有了質(zhì)量好的抗原,還必須選擇適當(dāng)?shù)拿庖咄緩,才能產(chǎn)生質(zhì)量好(特異性強(qiáng)和效價(jià)高)的抗體。
用于免疫的動(dòng)物
作免疫用的動(dòng)物有哺乳類(lèi)和禽類(lèi),主要為羊、馬、家兔、猴、豬、豚鼠、雞等,實(shí)驗(yàn)室常用者為家兔、山羊和豚鼠等。動(dòng)物種類(lèi)的選擇主要根據(jù)抗原的生物學(xué)特性和所要獲得抗血清數(shù)量,如一般制備抗r-免疫球蛋白抗血清,多用家兔和山羊,因動(dòng)物反應(yīng)良好,而且能夠提供足夠數(shù)量的血清,用于免疫的動(dòng)物應(yīng)適齡,健壯,無(wú)感染性疾患,最好為///雄性,此外還需十分注意動(dòng)物的飼養(yǎng),以消除動(dòng)物的個(gè)體差異以及在免疫過(guò)程中死亡的影響。若用兔,最好用純種新西蘭兔,一組三只,兔的體重以2~3kg為宜。
免疫途徑
免疫途徑有多種多樣,如靜脈內(nèi)、腹腔內(nèi)、肌肉內(nèi)、皮內(nèi)、皮下、淋巴結(jié)內(nèi)注射等,一般常用皮下或背部多點(diǎn)皮內(nèi)注射,每點(diǎn)注射0.1ml左右。途徑的選擇決定于抗原的生物學(xué)特性和理化特性,如激素、酶、毒素等生物學(xué)活性抗原,一般不宜采用靜脈注射。
佐劑
由于不同個(gè)體對(duì)同一抗原的反應(yīng)性不同,而且不同抗原產(chǎn)生免疫反應(yīng)的能力也有強(qiáng)有弱,因此常常在注射抗原的同時(shí),加入能增強(qiáng)抗原的抗原性物質(zhì),以刺激機(jī)體產(chǎn)生較強(qiáng)的免疫反應(yīng),這種物質(zhì)稱(chēng)為免疫佐劑。
佐劑除了延長(zhǎng)抗原在體內(nèi)的存留時(shí)間,增加抗原刺激作用外,更主要的是,它能刺激網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng),使參與免疫反應(yīng)的免疫活性細(xì)胞增多,促進(jìn)T細(xì)胞與B細(xì)胞的相互作用,從而增強(qiáng)機(jī)體對(duì)抗原的細(xì)胞免疫和抗體的產(chǎn)生。
常用的佐劑是福氏佐劑(Freund adjuvant),其成分通常是羊毛脂1份、石臘油5份,羊毛脂與石臘油的比例,視需要可調(diào)整為1:2~9(V/V),這是不完全福氏佐劑,在每毫升不完全佐劑加入1~20mg卡介苗就成為完全佐劑。
配制方法:按比例將羊毛脂與石蠟油置容器內(nèi),用超聲波使之混勻,高壓滅菌,置4℃下保存?zhèn)溆谩C庖咔叭〉热莘e完全或不完全佐劑與免疫原溶液混合,用振蕩器混勻成乳狀,也可以在免疫前取需要量佐劑置乳缽中研磨,均勻后再邊磨邊滴加入等容積抗原液(其中加卡介苗3~4mg/ml或不加),加完后再繼續(xù)研磨成乳劑,滴于冰水上5~10min內(nèi)完全不擴(kuò)散為止。為避免損失抗原,亦可用一注射器裝抗原液,另一注射器裝佐劑,二者以聚乙烯塑料管連接,然后二者來(lái)回反復(fù)抽吸,約數(shù)十分鐘后即能完全乳化。檢查合格后即以其中一注射器作注射用。
免疫方法
抗原劑量,首次劑量為300~500μg,加強(qiáng)免疫的劑量約為首次劑量為1/4左右。每2~3周加強(qiáng)免疫一次。加強(qiáng)免疫時(shí)用不完全佐劑,首次免疫時(shí)皮下注射百日咳疫苗0.5ml,加強(qiáng)免疫時(shí)不必注射百日咳疫苗。
