一、凝集反应

一、凝集反应

凝集反应(agglutination reaction)是指细菌和红细胞等颗粒性抗原或表面包被可溶性抗原(或抗体)的颗粒性载体与相应抗体(或抗原)特异性结合后,在适当电解质存在下,出现肉眼可见的凝集现象。它是定性检测的方法,即根据是否出现凝集现象判定结果阳性或阴性;也可进行半定量检测,即将标本做倍比稀释再进行反应,以出现阳性反应的最高稀释度作为滴度。凝集反应因其方法简便,敏感度高,在临床检验中被广泛应用。

凝集反应的发生分为两个阶段:①抗原抗体的特异性结合阶段,此阶段反应快,仅需数秒至数分钟,但不出现可见反应;②出现可见的凝集反应阶段,此阶段反应慢,一般需要数分钟至数小时。实际上这两个阶段难以严格区分,反应时间亦受多种因素的影响。

在免疫学技术中,凝集反应可分为直接凝集反应和间接凝集反应两大类。

(一)直接凝集反应

在适当电解质参与下,细菌、螺旋体和红细胞等颗粒抗原直接与相应抗体结合,出现肉眼可见的凝集现象,称为直接凝集反应(direct agglutination reaction)。常用的凝集试验有玻片法和试管法两种。

1.玻片凝集试验(slide agglutination test)定性试验方法,即用已知抗体作为诊断血清,与菌液或红细胞悬液等受检颗粒抗原在玻片上进行反应,可用于从患者标本中分离得到的菌种的诊断或分型,对人类ABO血型进行鉴定。

2.试管凝集试验(tube agglutination test)半定量试验方法。将受检血清在试管中进行系列稀释,加入已知颗粒抗原,保温后观察每管内抗原凝集程度。此试验易引起抗原的非特异性凝集,出现假阳性反应,因此必须设不加抗体的稀释液作对照组。可用于病原微生物感染的免疫学诊断,如肥达试验、外斐反应等。

(二)间接凝集反应

将可溶性抗原(或抗体)先吸附于适当大小的颗粒性载体(如正常人O型红细胞、细菌、乳胶微粒等)的表面,然后与相应抗体(或抗原)作用,在适宜的电解质存在条件下,出现特异性凝集现象,称间接凝集反应(indirect agglutination)或被动凝集反应(passive agglutination)。这种反应可检测各种抗体和可溶性抗原反应,其敏感度高于直接凝集反应和沉淀反应,因此被广泛应用于临床检验。

根据致敏载体用的是抗原或抗体以及凝集反应的方式,间接凝集反应可分为八类。

1.正向间接凝集反应 用可溶性抗原致敏载体以检测标本中的待检抗体,反应数分钟后出现凝集为阳性(图19-1)。

图示

图19-1 正向间接凝集反应原理示意图

2.反向间接凝集反应 用特异性抗体致敏载体以检测标本中的待检抗原(图19-2)。

图示

图19-2 反向间接凝集反应原理示意图

3.间接凝集抑制反应 用抗原致敏的颗粒性载体及相应的抗体作为诊断试剂,检测标本中是否存在与致敏抗原相同的抗原。先将待测抗原标本与相应抗体作用,然后再加入致敏的载体,若出现凝集现象,则说明标本中不存在相同抗原,抗体试剂未被结合,仍可与载体上的抗原起作用。若存在相同抗原,抗体与之结合,凝集反应被抑制(图19-3)。同理,用抗体致敏的载体及相应的抗原检测标本中的抗体,则称反向间接凝集抑制反应。(https://www.daowen.com)

图示

图19-3 间接凝集抑制反应原理示意图

4.协同凝集反应(co-agglutination)以葡萄球菌蛋白A(SPA)蛋白作载体,因SPA具有与IgG的Fc段结合的特性,当葡萄球菌与IgG抗体连接时,Fab暴露,可与相应抗原结合,葡萄球菌就成为抗体致敏的颗粒性载体,与相应抗原接触,出现反向间接凝集反应。用于细菌、病毒的直接检测。

5.间接血凝试验 间接血凝试验是以红细胞作为载体的间接凝集试验,即用已知的抗原(或抗体)致敏红细胞,与标本中相应的抗体(或抗原)特异性结合,出现红细胞凝集现象。最常用的红细胞为绵羊、家兔、鸡及人O型红细胞,在临床检验中应用广泛。结果判断:红细胞沉积于孔底,集中呈一边缘光滑圆点的为不凝集(-)。如红细胞凝集,则分布于孔底周围。根据凝集程度判断阳性反应的强弱,以(++)凝集的孔为滴度终点。自身红细胞凝集试验(autoerythrocyte agglutination test)的不同之处为反应中的红细胞是未经致敏的受检者新鲜红细胞。该方法的特点是受检标本为全血,不需分离血清,可采指血或耳垂血进行试验,可即刻知道检测结果(图19-4)。此试验已成功地用于抗HIV抗体、乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)的检测,其敏感度与间接血凝试验相仿。

图示

图19-4 自身红细胞凝集试验原理示意图

6.乳胶凝集试验(latex agglutination test,LAT)也是一种间接凝集试验,即将抗原(或抗体)致敏乳胶颗粒,直接与待测标本中的抗体(或抗原)发生凝集反应,常用的颗粒性载体为聚苯乙烯乳胶。

乳胶凝集试验分试管法与玻片法,需保温或反应时间较长的试验一般采用试管法,可进行半定量测定。玻片法操作简便,多为定性测定。乳胶为人工合成的载体,性能稳定,均一性好,目前免疫乳胶技术已成为常用的免疫学技术,如微板凝集、膜过滤斑点试验等。

7.明胶凝集试验(gelatin agglutination test,GAT)也是一种间接凝集试验,试验用粉红色明胶颗粒吸附病毒抗原或重组抗原,再与待检血清作用,出现肉眼可见的粉红色凝集,说明血清中含抗病毒抗体。此试验灵敏度高,简便,快速,常用于抗HIV-1抗体和抗精子抗体检测等。

8.抗球蛋白试验(antiglobulin test)抗球蛋白参与的间接血凝试验,由Coombs建立,故又称为Coombs试验,用于检测抗红细胞不完全抗体。不完全抗体多半是7S的IgG类抗体,能与相应的抗原牢固结合,但因其分子量较小,体积小,不能起到桥联作用,在一般条件下不出现可见反应。Coombs利用抗球蛋白抗体作为第二抗体,起桥联作用,连接与红细胞表面抗原结合的特异性抗体,使红细胞凝集。经常用于试验的有两类方法。

(1)直接Coombs试验:用于检测吸附于红细胞表面的不完全抗体,即将含抗人球蛋白试剂直接加到表面结合抗体的受检红细胞中,即可见细胞凝集(图19-5)。常用于检测新生儿溶血症、自身免疫性溶血症、特发性自身免疫性贫血和医源性溶血等疾病患者的红细胞上吸附的不完全抗体。

(2)间接Coombs试验:用于检测血清中游离的不完全抗体,即将受检血清和具有相应抗原性的红细胞相结合,再加入抗人球蛋白即可出现可见的红细胞凝集(图19-6)。多用于检测母体Rh(D)抗体和因红细胞不相容的输血所产生的血型抗体;也可用专一特异性抗球蛋白血清分析与红细胞结合的不完全抗体的Ig亚类。

图示

图19-5 直接Coombs试验原理示意图

图示

图19-6 间接Coombs试验原理示意图