一、抗原抗體結合反應的原理

抗原－抗體反應是抗原和對應抗體在一定條件下特異結合形成可逆性抗原－抗體復合物的過程。

抗原抗體反應既可在機體內進行，在體外也能發(fā)生，這種特性就是許多免疫檢測方法的基礎。

由于抗體主要存在于血清中，在抗原或抗體檢測中多以血清為試驗材料，故將體外抗原抗體的免疫學反應也稱作血清學反應。

抗原抗體反應既可用已知的抗原檢測未知的抗體，這是臨床上常用的血清學診斷方法；也可用已知的抗體檢測未知的抗原，如微生物及其代謝產物、激素、藥物鑒定等的檢測。

抗體都是蛋白質（免疫球蛋白）。多數(shù)抗原也是蛋白質，少數(shù)為多糖、類脂、核酸等物質。

抗原抗體結合反應是免疫球蛋白分子上的抗原結合簇與抗原分子上的抗原決定簇相互吸引、以及多種分子間的引力參與發(fā)生的，這種反應沒有化學鍵的形成。

抗原與抗體的相互作用是非共價的，可逆的，其特性符合許多化學反應的基本原理。但因為抗體分子的結構特點，以及抗原分子結構的多樣性，使抗原抗體結合反應表現(xiàn)出復雜性 。

抗原抗體反應的過程是經過一系列的化學和物理變化，包括抗原抗體特異性結合和非特異性促凝聚兩個階段，以及由親水膠體轉為疏水膠體的變化。

在以水為分散媒介的膠體中，在一定的酸堿度下，分散相分子中的極性基（如羧基、氨基、肽基等）發(fā)生電離而使膠體粒子帶電荷，同種粒子所帶電荷相同，彼此互相排斥。

這些極性基團與水有很強的親和力，使膠體粒子外圍構成水層成為親水膠體，因而膠體粒子能均勻地分布在溶液中。

如果抗原抗體要發(fā)生特異性結合，就不能與周圍水分子結合，需構成憎水膠體。

憎水膠體在溶液中的穩(wěn)定性取決于膠體離子的表面電荷。若在溶液中加入一定量的電解質，則可中和膠體離子表面上的電荷，促使粒子相互吸引而出現(xiàn)凝集反應或沉淀反應等。

此外，還有庫倫吸引力、范德華力、氫鍵結合作用、疏水相互作用等分子間引力參與和促進抗原抗體反應。

二、抗原抗體反應的影響因素

1、內在因素對抗原抗體結合的影響

內在因素是指抗原和抗體本身的特性，這些特性直接影響了它們的結合能力。

（1）抗原的表位結構

抗原的表位結構是免疫細胞識別的關鍵區(qū)域。表位的形狀、大小和化學性質決定了抗體能否與其結合。如果表位結構發(fā)生改變，即使是很小的改變，也可能導致抗體無法識別抗原。

（2）抗體的親和力

抗體的親和力是指抗體與抗原結合的強度。親和力越高，抗體與抗原結合得越牢固。抗體的親和力取決于其可變區(qū)的氨基酸序列和三維結構。

（3）抗體的類型

根據(jù)結構和功能的不同，抗體可以分為五種主要類型：IgG、IgM、IgA、IgE和IgD。不同類型的抗體在免疫反應中發(fā)揮著不同的作用。例如，IgG是最常見的一種抗體，能夠在血液和組織液中廣泛存在，具有較長的半衰期。IgM是初次免疫反應中最早產生的抗體，具有較強的凝集作用。

2、外在因素對抗原抗體結合的影響

（1）溫度

溫度是影響抗原抗體結合的重要因素之一。一般的最適溫度在37℃，溫度過高或過低都會影響抗原抗體的結合能力。

在一定范圍內（15-40℃），溫度的升高可以增加分子的熱運動，促進抗原和抗體的結合。但若溫度高于56℃，可能會導致抗原抗體結合的可逆反應，導致復合物解離甚至變性。

隨著溫度越低，雖結合速度越慢，但結合牢固，易于觀察。某些特殊的抗原抗體反應，對反應溫度有特殊要求，如冷凝集素在4℃左右與紅細胞結合最好，20℃以上反而解離。

（2）pH值

抗原抗體反應必須在合適的酸堿度環(huán)境中進行，pH過高或過低都將影響抗原-抗體的理化性質。不同的抗原和抗體在不同的pH值下具有不同的電荷狀態(tài)，這會影響它們的結合能力。

大多數(shù)抗原抗體結合的最佳pH值在7.0-7.4之間，這是人體血液的正常pH范圍。pH值的微小變化可以顯著影響抗原抗體的結合能力。

此外，當pH達到或接近顆粒性抗原的等電點時，即使沒有相應抗體存在時，也會引起抗原非特異性凝集，即自凝，造成假陽性反應，嚴重影響試驗的可靠性。

（3）鹽濃度

鹽濃度也是影響抗原抗體結合的重要因素。鹽離子可以影響蛋白質的溶解度和穩(wěn)定性，從而影響抗原抗體的結合。在低鹽濃度下，抗原和抗體的結合能力較強；而在高鹽濃度下，結合能力會減弱。

抗原抗體均為蛋白質分子，大多數(shù)情況下等電點偏酸性，所以在中性或者弱堿性環(huán)境中抗原抗體分子表面帶有負電荷，適當濃度的離子強度可以屏蔽抗原和抗體表面電荷之間的排斥作用，破壞其表面電荷平衡，讓蛋白子分子相互吸引出現(xiàn)凝集沉淀現(xiàn)象，從而影響抗原抗體的結合。

（4）競爭性抑制

競爭性抑制是指其他分子與抗原或抗體的競爭性結合，從而影響抗原抗體的結合能力。

①蛋白質

反應基質中的其他蛋白質可能與抗體或抗原發(fā)生非特異性結合，干擾抗體與抗原的特異性結合。這些蛋白質可以占據(jù)抗體的結合位點或改變抗原的表面結構，從而降低特異性結合的效率。

某些蛋白質可以影響抗原或抗體的穩(wěn)定性和三維折疊狀態(tài)。比如，分子伴侶蛋白可以幫助維持蛋白質的正確折疊，防止錯誤的二聚體或聚集體形成，從而保持抗原和抗體的功能性結合。

②糖類

溶液中的游離糖分子可以與抗原或抗體發(fā)生非特異性相互作用，干擾特異性結合。例如，糖類分子可以通過氫鍵或疏水相互作用占據(jù)抗體的結合位點，從而減少抗體與抗原的特異性結合。

③抗原抗體結構被破壞

a.污染物

環(huán)境中的污染物，如重金屬、有機溶劑和化學物質，可以影響蛋白質的結構和功能，從而影響抗原抗體的結合能力。如某些污染物可以導致蛋白質變性，降低抗原抗體的結合能力。

b.應激條件

應激條件，如高溫、低溫、缺氧和輻射，可以影響蛋白質的穩(wěn)定性和功能，從而影響抗原抗體的結合能力。