在第2次加強(qiáng)免疫后2周,從耳緣靜脈取2~3ml血,制備血清,檢測(cè)抗體效價(jià)(見(jiàn)后)。如未達(dá)到預(yù)期效價(jià),需再進(jìn)行加強(qiáng)免疫,直到滿(mǎn)意時(shí)為止。當(dāng)抗體效價(jià)達(dá)到預(yù)期水平時(shí),即可放血制備抗血清。
抗血清的采集與保存
家兔是最常用以產(chǎn)生抗體的動(dòng)物,因此這里主要討論兔血的收集。羊等較大動(dòng)物以頸靜脈、動(dòng)脈取血,鼠等小動(dòng)物取血可參閱有關(guān)資料。取兔血有兩種方法,一是耳緣靜脈或耳動(dòng)脈放血,一是頸動(dòng)脈入血,也可心臟采血。取動(dòng)脈或靜脈放血時(shí),將兔放入一個(gè)特造的木匣或籠內(nèi),耳露于箱(籠)外,也可由另一人捉住兔身。剪去耳緣的毛,用少許二甲苯涂抹耳廓,30s后,耳血管擴(kuò)張、充血。用手輕拉耳尖,以單面剃須刀或尖的手術(shù)刀片,快速切開(kāi)動(dòng)脈或靜脈,血液即流出,每次可收集30~40ml 。然后用棉球壓迫止血,凝血后洗去二甲苯。二星期后,可在另一耳放血。此法可反復(fù)多次放血。頸動(dòng)脈放血時(shí),將兔仰臥,固定于兔臺(tái),剪去頸部的毛,切開(kāi)皮膚,暴露頸動(dòng)脈,插管,放血。放血過(guò)程中要嚴(yán)格按無(wú)菌要求進(jìn)行。
收集的血液置于室溫下1h左右,凝固后,置4℃下,過(guò)夜(切勿冰凍)析出血清,離心,4000rpm,10min。在無(wú)菌條件,吸出血清,分裝(0.05~0.2ml),貯于-40℃以下冰箱,或凍干后貯存于4。C冰箱保存。
抗血清質(zhì)量的評(píng)價(jià)
在免疫期間,不僅各個(gè)不同的動(dòng)物,而且同一動(dòng)物在不同的時(shí)間內(nèi)抗血清效價(jià)、特異性、親合力等都可能發(fā)生變化,因而必須經(jīng)常地采血測(cè)試。只有在對(duì)抗血清的效價(jià)、特異性、親合力等方面作徹底的評(píng)價(jià)后,才可使用所取得的抗血清。
1.效價(jià) 抗血清的效價(jià),就是指血清中所含抗體的濃度或含量。效價(jià)測(cè)定的方法常用的是放射免疫法,此法對(duì)所有的抗體均適用。某些由大分子(如蛋白類(lèi))抗原所產(chǎn)生的抗體,可用雙擴(kuò)散等方法測(cè)定。前者測(cè)定的效價(jià)極為精確。而后者則粗糙得多。
(1)放射免疫法: 以不同稀釋度的抗血清與優(yōu)質(zhì)標(biāo)記抗原混合,孵育24h后,測(cè)定其結(jié)合率。通常以結(jié)合率為50%的血清稀度和為效價(jià)。如某抗血清的結(jié)合率為50%時(shí)的稀釋度為1:15000,則該血清的效價(jià)就是1:15000?寡宓男r(jià),除由抗血清本身的性質(zhì)決定外,還受標(biāo)記抗原的質(zhì)量、孵育時(shí)間,所用稀釋液的成分及其pH等因素的影響,在工作中必須引起注意。
(2)雙向擴(kuò)散法:利用大分子抗原和抗體在瓊脂平板上擴(kuò)散,兩者在相交處產(chǎn)生沉淀線(xiàn),以觀(guān)察和判斷抗血清中是否有抗體及其濃度。
