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非特异性免疫功能测定

时间:2024-07-10 百科知识 版权反馈
【摘要】:LZM由18种氨基酸组成。通过对各种血液的有形成分测定,发现血清中的LZM主要来自于中性粒细胞、单核细胞及巨噬细胞的溶酶体,某些活动性肉芽肿疾病,包括结核病、结节病、克罗恩病等患者血清LZM含量升高。溶菌环的直径与LZM含量的对数呈直线关系,根据标准曲线即可算出样品中LZM含量。定值血清亦可用LZM标准液代替。标本中LZM含量以所测菌圈直径自标准曲线换算。在缺乏肯定的实验数据之前,标本应新鲜,不超过12h。

一、溶菌酶

溶菌酶(lysozyme,LZM)(细胞质酶,E.C.3.2.1.17)于1922年由Fleming自鸡卵中首次发现并分离,其分子量为14 500,能水解细菌细胞壁的N-乙酰胞壁酸-β-1,4N-乙酰葡萄糖胺(N-acetylmurammic-β-1,4-N-acetylucosamamine)中的糖苷键,从而使细菌热较稳定,在碱性溶液中,随温度升高很快失活。易溶于水,不溶于丙酮乙醚等有机溶剂。LZM由18种氨基酸组成。

LZM广泛分布于哺乳动物的组织、体液与分泌物中,其中以血液、肺、肾、唾液与泪液等含量为高,尤以泪液含量为最高,为血清浓度的100~150倍。通过对各种血液的有形成分测定,发现血清中的LZM主要来自于中性粒细胞、单核细胞及巨噬细胞的溶酶体,某些活动性肉芽肿疾病,包括结核病、结节病、克罗恩病等患者血清LZM含量升高。而淋巴细胞、血小板、红细胞、嗜酸性细胞、嗜碱性细胞、巨核细胞、原始淋巴细胞和原始粒细胞均无LZM活性。且单核细胞与巨噬细胞的LZM位于其表面,而中性粒细胞的LZM位于胞质深层,只有细胞裂解时才能释放出来。

LZM的检测方法常用比浊法、琼脂平板法和比色法。此外,还有酶免疫法、放射免疫法等,后两者虽很方便,敏感性很高,但试剂制作要求高,目前国内尚无试剂供应,在此不做介绍。

(一)光电比浊法

1.原理 将溶壁微球菌(micrococcus lysodeikucs)等菌体配制成基质液,加入一定量的标本,37℃作用2min,因标本中含LZM溶解微球菌,其浊度降低,其降低程度与标准的LZM作对比,即可计算出LZM的含量。

2.试剂

(1)菌液的制备

①新鲜菌液:将标准菌株(溶壁微球菌或八叠球菌)接种在普通琼脂平板上,24h用0.067mol/L PBS洗下,配制成混悬菌液,56℃30min后,用分光光度计640nm测定吸光度A值为0.2左右。

②干菌粉:称取干菌粉50mg,放入0.067mol/L,PBS 50ml内,充分混匀,用分光度计640nm测定A值为0.2左右。

(2)LZM标准液:称取LZM 5mg(2 500U/mg)溶于0.067mol/L pH7.4PBS液5ml中,再稀释成100mg/L、50mg/L、30mg/L、20mg/L和10mg/L的不同浓度。

(3)0.067mol/L pH7.4PBS缓冲液

(4)5mol/L KOH溶液。

3.方法 待测标本做适当稀释或不稀释(估计其LZM含量),取标本0.2ml于小试管中,37℃水浴5min,再向试管内加入37℃预温的菌液1.8ml混匀,立即计时,至2h,加入1滴5mol/L KOH溶液终止反应。立即将菌液倒入比色杯内,以640nm测其A1值。

另取同一标本0.2ml,先加1滴5mol/L KOH溶液,混匀,37℃预热5min,再加入1.8ml经37℃预热的菌液,在同样条件下测定A0值。

4.计算查曲线 A1-A0为标本吸光度,从已知的标准曲线上查标本中LZM含量。

5.标准曲线 将不同浓度的LZM标准液按标本一样进行测定,以吸光度为纵坐标,以LZM含量为横坐标绘制曲线。

6.参考值 血清LZM含量为5~10mg/L,尿液LZM含量为0~2mg/L,CSF中LZM含量为0~5mg/L

(二)琼脂平板法

1.原理 将溶壁微球菌液与琼脂混匀,浇注平板,待凝固后打孔,孔内注入待测标本,置室温(或37℃)扩散后,标本中LZM弥散如周围含菌的琼脂中,将微球菌溶解,出现透明的溶菌环。溶菌环的直径与LZM含量的对数呈直线关系,根据标准曲线即可算出样品中LZM含量。

