抗体的制备方法与原理一、抗血清的制备有了质量好的抗原,还必须选择适当的免疫途径,才能产生质量好(特异性强和效价高)的抗体。
(一)用于免疫的动物作免疫用的动物有哺乳类和禽类,主要为羊、马、家兔、猴、猪、豚鼠、鸡等,实验室常用者为家兔、山羊和豚鼠等。动物种类的选择主要根据抗原的生物学特性和所要获得抗血清数量,如一般制备抗r-免疫球蛋白抗血清,多用家兔和山羊,因动物反应良好,而且能够提供足够数量的血清,用于免疫的动物应适龄,健壮,无感染性疾患,最好为///雄性,此外还需十分注意动物的饲养,以消除动物的个体差异以及在免疫过程中死亡的影响。若用兔,最好用纯种新西兰兔,一组三只,兔的体重以2~3kg为宜。
(二)免疫途径免疫途径有多种多样,如静脉内、腹腔内、肌肉内、皮内、皮下、淋巴结内注射等,一般常用皮下或背部多点皮内注射,每点注射0.1ml左右。途径的选择决定于抗原的生物学特性和理化特性,如激素、酶、毒素等生物学活性抗原,一般不宜采用静脉注射。
(三)佐剂由于不同个体对同一抗原的反应性不同,而且不同抗原产生免疫反应的能力也有强有弱,因此常常在注射抗原的同时,加入能增强抗原的抗原性物质,以刺激机体产生较强的免疫反应,这种物质称为免疫佐剂。
常用的佐剂是福氏佐剂(Freundadjuvant),其成分通常是羊毛脂1份、石腊油5份,羊毛脂与石腊油的比例,视需要可调整为1:2~9(V/V),这是不完全福氏佐剂,在每毫升不完全佐剂加入1~20mg卡介苗就成为完全佐剂。
配制方法:按比例将羊毛脂与石蜡油置容器内,用超声波使之混匀,高压灭菌,置4℃下保存备用。免疫前取等容积完全或不完全佐剂与免疫原溶液混合,用振荡器混匀成乳状,也可以在免疫前取需要量佐剂置乳钵中研磨,均匀后再边磨边滴加入等容积抗原液(其中加卡介苗3~4mg/ml或不加),加完后再继续研磨成乳剂,滴于冰水上5~10min内完全不扩散为止。为避免损失抗原,亦可用一注射器装抗原液,另一注射器装佐剂,二者以聚乙烯塑料管连接,然后二者来回反复抽吸,约数十分钟后即能完全乳化。检查合格后即以其中一注射器作注射用。
(四)免疫方法抗原剂量,首次剂量为300~500μg,加强免疫的剂量约为首次剂量为1/4左右。每2~3周加强免疫一次。加强免疫时用不完全佐剂,首次免疫时皮下注射百日咳疫苗0.5ml,加强免疫时不必注射百日咳疫苗。
在第2次加强免疫后2周,从耳缘静脉取2~3ml血,制备血清,检测抗体效价(见后)。如未达到预期效价,需再进行加强免疫,直到满意时为止(图2-3)。当抗体效价达到预期水平时,即可放血制备抗血清。(五)抗血清的采集与保存家兔是最常用以产生抗体的动物,因此这里主要讨论兔血的收集。羊等较大动物以颈静脉、动脉取血,鼠等小动物取血可参阅有关资料。取兔血有两种方法,一是耳缘静脉或耳动脉放血,一是颈动脉入血,也可心脏采血。取动脉或静脉放血时,将兔放入一个特造的木匣或笼内,耳露于箱(笼)外,也可由另一人捉住兔身。剪去耳缘的毛,用少许二甲苯涂抹耳廓,30s后,耳血管扩张、充血。用手轻拉耳尖,以单面剃须刀或尖的手术刀片,快速切开动脉或静脉,血液即流出,每次可收集30~40ml。然后用棉球压迫止血,凝血后洗去二甲苯。二星期后,可在另一耳放血。此法可反复多次放血。颈动脉放血时,将兔仰卧,固定于兔台,剪去颈部的毛,切开皮肤,暴露颈动脉,插管,放血。放血过程中要严格按无菌要求进行。
收集的血液置于室温下1h左右,凝固后,置4℃下,过夜(切勿冰冻)析出血清,离心,4000rpm,10min。在无菌条件,吸出血清,分装(0.05~0.2ml),贮于-40℃以下冰箱,或冻干后贮存于4。C冰箱保存。