球脂板的制備:100ml pH7.1 的磷酸鹽緩沖液加到15g的瓊脂內(nèi),于水浴中加溫,攪拌,使瓊脂完全溶解,趁熱用紗布過(guò)濾,待溶液冷卻到65℃左右時(shí),加入疊氮鈉(NaN3),使其在溶液中的濃度為0.1%。用移液管把瓊脂放在干凈平皿或玻片上,約3mm厚,待其冷卻,完全凝固后,用打孔器打孔。中央孔內(nèi)加適量抗原(容量為50μl),周?chē)骺變?nèi)分別加入50μl 1:2、1:4、1:8、1:16、1:32及不稀釋的抗血清,37℃下孵育24h,觀(guān)察有無(wú)沉淀線(xiàn)產(chǎn)生,以判斷血清的稀釋度。
2.特異性測(cè)定 抗血清的特異性或稱(chēng)專(zhuān)一性是指抗血清對(duì)相應(yīng)的抗原及近似的抗原物質(zhì)的識(shí)別能力。特異性好就是抗血清的識(shí)別能力強(qiáng)。通常,特異性是以交叉反應(yīng)率來(lái)表示的。交叉反應(yīng)率低,表示抗血清的特異性好,反之則特異性差。交叉反應(yīng)率一般是用競(jìng)爭(zhēng)抑制曲線(xiàn)來(lái)判斷的。以不同濃度的抗原和近似抗原物質(zhì)分別做競(jìng)爭(zhēng)抑制曲線(xiàn),計(jì)算各自的結(jié)合率(B/T或B/B0),求出各自在IC50時(shí)的濃度,按下列公式計(jì)算交叉反應(yīng)率。
S=y/Z×100%
S:交叉反應(yīng)率,y:IC50時(shí)抗原濃度,Z:IC50時(shí)近似抗原物質(zhì)的濃度。
如某抗原的IC50濃度為90Pg/管,而一些近似抗原物質(zhì)IC50濃度幾乎是無(wú)限大,可以說(shuō)這一抗血清與其它抗原物質(zhì)的交叉反應(yīng)率近似零,即無(wú)交叉反應(yīng),該抗血清的特異性是好的。
3.親合力 在免疫學(xué)中, 親合力是指抗體與結(jié)合抗原體的活度或牢固度?贵w與抗原結(jié)合疏松,結(jié)合后會(huì)迅速解離,稱(chēng)為親合力低,反之,親合力高。親合力的高低是由抗原分子的大小,抗體分子的結(jié)合位點(diǎn)與抗原的決定基之間的立體結(jié)構(gòu)型的合適程度決定的。親合力常以親合常數(shù)K表示。K的單位是升/摩爾(L/mol)。在RIA中,K是該抗血清能達(dá)到的最小檢出量(靈敏度)的倒數(shù),K=1/[H],[H]是最小檢出量,通常,K的范圍在108~1012L/mol之間,也有高達(dá)1014L/mol的。
計(jì)算親合常數(shù)的方法20余種,計(jì)算出的K都不能真實(shí)反映實(shí)驗(yàn)情況,只能作為參考。
免疫失敗的可能原因及應(yīng)采取的措施
有時(shí)不能獲得滿(mǎn)意的抗血清,可從下列幾方面找原因,并改進(jìn)之。
(1)免疫動(dòng)物的種屬及品系是否合適,可考慮改變動(dòng)物的種屬或品系,或擴(kuò)大免疫動(dòng)物的數(shù)量。
。2)抗原質(zhì)量是否良好,可改用其它廠(chǎng)家的產(chǎn)品或改用同一廠(chǎng)家的其它批號(hào),也可考慮改變抗原分子的部分結(jié)構(gòu),或改進(jìn)提取方法。
。3)制備的免疫原是否符合要求,可從偶聯(lián)劑,載體、抗原或載體的比例、反應(yīng)時(shí)間等多方面去考慮,并加以改進(jìn)。
。4)所用的佐劑是否合適,乳化是否完全,可改用其它佐劑,或加強(qiáng)乳化。
。5)免疫的方法、劑量,加強(qiáng)免疫的間隔時(shí)間和次數(shù),免疫的途徑是否合適。
。6)動(dòng)物的飼養(yǎng)是否得當(dāng),如營(yíng)養(yǎng)(飼料、飲水)、環(huán)境衛(wèi)生(通風(fēng)、采光、溫度)是否符合要求,動(dòng)物的健康情況是否良好等。
