醫學免疫學/人工結合抗原
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Landsteiner首創用已知化學結構的低分子化合物或化學基團與免疫原性蛋白質進行偶聯，製備了偶氨蛋白。由於低分子化合物本身無免疫原性，單獨免疫動物不能對其產生抗體，如與蛋白質偶聯再免疫動物則能對其產生抗體，並能單獨與其抗體結合。故稱此種無免疫原性低分子化合物為半抗原（hapten,H），稱免疫原性蛋白質為載體（cauuier,C）自此建立了半抗原與載體的概念（H-C）。因此可以認為半抗原是外加在免疫原分子上的已知化學結構的化學基團，在一定意義上它與抗原分子上未知化學結構的天然抗原決定簇是同義語（圖10-1）。
圖10-1 半抗原載體結合物
常用為載體的免疫原性蛋白質有牛血清蛋白（BSA）、牛血清丙種球蛋白（BGG）、卵清蛋白（OA）、雞丙種球蛋白（CGG）、鑰孔嘁血藍蛋白（KLH）及人工合成多聚賴氨酸（PLL）等。常用為已知結構的半抗原有二硝基苯酚（DNP）和三硝基苯酚等低分子化分物。
Landsteiner有帶有不同酸基的有機物為半抗原，分別與同一種載體偶聯製備了幾種酸基不同的半抗原載體結合物，然後免疫動物。用所得抗體與已知半抗原進行體外補體結合實驗，結果證明，帶不同酸基的半抗原只能與其相應抗體結合。同理，他用氨基苯甲酸的三種異構物（鄰位、間位、對位）分別與同一種載體蛋白偶聯的半抗原載體結合物，只能與其相應抗體結合（表10-1，2）。上述實驗證明，抗原與抗體的特異結合是與抗原分子表面的特殊結構的化學基團相關。將抗原分子表面能與其抗體結合的部位稱為抗原決定簇，即抗原的抗原性是由其抗原決定簇的性質、數目和空間構型所決定，自此建立了抗原決定簇的概念。為以後研究天然蛋白質的抗原性提供了理論依據。
表10-1 不同酸基對半抗原與抗體反應特異性的影響
| 半抗原 | ||||
| 抗下列半抗原-載體 免疫血清 |
苯胺NH2 | 對氨基苯甲酸NH2 | P對氨基苯磺酸 | 對氨基苯砷酸 |
| 載體-苯胺 載體-對氨基苯甲酸 載體-對氨基苯磺酸 載體-對氨基苯砷酸 |
+++ － － － |
－ ++++ － － |
－ － ++++ － |
－ － － +++ |
表10-2 化學基團（COOH）位置對半抗原體反應特異性的影響
| 半抗原 | ||||
| 抗下列半抗原-載體 免疫血清 |
苯胺 | 氨基苯甲酸 | ||
| 鄰位 | 間位 | 對位 | ||
| 載體-苯胺 載體-鄰位氨基苯甲酸 載體-間位氨基苯磺酸 載體-對位氨基苯砷酸 |
+++ － － － |
－ ++++ － － |
－ － ++++ － |
－ － － +++ |
+：陽性反應；－：陰性反應
抗原除與其相應抗體發生特異反應外，也可與其它相關抗體發生反應，稱這種現象為交叉反應。這是由於在二種不同的抗原分子中具有相同的抗原決定簇引起的,稱為共同簇或共同抗原.也可能由於二種不同決定簇具有相似的結構，但並非相同，也能引起交叉反應。在發生學上較近的種屬間，其抗原產生的抗體，彼此間易出現交叉反應。如牛血清清蛋白（BSA）與其它種屬清蛋白之間的交叉反應（表10-3）。
表10-3 牛血清蛋白與其它種屬清蛋白的交叉反應
| 清蛋白來源 | 交叉反應%（BSA） | 清蛋白來源 | 交叉反應 %（BSA） |
| 人 豬 羊 馬 地鼠 |
15 32 75 13 13 |
豚鼠 狗 小鼠 大鼠 貓 |
5 13 10 17 25 |
 抗原的抗原性 | 載體決定簇與半抗原決定簇  |
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