2.试剂

(1)pH6.4 0.067mol/L PBS缓冲液。

(2)菌液制备:将微球菌接种于普通琼脂平板上,37℃培养24h。用蒸馏水洗下菌苔,每分钟2 500转离心15min,除去上清液。沉淀菌细胞用丙酮洗3次,乙醚洗2次后,置37℃烘干,研成细粉分装小瓶,密闭置4℃保存。用时以0.067mol/L pH6.4PBS配成100mg/ml浓度,以1层纱布过滤即成。

(3)含菌琼脂平板用0.067mol/L pH6.4PBS液配制。10g/L琼脂或琼脂糖(含硫柳汞0.1g/L),加热融化后冷至60℃时,加入上述菌液(最终含量为1mg/ml)充分混匀,浇注平板(平板可用免疫球蛋白测定用的彩色扩散板),浇注量按0.17ml/cm2计算,浇注时应保持平皿水平。凝固后,用金属打孔器打孔,孔径3mm。

(4)LZM标准液:称取LZM 2mg溶于2ml 0.067mol/L pH6.4PBS中,再用PBS稀释成5mg/L、10mg/L、20mg/L、40mg/L、80mg/L、100mg/L和200mg/L。

3.方法 取标本10μl加入含菌琼脂平板上的标本孔中,每块板上同时制备标准曲线,即将各浓度LZM标准液10μl分别加入2个复孔中,板置温盒内,37℃扩散24h后再观察结果。如果一次制含菌琼脂多块时,可只做一次标准曲线,但每块要以定值血清(20mg/ml)作质控。定值血清亦可用LZM标准液代替。

4.结果观察 测定标准曲线各浓度复孔溶菌环直径的均值,于半对数纸上以溶菌环直径为横坐标,LZM浓度为纵坐标,画出标准曲线。标本中LZM含量以所测菌圈直径自标准曲线换算。

5.参考值 同比浊法。

6.注意事项

(1)有关标本保存期限和LZM标准液的保存期,各文献报道各不一致。在缺乏肯定的实验数据之前,标本应新鲜,不超过12h。LZM标准液宜临用时配制。

(2)标本LZM含量过高,可稀释后再测定。实验时使用新菌液要谨防污染

(3)为减少误差,每份标本应做复孔。

(三)比色法

1.原理 用活性染料艳红K-2BP将溶壁微球菌菌体染色,洗去游离染料。此染色菌体在标本中LZM作用下溶解,释放出染料,于520nm测其A值,即可根据标准曲线算出标本中LZM的含量。

2.试剂

(1)LZM标准液:将LZM 2mg溶于4ml蒸馏水中,用蒸馏水配成5mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L和50mg/L(μg/ml)和0.5mg/L、1mg/L、2mg/L、3mg/L、4mg/L和5mg/L(μg/ml)两套标准液。

(2)0.6mol/L HCl水溶液。

(3)酸乳化剂:取非离子表面活性剂(俗称平平加)10g,加温溶于500ml蒸馏水中,取此液10ml,加0.6mol/L HCl 190ml即成。

(4)染色菌液:取干燥溶壁微球菌1.0g于研钵中研成细粉,再加入艳红K-2BP活性染料1.0g,继续研磨、混匀,再加入40ml 0.25mol/L NaOH拌成匀浆,22℃(室温)放置18~24h后,用蒸馏水反复洗涤,每次每分钟3 000转离心15min,弃上清液,至上清液无色为止。沉淀物中加入0.067mol/L pH6.4PBS缓冲液100ml,4℃保存。

3.方法 取标本0.5ml,加染色菌液1.0ml,充分摇匀,37℃水浴15min后,加酸乳化剂2.0ml。对照为染色菌液1.0ml,加酸乳化剂2.0ml,混匀后加标0.1ml。标准曲线为6支小试管,各加染色菌液1.0ml,再分别加入0.067mol/L。pH 6.4PBS液0.45ml、0.4ml、0.3ml、0.2ml、0.1ml和0.05ml。以上各管均于充分摇匀之后,每分钟3000转离心15min,取上清液比色。