用于免疫的動(dòng)物
作免疫用的動(dòng)物有哺乳類(lèi)和禽類(lèi),主要為羊、馬、家兔、猴、豬、豚鼠、雞等,實(shí)驗(yàn)室常用者為家兔、山羊和豚鼠等。動(dòng)物種類(lèi)的選擇主要根據(jù)抗原的生物學(xué)特性和所要獲得抗血清數(shù)量,如一般制備抗r-免疫球蛋白抗血清,多用家兔和山羊,因動(dòng)物反應(yīng)良好,而且能夠提供足夠數(shù)量的血清,用于免疫的動(dòng)物應(yīng)適齡,健壯,無(wú)感染性疾患,最好為///雄性,此外還需十分注意動(dòng)物的飼養(yǎng),以消除動(dòng)物的個(gè)體差異以及在免疫過(guò)程中死亡的影響。若用兔,最好用純種新西蘭兔,一組三只,兔的體重以2~3kg為宜。
免疫途徑
免疫途徑有多種多樣,如靜脈內(nèi)、腹腔內(nèi)、肌肉內(nèi)、皮內(nèi)、皮下、淋巴結(jié)內(nèi)注射等,一般常用皮下或背部多點(diǎn)皮內(nèi)注射,每點(diǎn)注射0.1ml左右。途徑的選擇決定于抗原的生物學(xué)特性和理化特性,如激素、酶、毒素等生物學(xué)活性抗原,一般不宜采用靜脈注射。
佐劑
由于不同個(gè)體對(duì)同一抗原的反應(yīng)性不同,而且不同抗原產(chǎn)生免疫反應(yīng)的能力也有強(qiáng)有弱,因此常常在注射抗原的同時(shí),加入能增強(qiáng)抗原的抗原性物質(zhì),以刺激機(jī)體產(chǎn)生較強(qiáng)的免疫反應(yīng),這種物質(zhì)稱(chēng)為免疫佐劑。
佐劑除了延長(zhǎng)抗原在體內(nèi)的存留時(shí)間,增加抗原刺激作用外,更主要的是,它能刺激網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng),使參與免疫反應(yīng)的免疫活性細(xì)胞增多,促進(jìn)T細(xì)胞與B細(xì)胞的相互作用,從而增強(qiáng)機(jī)體對(duì)抗原的細(xì)胞免疫和抗體的產(chǎn)生。
常用的佐劑是福氏佐劑(Freund adjuvant),其成分通常是羊毛脂1份、石臘油5份,羊毛脂與石臘油的比例,視需要可調(diào)整為1:2~9(V/V),這是不完全福氏佐劑,在每毫升不完全佐劑加入1~20mg卡介苗就成為完全佐劑。
配制方法:按比例將羊毛脂與石蠟油置容器內(nèi),用超聲波使之混勻,高壓滅菌,置4℃下保存?zhèn)溆谩C庖咔叭〉热莘e完全或不完全佐劑與免疫原溶液混合,用振蕩器混勻成乳狀,也可以在免疫前取需要量佐劑置乳缽中研磨,均勻后再邊磨邊滴加入等容積抗原液(其中加卡介苗3~4mg/ml或不加),加完后再繼續(xù)研磨成乳劑,滴于冰水上5~10min內(nèi)完全不擴(kuò)散為止。為避免損失抗原,亦可用一注射器裝抗原液,另一注射器裝佐劑,二者以聚乙烯塑料管連接,然后二者來(lái)回反復(fù)抽吸,約數(shù)十分鐘后即能完全乳化。檢查合格后即以其中一注射器作注射用。
免疫方法
抗原劑量,首次劑量為300~500μg,加強(qiáng)免疫的劑量約為首次劑量為1/4左右。每2~3周加強(qiáng)免疫一次。加強(qiáng)免疫時(shí)用不完全佐劑,首次免疫時(shí)皮下注射百日咳疫苗0.5ml,加強(qiáng)免疫時(shí)不必注射百日咳疫苗。
