凝集反應是指細菌、紅細胞等顆粒性抗原或表面覆蓋抗原的顆粒狀物質(如紅細胞、聚苯乙烯膠乳等),與相應抗體結合,在一定條件下,形成肉眼可見的凝集團塊現象。早在1896年,Widal就利用傷寒患者的血清與傷寒桿菌發生特異性凝集的現象,有效地診斷傷寒病。至1900
年,Landsteriner在特異性血凝現象的基礎上發現了人類血型,并于1930年獲得了諾貝爾獎。在原蟲等顆粒性抗原與相應抗體所產生的凝集反應中,參與反應的抗原稱凝集原,抗體稱為凝集素。凝集實驗靈敏度高,方法簡便,迄今已成為通用的免疫學實驗技術,廣泛應用于臨床檢驗。
凝集反應的發生分兩個階段:①抗原抗體的特異結合;②出現可見的顆粒凝集。抗原與抗體相遇,很快就發生特異性結合,至于是否會出現可見反應,則受一定條件的影響。
一、常見問題
通常,細菌和紅細胞等顆粒抗原在懸液中帶弱負電荷,周圍吸引一層與之牢固結合的正離子,外面又排列一層松散的負離子層,構成一個雙層離子云,穩定的雙電層使得顆粒間相互排斥。當特異性抗體與相應抗原顆粒互補結合后,抗體起橋聯作用,克服排斥力,使得各顆粒聚集在一起。但當抗體分子太少,不能克服各顆粒間排斥力時,則不能使顆粒聚集。因此,在凝集反應中,IgM類抗體的作用比IgG類抗體要大數百倍,所以IgG類抗體常出現不完全反應,即不可見的抗原抗體反應。這種抗體有時又稱不完全抗體。
凝集實驗的敏感性可隨所用抗原而不同。如細菌凝集實驗中的敏感性受到制備抗原的細菌種類和數量影響。嗜異性凝集實驗中綿羊紅細胞的胞齡可影響結果。不同動物的細胞反應不同。商品類風濕因子試劑的敏感性差異也很大。
影響凝集反應的特異性有交叉反應,抗原的自動凝集和干擾抗體等因素。某些細菌有共同抗原,因此會出現交叉反應。抗原懸液不穩定易使抗原自動凝集。凝集反應有時出現前帶現象,這是由于抗體的濃度過高所致。凝集反應的前帶現象也可由血清中的非特異性凝集抗體所引起。
二、分類
根據抗原的性質與反應的方式不同,免疫凝集反應技術大體上可分為4類:①直接凝集反應技術;②間接凝集反應技術;③協同凝集反應技術;④抗球蛋白實驗。
三、控制措施
為使凝集反應的結果具有重復性,抗原的濃度、稀釋劑、溫育的時間需相同。建立一種新的方法,其抗原濃度需與參考制品比較。間接血凝實驗的致敏紅細胞的可溶性抗原的量需要化學的或光學的方法測定。
監測凝集實驗的性能需要陰陽對照血清、標準抗原和參考血清。測定敏感度應有高滴性和臨界陰性血清對照。用鹽水或緩沖液對照檢查抗原是否發生非特異性凝集反應。在被動凝集實驗中,未致敏的顆粒不應與實驗血清起反應。為使試劑或條件的變化最小,配對血清,即急性期和恢復期血清應同時檢測。判斷結果時,細菌或膠乳凝集實驗應在暗背景下透過強光檢查。白的背景看紅細胞凝集較好。
四、常用方法
免疫凝集反應技術常用的實驗方法有3種:①玻片法,主要做定性實驗,如菌種的鑒定及分型;②試管法,作為一種定量實驗,多用于測定血清中特異抗體的效價;③微量血凝反應板法,也是一種定量實驗,由于此法成本低,因而應用較廣。