4.结果观察 上清液于520nm测其A值。以标准LZM含量为横坐标,A值为纵坐标绘制标准曲线。标水中LZM含量可根据A值从标准曲线中查出。

5.参考值 血清3~10mg/L,尿液0mg/L,CSF中0~4mg/L。

(四)LZM测定的影响因素及方法学评价

1.影响因素 包括缓冲液的pH、测试温度、离子强度以及溶壁微球菌的制备方法。1.0g/L NaCl溶解细菌能力较大,当NaCl浓度高于1.0g/L时,溶解细菌能力下降。一些带阳电荷的分子或离子如钾、组蛋白等,可增加LZM活性;而一些带阴性电荷的分子或离子如肿素、透明质酸、DNA、RNA和某些氨基酸的共聚物等,可抑制LZM的活性。EDTA对LZM含量测定无影响。精胺、羟化四甲胺对溶壁微球菌细胞壁有保护作用,尽管对LZM活性无影响,但对LZM含量测定仍有干扰作用。

2.方法学评价

(1)比浊法是基于分光光度计测量其浊度变化。LZM溶解溶壁微球菌足一个复杂的过程,仅与酶的含量与活性直接相关。因此,比浊法测定的每批标本都必须作标准曲线,曲线的制作与标本测试条件务必一致,方能得出准确的结果。1980年Selsted等对比浊法进行了改进,将标本(或LZM标准液)与溶壁微球菌于37℃作用18h后,测其吸光度的变化,计算LZM的含量。由于LZM的稳定性高,其试验敏感度明显增加,LZM的最小检出量可达5ng/L,但比浊法菌液用量较大。若采用半自动或全自动生化分析仪,则可降低菌液的用量。

(2)琼脂平板法测定所需时间长,溶菌圈边缘不十分清楚,常难以准确测定,误差可达1mm以上,这样LZM含量的误差可达20%,尤其是含量在30mg/L以上时更为突出。

(3)比色法所需时间短,结果易观察,但活性染料不易获得。

(五)LZM含量测定在结核病诊断中的应用

1.结核病患者血清LZM含量依病情轻重而不同。轻度、中度和重症肺结核患者血清LZM含量分别约10%、50%和75%的升高。痰菌阳性患者明显高于阴性患者,约80%痰菌阳性患者血清LZM含量升高。

2.结核性胸腔积液(或腹水)和脓性胸腔积液(或腹水)(包括结核性脓胸和细菌性脓胸所致)中LZM含量明显高于癌性、结缔组织病、充血性心力衰竭和肝硬化等患者胸腔积液(或腹水)中LZM含量,而脓性胸腔积液(或腹水)又高于结核性腔积液(或腹水),约94%的结核胸性腔积液(或腹水)LZM含量超过30mg/L。而80%的癌性胸腔积液(或腹水)在30mg/L以下,充血性心力衰竭和肝硬化所致胸腔积液(或腹水)LZM含量均低于30mg/L。胸腔积液(或腹水)中LZM含量与蛋白质含量成正比相关,且随疾病的治疗及病情的好转而逐渐降低。

虽然结核性、癌性胸腔积液(或腹水)LZM含量有重叠,但测定胸腔积液(或腹水)LZM/血清LZM之比可减少重叠。结核性胸腔积液(或腹水)此比值均>1,阳性率达90%~100%,阳性预计值和特异性均在90%以上,尤以脓性胸腔积液(或腹水)更为明显;而其他原因所致胸腔积液(或腹水),除偶见个别病例该比值>1之外,其他均<1。

3.正常CSF中LZM含量甚微,甚至不含LZM。化脓性脑膜炎和结核性脑膜炎CSF中LZM含量明显升高,而病毒性脑膜炎则正常。结核性脑膜炎随病情的恶化,LZM含量逐渐升高,随病情的好转则逐渐下降,痊愈者LZM含量为0。

4.BALF中LZM含量较低,都本业报道健康人BALF中LZM含量为(27±46.6)mg/L,肺结核患者BALF中LZM含量为(52±20)mg/L而支气管扩张合并感染者BALF中LZM含量为(256±136)mg/L,肺部肿瘤,鳞癌、腺癌和小细胞癌患者BALF中LZM含量分别为(362±348)mg/L、(246±235)mg/L和(181±85)mg/L。由此可见,BALF中LZM含量测定在肺癌和结核病的诊断上有一定价值。