在第2次加強(qiáng)免疫后2周,從耳緣靜脈取2~3ml血,制備血清,檢測(cè)抗體效價(jià)(見(jiàn)后)。如未達(dá)到預(yù)期效價(jià),需再進(jìn)行加強(qiáng)免疫,直到滿(mǎn)意時(shí)為止。當(dāng)抗體效價(jià)達(dá)到預(yù)期水平時(shí),即可放血制備抗血清。
抗血清的采集與保存
家兔是最常用以產(chǎn)生抗體的動(dòng)物,因此這里主要討論兔血的收集。羊等較大動(dòng)物以頸靜脈、動(dòng)脈取血,鼠等小動(dòng)物取血可參閱有關(guān)資料。取兔血有兩種方法,一是耳緣靜脈或耳動(dòng)脈放血,一是頸動(dòng)脈入血,也可心臟采血。取動(dòng)脈或靜脈放血時(shí),將兔放入一個(gè)特造的木匣或籠內(nèi),耳露于箱(籠)外,也可由另一人捉住兔身。剪去耳緣的毛,用少許二甲苯涂抹耳廓,30s后,耳血管擴(kuò)張、充血。用手輕拉耳尖,以單面剃須刀或尖的手術(shù)刀片,快速切開(kāi)動(dòng)脈或靜脈,血液即流出,每次可收集30~40ml 。然后用棉球壓迫止血,凝血后洗去二甲苯。二星期后,可在另一耳放血。此法可反復(fù)多次放血。頸動(dòng)脈放血時(shí),將兔仰臥,固定于兔臺(tái),剪去頸部的毛,切開(kāi)皮膚,暴露頸動(dòng)脈,插管,放血。放血過(guò)程中要嚴(yán)格按無(wú)菌要求進(jìn)行。
收集的血液置于室溫下1h左右,凝固后,置4℃下,過(guò)夜(切勿冰凍)析出血清,離心,4000rpm,10min。在無(wú)菌條件,吸出血清,分裝(0.05~0.2ml),貯于-40℃以下冰箱,或凍干后貯存于4。C冰箱保存。
抗血清質(zhì)量的評(píng)價(jià)
在免疫期間,不僅各個(gè)不同的動(dòng)物,而且同一動(dòng)物在不同的時(shí)間內(nèi)抗血清效價(jià)、特異性、親合力等都可能發(fā)生變化,因而必須經(jīng)常地采血測(cè)試。只有在對(duì)抗血清的效價(jià)、特異性、親合力等方面作徹底的評(píng)價(jià)后,才可使用所取得的抗血清。
1.效價(jià) 抗血清的效價(jià),就是指血清中所含抗體的濃度或含量。效價(jià)測(cè)定的方法常用的是放射免疫法,此法對(duì)所有的抗體均適用。某些由大分子(如蛋白類(lèi))抗原所產(chǎn)生的抗體,可用雙擴(kuò)散等方法測(cè)定。前者測(cè)定的效價(jià)極為精確。而后者則粗糙得多。
(1)放射免疫法: 以不同稀釋度的抗血清與優(yōu)質(zhì)標(biāo)記抗原混合,孵育24h后,測(cè)定其結(jié)合率。通常以結(jié)合率為50%的血清稀度和為效價(jià)。如某抗血清的結(jié)合率為50%時(shí)的稀釋度為1:15000,則該血清的效價(jià)就是1:15000?寡宓男r(jià),除由抗血清本身的性質(zhì)決定外,還受標(biāo)記抗原的質(zhì)量、孵育時(shí)間,所用稀釋液的成分及其pH等因素的影響,在工作中必須引起注意。
(2)雙向擴(kuò)散法:利用大分子抗原和抗體在瓊脂平板上擴(kuò)散,兩者在相交處產(chǎn)生沉淀線(xiàn),以觀(guān)察和判斷抗血清中是否有抗體及其濃度。
球脂板的制備:100ml pH7.1 的磷酸鹽緩沖液加到15g的瓊脂內(nèi),于水浴中加溫,攪拌,使瓊脂完全溶解,趁熱用紗布過(guò)濾,待溶液冷卻到65℃左右時(shí),加入疊氮鈉(NaN3),使其在溶液中的濃度為0.1%。用移液管把瓊脂放在干凈平皿或玻片上,約3mm厚,待其冷卻,完全凝固后,用打孔器打孔。中央孔內(nèi)加適量抗原(容量為50μl),周?chē)骺變?nèi)分別加入50μl 1:2、1:4、1:8、1:16、1:32及不稀釋的抗血清,37℃下孵育24h,觀(guān)察有無(wú)沉淀線(xiàn)產(chǎn)生,以判斷血清的稀釋度。
