二、免疫血清的制备
纯化抗原免疫动物的血清是制备免疫血清的通用选择。由于纯化抗原常带有多个抗原决定簇,免疫动物后可刺激产生针对同一抗原不同决定簇的抗体,所以免疫血清实质上包含了多种质与量均不同的抗体,故称多克隆抗体。其特异性和效价与免疫原的种类、免疫动物的方式有关。
(一)选择免疫动物
1.动物的种系与个体 一般来说,抗原的来源与免疫动物的亲缘关系越远,免疫原性越强,产生的免疫效果越好。而同种系或亲缘关系较近者,免疫效果差,甚至不产生抗体。例如鸡与鸭、兔与大鼠之间不适于作免疫动物。动物的年龄与健康状况可影响所产生抗体的效价,年龄太小者容易产生免疫耐受,而年老体衰者,免疫应答能力低下,不易产生高效价抗体。所以选择的动物必须是适龄、健壮、体重符合要求的正常动物,最好为雄性。
2.抗原的性质 对于不同性质的免疫原,适用的动物亦有所不同。蛋白质抗原适用于大部分动物,但有些动物体内因为有类似物质或其他原因,对某些蛋白质免疫反应极差,如家兔对胰岛素、绵羊对IgE、山羊对多种酶类均不易产生抗体。因此,酶类抗原宜选用豚鼠,甾体激素宜选用家兔作为免疫动物。
3.抗血清的要求 对免疫血清需求量大时,应选用马、驴或绵羊等大型动物,若需求量少则可选用家兔、豚鼠或鸡等小型动物。另外,按免疫动物的不同,所获得的抗体有R型(rabbit)和H型(horse)之分。R型是用家兔等小型动物免疫后产生的抗体,具有较宽的抗原抗体反应等价带,适用于作诊断试剂;H型是用马等大型动物免疫后获得的抗体,抗原抗体反应等价带较窄,一般用作免疫治疗(抗毒素血清)。
(二)确定免疫方案
1.免疫原的剂量 免疫原的接种剂量根据抗原本身免疫原性的强弱、动物的个体状态和免疫时间来确定。一般认为,免疫原的剂量适当加大,时间间隔适当延长,可获得高效价的抗体,但免疫原剂量过大或过小都容易引起免疫耐受。第一次免疫时免疫剂量不宜过大,以免接种过量的免疫原,导致免疫麻痹;加强免疫时可增大抗原剂量。大型动物抗原剂量(以蛋白抗原为准)约0.5~1 mg/只,小型动物约0.1~0.6 mg/只。
2.免疫途径 抗原进入机体的途径与抗原的吸收、代谢速度有很大的关系。常用的免疫部位有静脉、肌肉、皮下、皮内、腹腔、淋巴结、脾脏等。皮内或皮下接种时一般采用多点法注射,如足掌、背部两侧、耳后和腋窝淋巴结周围等处。若抗原稀少,可采取淋巴结内微量接种法。静脉或腹腔注射法多用于颗粒性抗原或加强免疫接种。
3.免疫间隔时间 免疫间隔时间是影响抗体产生的重要因素,尤其是首次免疫与第二次免疫接种的间隔时间。首次免疫接种后,因机体正处于识别抗原和进行B细胞活化增殖阶段,如果很快进行第二次抗原刺激极易造成免疫抑制。一般蛋白质抗原以间隔10~20 d为优,第二次后间隔7~10 d加强免疫一次。若间隔时间太长,则刺激变弱,抗体效价不高。而半抗原的接种间隔要求长一些。
(三)采血
在采集免疫血清之前,要预先进行抗体效价测定。若抗体效价达到要求,应在末次免疫后一周内及时采血,否则效价将会下降。因故未及时取血,则应补充免疫一次(肌肉、腹腔或静脉内注射,不加佐剂),5~7 d后取血。常用的动物采血法有以下几种:
1.颈动脉放血 这是最常用的方法,对家兔、山羊等动物皆可采用。于动物颈外侧做皮肤切口,分离出颈总动脉,用丝线将远心端结扎,近心端用止血钳夹住,剪断血管,用固定止血钳将断端放入无菌瓶口,慢慢打开止血钳,动脉血立即喷射入瓶。此方法放血的速度快,动物死亡也快,取血量略少于其他放血法。放血量至动物血总量的一半时,暂时将动脉夹住片刻,再继续放血,获得的血量可以增加。