5.由于化脓性脑膜炎与结核性脑膜炎CSF中LZM含量有重叠,因此,杨明清等根据结核性脑膜炎CSF中LZM主要来自于单核巨噬细胞,而化脓性脑炎CSF中LZM主要来自于中性粒细胞,从而设计了一个LZM指数公式,以表示LZM含量与中性粒细胞的关系。

结果18例结核性脑膜炎CSF中LZM指数为559.85,而26例化脓性脑膜炎CSF中LZM指数为3.31。由此可见,CSF指数是结核性脑膜炎与化脓性恼膜炎鉴别诊断的一个良好指标。

二、纤维连结蛋白

纤维连结蛋白(fibronectin,Fn)是人体含纤维蛋白原的血浆中分离出的一种大分子糖蛋白,有许多名称,如冷不溶性球蛋白(cold insoluble globulin,CIG)、细胞黏附因子(cell attachment factor,CAF)和细胞扩散因子(cell spreading factor,CSF)等。但现在公认为Fn,即纤维连结蛋白(纤维连结素、纤维黏附着蛋白)。

Fn的来源除成纤维细胞外,还有星形胶质细胞、内皮细胞、巨噬细胞、软骨细胞、Ⅱ型上皮细胞等。广泛分布于肺上皮细胞和内皮基底膜、细支气管及平滑肌,亦存在于正常人下呼吸道上皮表面液层和其他组织、器官中。Fn常分为血浆型(plasma fibronectin,PFn)和细胞型(cell fmronecfin,CFn),前者存在于血浆(清)和其他体液如羊水、胸腔积液(或腹水)、CSF等中;后者主要存在于结缔组织基质和细胞膜表面。PFn与CFn的分子结构基本上相同,只是PFt、分子量稍小,为(4~4.4)×105溶解度稍大,氨基酸的排列顺序稍有不同。另外,PFn为二聚体,而CFn为多聚体,每个单位均有5条糖侧链,其糖侧链也有差别。

PFn在缩主防御系统中,作为一种非免疫调理蛋白起着重要作用。其表面排列着结合循环靶颗粒的位点(组织碎片,纤维蛋白聚体、血小板、免疫复合物和微生物等),一旦包被靶颗粒,则黏附于单核吞噬细胞系统中的吞噬细胞,通过吞噬细胞(巨噬细胞、尘细胞等)清除调理性颗粒。

此外,PFn还可与肝素、半乳糖苷、肌动蛋白、透明质酸、C1q和聚集的血小板相互作用。

检测Fn的方法常用胶乳凝集试验、单向免疫扩散、火箭免疫电泳和酶联免疫吸附试验等。

(一)胶乳凝集试验

1.原理 将明胶包被于胶乳颗粒上,加入标本时,标本中的Fn即可导致胶乳颗粒凝集。

2.试剂

(1)碳化二亚胺(ECDT)。

(2)明胶-胶乳:将ECDT 80mg溶于4ml 0.15mol/L pH7.3的PBS,加入0.4ml 10(W)羧化聚乙烯胶乳颗粒混匀,将80mg明胶溶于2.4ml上述PBS中,再将明胶液与胶乳颗粒混合,于25℃搅拌1h。以每分钟4 000转离心1h。弃去上清液,沉淀的胶乳颗粒用PBS洗1次,最后用PBS配成悬液,4℃保存备用。

3.方法

(1)待测标本用上述PBS做双倍连续稀释后,分别加至相应的试管中,每管150μl。

(2)按每2ml明胶一胶乳悬液加10μl(62.5U)肝素,混匀。

(3)各稀释度血清中加入已知有肝素的胶乳悬液,每管100μl,37℃振荡1h后观察结果。

4.结果判断

4+ 凝集成块状,上清液清晰。

3+ 凝集块状,但较疏松。

2+ 凝集成颗粒状,上清液略浑。

1+ 凝集成细颗粒状。

-  无凝集。

参考值:以2+凝集为阳性。根据待测定血清稀释度与标准参考品相比,可大致估算出标本中Fn的含量。

(二)单向免疫扩散法

1.原理 在含有特异性Fn抗体的琼脂凝胶板上打孔,当孔内加入待测标本并经37℃扩散24h,在加样孔周围可形成折射沉淀环,其直径与被测标本中Fn的含量成正比。

2.试剂

(1)Fn标准品:可从上海生物制品研究所购买,也可自制。自制方法是根据Fn能与明胶结合,将人血浆流脱明胶-Sepharose 4B柱,使Fn结合于柱上,再用尿素解吸。流程如下。

