jì)30年代,科學(xué)家們才把這些成分統(tǒng)一稱為抗體。后來(lái),科學(xué)家們又通過實(shí)驗(yàn)證實(shí),抗體的化學(xué)本質(zhì)是球蛋白。1964年,世界衛(wèi)生組織舉行專門會(huì)議,將具有抗體活性以及與抗體相關(guān)的球蛋白統(tǒng)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(jié)構(gòu)及化學(xué)的概念,而抗體是生物學(xué)及功能的概念。可以說(shuō),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??贵w的主要功能是與抗原(包括外來(lái)的和自身的)相結(jié)合,從而有效地清除侵入機(jī)體內(nèi)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(jī)體保持正常平衡,但有時(shí)也會(huì)對(duì)機(jī)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(chǎn)生,對(duì)人體可造成危害。也就是說(shuō),抗體是機(jī)體受抗原刺激后產(chǎn)生的,并且能與該抗原發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白??贵w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:?jiǎn)慰寺】贵w是由淋巴細(xì)胞瘤產(chǎn)生的:由一個(gè)B細(xì)胞分化增殖的子代細(xì)胞(漿細(xì)胞)產(chǎn)生的針對(duì)單一抗原決定簇的抗體,稱為單克隆抗體。它最主要的優(yōu)點(diǎn)在于化學(xué)性質(zhì)單一,特異性強(qiáng)、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(cè)是否表達(dá)出目的蛋白質(zhì)。它是DNA分子雜交技術(shù)的一個(gè)分支。endprint