抗原抗体结合的相互作用

二、抗原抗体反应的特点

1.特异性　抗原抗体的特异性是指抗原分子上的抗原决定簇和抗体分子超变区结合的特异性，是由这两个分子之间空间结构的互补性决定的。抗原抗体的结合部位由抗体分子VH区和VL区上各自具有的三个高变区共同组成，该部位形成一个与抗原决定簇互补的槽沟，决定了抗体的特异性。不同的抗体超变区氨基酸残基的沟槽形状千变万化，只有与其结构互补的抗原决定簇才能如楔状嵌入，所以抗原与抗体的结合具有高度的特异性。

2.可逆性　抗原与抗体结合形成复合物后，在一定条件下，又可以解离为游离的抗原与抗体，这种特性称为抗原抗体反应的可逆性。抗原抗体的结合是分子表面的非共价键结合，形成的复合物是不牢固的，在一定条件下可以解离，因此抗原抗体反应形成复合物的过程是一个动态平衡。

抗原抗体复合物解离取决于两方面的因素：一是抗体对应抗原的亲和力；二是环境因素。高亲和力抗体的抗原结合部与抗原表位在空间构型上非常适合，两者结合牢固，不容易解离。反之，低亲和力抗体与抗原形成的复合物较易解离。环境pH值过高或过低均可破坏离子间静电引力，降低抗原抗体的结合力，促使其解离。免疫技术中的亲和层析法，常通过改变环境pH值和离子强度促使抗原抗体复合物解离，从而纯化抗原或抗体。

3.比例性　抗原抗体特异性反应时，生成复合物的量与反应物浓度之间存在着一定量比关系，只有当二者浓度比例适当时，才出现可见的反应，称为抗原抗体反应的比例性。例如沉淀反应，若向一排试管中加入一定量的抗体，然后依次向各管中加入递增浓度的相应可溶性抗原，结果随着抗原浓度的增加，沉淀很快大量出现，但超过一定范围后，沉淀速度和沉淀物的量随抗原浓度的增加反而降低，直至最后不出现沉淀物。根据所形成的沉淀物及抗原抗体的比例关系可绘制出反应曲线（图6-1）。从图中可见，曲线的高峰部分是抗原抗体分子比例合适的范围，称为抗原抗体反应的等价带。在此范围内，抗原抗体充分结合，沉淀物形成快而多。其中有一管沉淀物形成最多，上清液清晰，几乎无游离抗原或抗体存在，表明抗原与抗体浓度的比例最为合适，称为最适比。在等价带前后，由于抗体或抗原过量，上清液中可测出游离的抗体或抗原，形成的沉淀物少，这种现象称为带现象。当抗体过量时称为前带，抗原过剩时称为后带。

知识与技能拓展

网格学说

为什么抗原抗体结合在比例恰当时能形成大的聚合物?Marrack（1934年）提出的网格学说较为圆满地解释了该问题。因为天然抗原大多是多价，抗体大多是2价，当两者在等价带结合时，可相互连接为巨大网格状的聚合物立体结构，形成肉眼可见的沉淀物。当抗原或抗体任何一方过量时，由于其结合价不能相互饱和，就只能形成较小的沉淀物或可溶性抗原抗体复合物。因此在进行抗原抗体试验时，抗原抗体反应的比例问题不容忽视。

图6-1　沉淀反应中沉淀量与抗原抗体的比例关系

4.阶段性　抗原抗体反应一般分为两个阶段，第一阶段为抗原与抗体发生特异性结合的阶段，此阶段反应快，仅需数秒至数分钟，但一般不为肉眼所见；第二阶段为可见反应阶段，抗原抗体复合物在环境因素（如电解质、pH、温度、补体）的影响下，进一步交联和聚集，表现出凝集、沉淀、补体结合等肉眼可见的反应。此阶段反应慢，往往需要数分钟至数小时。实际上这两个阶段难以严格区分，所需时间亦受多种因素和反应条件的影响，如反应开始时抗原抗体浓度较高，且两者比例恰当，则很快能形成可见反应。