2.特異性測(cè)定 抗血清的特異性或稱(chēng)專(zhuān)一性是指抗血清對(duì)相應(yīng)的抗原及近似的抗原物質(zhì)的識(shí)別能力。特異性好就是抗血清的識(shí)別能力強(qiáng)。通常,特異性是以交叉反應(yīng)率來(lái)表示的。交叉反應(yīng)率低,表示抗血清的特異性好,反之則特異性差。交叉反應(yīng)率一般是用競(jìng)爭(zhēng)抑制曲線(xiàn)來(lái)判斷的。以不同濃度的抗原和近似抗原物質(zhì)分別做競(jìng)爭(zhēng)抑制曲線(xiàn),計(jì)算各自的結(jié)合率(B/T或B/B0),求出各自在IC50時(shí)的濃度,按下列公式計(jì)算交叉反應(yīng)率。
S=y/Z×100%
S:交叉反應(yīng)率,y:IC50時(shí)抗原濃度,Z:IC50時(shí)近似抗原物質(zhì)的濃度。
如某抗原的IC50濃度為90Pg/管,而一些近似抗原物質(zhì)IC50濃度幾乎是無(wú)限大,可以說(shuō)這一抗血清與其它抗原物質(zhì)的交叉反應(yīng)率近似零,即無(wú)交叉反應(yīng),該抗血清的特異性是好的。
3.親合力 在免疫學(xué)中, 親合力是指抗體與結(jié)合抗原體的活度或牢固度?贵w與抗原結(jié)合疏松,結(jié)合后會(huì)迅速解離,稱(chēng)為親合力低,反之,親合力高。親合力的高低是由抗原分子的大小,抗體分子的結(jié)合位點(diǎn)與抗原的決定基之間的立體結(jié)構(gòu)型的合適程度決定的。親合力常以親合常數(shù)K表示。K的單位是升/摩爾(L/mol)。在RIA中,K是該抗血清能達(dá)到的最小檢出量(靈敏度)的倒數(shù),K=1/[H],[H]是最小檢出量,通常,K的范圍在108~1012L/mol之間,也有高達(dá)1014L/mol的。
計(jì)算親合常數(shù)的方法20余種,計(jì)算出的K都不能真實(shí)反映實(shí)驗(yàn)情況,只能作為參考。
免疫失敗的可能原因及應(yīng)采取的措施
有時(shí)不能獲得滿(mǎn)意的抗血清,可從下列幾方面找原因,并改進(jìn)之。
(1)免疫動(dòng)物的種屬及品系是否合適,可考慮改變動(dòng)物的種屬或品系,或擴(kuò)大免疫動(dòng)物的數(shù)量。
。2)抗原質(zhì)量是否良好,可改用其它廠(chǎng)家的產(chǎn)品或改用同一廠(chǎng)家的其它批號(hào),也可考慮改變抗原分子的部分結(jié)構(gòu),或改進(jìn)提取方法。
。3)制備的免疫原是否符合要求,可從偶聯(lián)劑,載體、抗原或載體的比例、反應(yīng)時(shí)間等多方面去考慮,并加以改進(jìn)。
。4)所用的佐劑是否合適,乳化是否完全,可改用其它佐劑,或加強(qiáng)乳化。
。5)免疫的方法、劑量,加強(qiáng)免疫的間隔時(shí)間和次數(shù),免疫的途徑是否合適。
。6)動(dòng)物的飼養(yǎng)是否得當(dāng),如營(yíng)養(yǎng)(飼料、飲水)、環(huán)境衛(wèi)生(通風(fēng)、采光、溫度)是否符合要求,動(dòng)物的健康情況是否良好等。