2.心脏采血 将动物固定于仰卧位,在其胸壁探明心脏搏动最明显处,用16号针头与胸壁呈45°角穿刺。本法常用于家兔、豚鼠和鸡等小型动物,但操作不当,容易引起动物中途死亡。
3.静脉采血 可选用家兔的耳中央静脉和山羊的颈静脉采血。这种放血法可隔日一次,因此采集血液量多。如用耳静脉切开法,一只家兔可采百余毫升血液。用颈静脉采集绵羊血,一次可采集300 mL,放血后立即回输等量10%葡萄糖盐水,三天后仍可重复采血。动物休息1周,再加强免疫一次,又可再次采血,一只羊可获1500~2000 mL血液。小鼠取血往往采取断尾或摘除眼球法,每只小鼠可获得的血液一般不超过2 mL。
(四)分离、鉴定和保存免疫血清
1.免疫血清的分离 采集血液后,应立即分离出血清。分离免疫血清通常采用室温自然凝固,再置于37℃温箱1 h,然后4℃冰箱过夜,待血块收缩后分离血清。
2.免疫血清的鉴定 抗血清的纯化过程会造成抗体绝对含量和活性的损失,因此,血清在应用或贮存之前还应该进行抗体效价的测定以及抗体特异性、纯度和亲和力等的鉴定。
3.免疫血清的保存 保存抗血清的方法主要有三种:①4℃保存,抗血清在鉴定纯化前可保存在4℃冰箱内,为防止细菌污染可将血清过滤除菌或加入防腐剂,保存的期限为三个月或半年。②冷冻保存:是常用的抗血清保存方法,将抗血清分装保存于–20~–70℃,可保存2~3年且抗体效价无明显下降,但要避免反复冻融。③真空干燥保存:抗血清分装后,用真空干燥机进行干燥,制成干粉(水分≤0.2%),密封后在普通冰箱内保存4~5年抗体效价无明显变化。
(五)免疫血清中抗体的纯化
单价特异性是指血清只与其特异性抗原发生反应。有时免疫原不纯,含有微量的杂抗原(性质相近的),制得的抗血清中出现2~3种杂抗体。即使用纯抗原,也会出现抗血清的不纯,因此使用前必须进行纯化。
1.单价特异性抗体的纯化 可以用亲和层析法将交叉杂抗原交联到琼脂糖珠4B上,装柱后,将预吸收的抗体通过亲和层析柱,杂抗体吸附在柱上,流出液则是单价特异性抗体。也可用吸附剂法,用不含免疫动物抗原的其他杂抗原液做成固相吸附剂,直接加到抗血清中(约1/10),杂抗原则与杂抗体结合,上清液则为无杂抗体的单价特异性抗体。有时杂抗原较少,其他蛋白也少,加入戊二醛后不形成胶冻状,此时可加入无关蛋白进行交联,如牛血清蛋白、兔血清、马血清、卵白蛋白等。加入量以达到总蛋白的2%~3%为宜。
2.IgG类抗体的纯化 特异性IgG的制备方法有粗提法、离子交换层析法、亲和层析法、酶解法等。
粗提法大多用硫酸铵盐析法或硫酸钠盐析法。硫酸铵盐析法需经过多次沉淀,IgG组分中还含其他杂蛋白,会产生干扰,因此盐析法粗提的γ球蛋白只能用于一般的实验,或者是抗体效价较高的抗血清。离子交换层析法提取IgG简便,不损坏抗体,既可小量提取,也可大量制备。最为常用的离子交换剂是QAE纤维素。亲和层析法是将纯化抗原或粗制抗原(如是单价特异性则对抗原要求不高)交联Sepharose4B制成亲和层析柱,将抗血清经层析柱过滤洗去未结合的杂蛋白,再用硫氰酸钾洗脱,流出的是纯化的特异性IgG抗体。
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