文档介绍：【实验目的】
了解细胞膜的表面结构
掌握凝集素促使细胞凝集的原理
学习研究细胞凝集反应的方法
【实验原理】
凝集素是一类含糖(少数例外)并能与糖转移结合的蛋白质,它具有凝集细胞和刺激细胞分裂的作用。目前已发现近千种植物中含有凝集素,在各种真菌、无脊椎动物、脊椎动物,人体的各种组织和器官中及某些病毒体内也含有凝集素,在各种真菌、无脊椎动物、脊椎动物,人体的各种组织和器官中及某些病毒体内也含有凝集素。常用的为植物凝集素,通常一起被提取的植物命名,如伴刀豆凝集素A、麦胚凝集素、花生凝集素和大豆凝集素等,凝集素是他们的总称。
在细胞表面,组成细胞膜的糖脂和糖蛋白伸出寡糖链,形成细胞外被(又被称为糖萼)。凝集素能与细胞外被中的糖分子连接,在细胞间形成“桥”,从而引起细胞凝集。凝集素引起的血细胞凝集,其细胞膜结构没有发生变化,与血液凝固中发生的复杂生物化学过程完全不同;另外,凝集素能与不同的糖蛋白特异结合,加入与凝集素互补的糖可以抑制细胞的凝集,但是凝集素不是来源或参与免疫反应的产物,因此,Ponder提出应称“凝集素组织化学”而不能称为“凝集素免疫组织化学”。
人们利用凝集素与不同的糖蛋白特异性结合的原理,识别和研究不同类型膜结构的生物学特征,以及进行血型鉴定。ABO血型鉴定主要用于临床输血,在皮肤、肾等器官移植的时候选择ABO血型相符的供体;不孕症和新生儿溶血症病因的分析及亲子鉴定等。另外,凝集素在临床疾病防治、机体生理活动调控以及生物工程等方面展示出了十分广阔的应用前景。如:植物凝集素可抑制受精;芸豆凝集素可直接抑制HIV-1反转录酶的活性,减少HIV感染者的病毒载量;细胞膜表面糖复合物的糖链结构与肿瘤细胞增殖、侵染、转移等发展过程密切相关,凝集素芯片技术实现了对癌症的快速、高通量检测,有助于筛选出癌症相关的糖链标志物。
下面介绍几种细胞凝集的反应技术:
直接凝集反应技术
颗粒性抗原(细菌、螺旋体、红细胞等)与相应的抗体血清混合后,在电解质的参与下,经过一定时间,抗原抗体凝聚成肉眼可见的凝集块,这种现象称为凝集反应。
血清中的抗体称为凝集素。抗原称为凝集原。
细菌或其他凝集原都带有相同的电荷(阴电荷),在悬液中相互排斥而呈均匀的分散状态。抗原与抗体相遇后,由于抗原和抗体分子表面存在着相互对应的化学基团,因而发生特异性结合,称为抗原抗体复合物。由于抗体与抗原结合,降低了抗原分子间的经典排斥力,抗原表面的亲水基团减少,由亲水状态变为疏水状态,此时已有凝集的趋向,在电解质(如生理盐水)参与下,由于例子的作用,中和了抗原抗体复合物外面的大部分电荷,使之是去了彼此间的经典排斥力,分子间相互吸引,凝集成大的絮片或颗粒。出现了肉眼可见的凝集反应。
但是,直接凝集反应技术还有几个缺陷:特异性不高、抗原抗体无法获得或无法用于实验。
可溶性抗原(或抗体)吸附雨免疫学反应无关的颗粒(称为载体)表面上,当这些致敏的颗粒与相应的抗体(或抗原)相遇时,就会产生特异性的结合,在电解质参与下,这些颗粒就会发生凝集现象。这种借助于载体的抗原抗体凝集现象就叫做间接凝集反应。
载体的存在使反应的敏感性得以大大提高。
间接凝集反应的优点为:
敏感性强:间接凝集反应是最敏感型的血清学反应方法之一,可以检测到微量的抗体和抗原;
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