二、单克隆抗体的制备1975年Kohler和Milstein发现将小鼠骨髓瘤细胞与和绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进行融合,形成的杂交瘤细胞既可产生抗体,又可无性繁殖,从而创立了单克隆抗体杂交瘤技术。这一技术上的突破使血清学的研究进入了一个高度精确的新纪元。
免疫细胞化学的技术关键之一是制备特异性强、亲合力大、滴度高的特异性抗体,由于每种抗原都有几个抗原决定簇,用它免疫动物将产生对各个决定簇的抗体,即多克隆抗体。单克隆抗体则是由一个产生抗体的细胞与一个骨髓瘤细胞融合而形成的杂交廇细胞经无性繁殖而来的细胞群所产生的,所以它的免疫球蛋白属同一类型,质地纯一,而且它是针对某一抗原决定簇的,因此特异性强,亲合性也一致。单克隆抗体(McAb)的特性和常规血清抗体的特性比较见2-3。
表2—3单克隆抗体(McAb)和常规免疫血清抗体的特性比较
(二)细胞融合1.细胞融合前准备(1)骨髓瘤细胞系的选择:骨髓瘤细胞应和免疫动物属于同一品系,这样杂交融合率高,也便于接种杂交瘤在同一品系小鼠腹腔内产生大量McAb。常用的骨髓瘤细胞系见表2-4。表2-4用于融合试验的主要骨髓瘤细胞系
(三)选择杂交瘤细胞及抗体检测1.HAT选择杂交瘤细胞脾细胞和骨髓瘤细胞经PEG处理后,形成多种细胞的混合体,只有脾细胞与骨髓细胞形成的杂交瘤细胞才有意义。在HAT选择培养液中培养时,由于骨髓瘤细胞缺乏胸苷激酶或次黄嘌呤鸟嘌呤核糖转移酶,故不能生长繁殖,而杂交瘤细胞具有上述两种酶,在HAT选择培养液可以生长繁殖。在用HAT选择培养1~2天内,将有大量瘤细胞死亡,3~4天后瘤细胞消失,杂交细胞形成小集落,HAT选择培养液维持7~10天后应换用HT培养液,再维持2周,改用一般培养液。在上述选择培养期间,杂交瘤细胞布满孔底1/10面积时,即可开始检测特异性抗体,筛选出所需要的杂交瘤细胞系。在选择培养期间,一般每2~3天换一半培养液。2.抗体的检测检测抗体的方法应根据抗原的性质、抗体的类型不同,选择不同的筛选方法,一般以快速、简便、特异、敏感的方法为原则。常用的方法有:(1)放射免疫测定(RIA)可用于可溶性抗原、细胞McAb的检测。(2)酶联免疫吸附试验(ELISA)可用于可溶性抗原、细胞和病毒等McAb的检测。(3)免疫荧光试验适合于细胞表面抗原的McAb的检测。(4)其它如间接血凝试验、细胞毒性试验、旋转粘附双层吸附试验等。
(六)单克隆抗体的大量生产大量生产单克隆抗体的方法主要有两种:(1)体外使用旋转培养管大量培养杂交瘤细胞,从一清液中获取单克隆抗体。但此方法产量低,一般培养液内抗体含量为10~60μg/ml,如果大量生产,费用较高。(2)体内接种杂交瘤细胞,制备腹水或血清。①实体瘤法:对数生长期的杂交瘤细胞按1~3×107/ml接种于小鼠背部皮下,每处注射0.2ml,共2~4点。待肿瘤达到一定大小后(一般10~20天)则可采血,从血清中获得单克隆抗体的含量可达到1~10mg/ml。但采血量有限。②腹水的制备:常规是先腹腔注射0.5mlPristane(降植烷)或液体石蜡于BALB/C鼠,1~2周后腹腔注射1×106个杂交瘤细胞,接种细胞7~10天后可产生腹水,密切观察动物的健康状况与腹水征象,待腹水尽可能多,而小鼠频于死亡之前,处死小鼠,用滴管将腹水吸入试管中,一般一只小鼠可获5~10ml腹水。也可用注射器抽提腹水,可反复收集数次。腹水中单克隆抗体含量可达到5~10mg/ml,这是目前最常用的方法,还可将腹水中细胞冻存起来,复苏后转种小鼠腹腔则产生腹水块、量多。