解吸物为粗提Fn可用于免疫制备单克隆抗体。为进一步纯化,可再流脱无Fn人血浆抗血清V-Sepharose 4B柱或抗人IgG Sepharose 4B柱,吸除杂蛋白,浓缩后测定蛋白质含量。

(2)抗Fn血清可从上海生物制品研究所购买,也可自制。Fn(2mg/ml)2ml加等量体积福氏不完全佐剂,充分乳化后,给家兔皮下多点注射,20d后注射第2次,再过20d后,每周注射不加佐剂的Fn 2~3次,每只兔注射总量20mg左右。如果所获抗Fn不纯,可流脱无Fn人血浆-Sepharose 4B柱(5~10ml),吸附杂抗体。

(3)1.17mol/L HCl:取浓盐酸193ml,加蒸馏水180.7ml。

(4)0.05mol/L pH8.2巴比妥钠-盐酸缓冲液。

(5)20.0g/L琼脂(琼脂糖):琼脂糖20.0g,硫柳汞0.1g溶于1 000ml 0.05mol/L pH8.2巴比妥钠-盐酸缓冲液中,加热熔化,趁热分装于试管中,每管10ml加塞后4℃保存备用。

3.方法 取琼脂糖凝胶管1支,沸水溶化,置56℃水浴中,待温度平衡后,按抗Fn血清效价加入适量抗血清,混匀,浇制8cm×6cm免疫球蛋白胶板上,板厚16~17mm。待凝固后打孔,孔径3mm,将经等渗盐水稀释成300mg/L、250mg/L、200mg/L、150mg/L、100mg/L和50mg/L(根据标准品而定)的Fn参考标准品及待测标本各10μl于各孔内,37℃湿盒扩散24h,测沉淀环直径。以Fn含量为纵坐标,沉淀环直径为横坐标,于半对数纸上作图,绘制标准曲线。

4.参考值 待测标本中的Fn含量,可根据其沉淀环直径自标准曲线上查出。

(三)EILISA法

1.原理 根据Fn能与明胶结合的特性,将其最适浓度的明胶(或鼠抗人Fn-McAb)包被于固相载体表面,加被检标本与之反应后,再依次加入酶标抗体和酶底物,使之呈色。呈色程度与标本中Fn含量成正比。

2.试剂

(1)Fn标准参考品:同单向免疫扩散法。

(2)鼠抗人Fn单克隆抗体(McAb):将提纯的Fn免疫BALB/c小鼠,用细胞融合技术建立分泌抗人Fn-McAb杂交菌株。

(3)HRP-鼠抗人Fn-McAb用改良过碘酸钠法制备(详细过程见有关酶标记技术专著)。

(4)包被液、稀释液、洗涤液和底物溶液配制参考一般方法。

3.方法 各反应物最适合工作浓度经方阵滴定法确立。将鼠抗人Fn-McAb,(或明胶溶液用包被液稀释成20mg/L),包被聚苯乙烯反应板,每孔100μl,4℃过夜经洗涤液洗3×3min,加待测标本(标本稀释度经方阵滴定后确立)10μl及Fn含量分别为300mg/L、250mg/L、150mg/L、100mg/L、50mg/L的标准参考品,每孔100μl,37℃1h后,3×3min洗涤,再每孔加最适稀释度的HRP-鼠抗人Fn100μl,37℃1h后,3×3min洗涤,每孔加新鲜配制底物溶液100μl,37℃15~30min后,加2mol/L H2SO2终止反应。用酶标比色计测492nm A值,查Fn标准参考品曲线,即得Fn含量。

4.参考值 成年人血清Fn含量(231±46)mg/L,略低于血浆Fn含量(210~447mg/L),无性别差异,老年人Fn含量偏低。脑脊液中Fn含量<5mg/L。

5.临床意义 Fn含量的变化与多种疾病的严重程度和转归相关。

结核患者血清Fn含量为(181±47)mg/L,明显低于正常人。尤其是肺结核合并感染或合并糖尿病者更为明显。

90%肝硬化等所致漏出性胸腔积液(或腹水)中Fn含量小于80mg/L,渗出性胸腔积液(或腹水)中Fn含量大于80mg/L,其中结核性胸腔积液(或腹水)Fn含量最高,平均为(190± 59)mg/L。恶性肿瘤所致胸腔积液(或腹水)中Fn为(156±55)mg/L。

脑脊液中含量Fn含量测定对结核性脑膜炎的诊断价值,还有待于进一步探讨。

(綦迎成 刘 泓)

参考文献

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