传染病是指由病原体,例如病毒、衣原体、立克次体、细菌、真菌、螺旋体等微生物或原虫、蠕虫等寄生虫,感染人体后产生的,并且会在一定的范围内引起大规模流行的疾病。与一般的疾病相比,传染病具有易感染、爆发快、规模大且不易控制的特点,因此每次传染病的爆发都带给人类巨大的危害,甚至影响整个人类发展的进程。例如瘟疫的爆发导致了古罗马文明的衰弱,间接地导致了古罗马帝国的灭亡。黑死病在中世纪欧洲的流行影响了整个欧洲中世纪的政治格局和民族分布。传染病甚至成为了调控人口的一个重要因素。近20年来,新传染病的发生频率,尤其是病毒性传染病的发生频率逐渐增加,仅从上世纪90年代以来,全球就有10余种新的传染病报道。2003年在我国爆发的非典型性肺炎至今仍使我们心有余悸。数千年来,人类和传染病的斗争始终未曾停止过。
无论是传染病的预防、控制和治疗,最重要的是对病原体的鉴别。快速、准确地诊断出传染病源和传播途径对于传染病的预防、控制尤其重要。而无论是细菌性的还是病毒性的传染病,血清的免疫学检测都是快速诊断的重要手段。
免疫学检测即是根据抗原、抗体反应的原理,利用已知的抗原检测未知的抗体或利用已知的抗体检测未知的抗原。由于外源性和内源性抗原均可通过不同的抗原递呈途径诱导生物机体的免疫应答,在生物体内产生物异性和特异性T细胞的克隆扩增和效应增强,并分泌特异性的免疫球蛋白(抗体)。由于抗体-抗原的结合具有特异性和专一性的特点,这种检测可以定性、定位和定量地检测某一特异的蛋白(抗原或抗体)。免疫学检测技术的用途非常广泛,它们可用于各种疾病的诊断、疗效评价及发病机制的研究。例如对传染病、免疫增殖性疾病、免疫缺损病、超敏反应、自身免疫病、移植排斥反应肿瘤的免疫学检测.
病原体侵入人体后,病原体的蛋白、核酸或是病原体本身都会成为抗原而引起人体的免疫应答。随着病原体的不同,人体的免疫应答也表现出不同的差异。例如HIV侵入人体后,首先破坏了T细胞的应答机制,临床的表现为外周血中CD3+CD4+细胞减少,而CD3+CD8+细胞比例升高。而有些病原体侵入人体后,会引起人体强烈的免疫应答,例如由变异的冠状病毒引起的非典型性肺炎。抑制病人自身的免疫应答就将是有效的急救方式。通过检测病原体感染后产生的抗体或病原体本身的抗原就能达到检测疾病的目的。
诊断病原体的方法很多。有核酸水平的诊断技术例
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如PCR技术,也可通过高性能的电子显微镜直接观察到病原体。但是大多数技术所需的时间较长,且对于设备有一定的要求。而免疫学检测技术的检测时间较短,且无需大型的设备和复杂的程序,因此免疫学检测作为一种传统而有效的检测技术,仍广泛应用于传染病的筛查和诊断领域。此外免疫学诊断技术也不断地结合新的技术,例如荧光显色技术,使得免疫检测方法的灵敏度和可靠性不断提高。目前免疫学的检测水平已经达到了pg级。
最初的免疫检测方法是将抗原或抗体的一方或双方在某种介质(例如凝胶)中进行扩散,通过观察抗原-抗体相遇时产生的沉淀反应,检测抗原或抗体,最终达到诊断的目的。这种扩散可以是蛋白的自然扩散,例如环状沉淀试验、单向免疫扩散试验、双向免疫扩散实验。单向免疫扩散试验就是在凝胶中混入抗体,制成含有抗体的凝胶板,而将抗原加入凝胶板预先打好的小孔内,让抗原从小孔向四周的凝胶自然扩散,当一定浓度的抗原和凝胶中的抗体相遇时便能形成免疫复合物,出现以小孔为中心的圆形沉淀圈,沉淀圈的直径与加入的抗原浓度成正比。
利用蛋白在不同酸碱度下带不同电荷的特性,可以利用人为的电场将抗原、抗体扩散,例如免疫电泳试验和双向免疫电泳。免疫电泳首先将抗原加入凝胶中电泳,将抗原各成分依次分散开。然后沿电泳方向平行挖一直线形槽,于槽内加入含有针对各种抗原的混合抗体,让各抗原成分与相应抗体进行自然扩散,形成沉淀线。然后利用标准的抗原-抗体沉淀线进行抗原蛋白(或抗体)的鉴别。
上述的方法都是利用肉眼观察抗原-抗体反应产生的沉淀,因此灵敏度有很大的局限。比浊法引入沉淀检测产生的免疫比浊法就是利用浊度计测量液体中抗原-抗体反应产生的浊度,根据标准曲线来计算抗原(或抗体)的含量。该方法不但大大提高了检测的灵敏度,且可对抗原、抗体进行定量的检测。
法(Western印迹法)则首先通过电泳分离标准的已知抗原,然后将电泳分离的蛋白质转移到硝酸纤维膜上,浸于待测血清中。如果血清中含有与一种或几种抗原相对应的抗体的话,则在该抗原印迹部位形成免疫复合物沉淀。在洗去未结合的抗原和抗体后,在膜上加标记的抗人免疫球蛋白的抗体,此抗体可以和病毒抗原与人抗体形成的免疫复合物发生反应,最后加入显色底物(可以是普通显色剂,化学发光剂或放射性同位素等)进行显色。由于利用了第二种抗体进行了信号放大,并且可以利用高灵敏的显色方式,灵敏度也得到了很大的提高。目前该方法已经 |