免疫佐剂

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免疫佐剂(immunoadjuvant)

又称非特异性免疫增生剂。本身不具抗原性,但同抗原一起或预先注射到机体内能增强免疫原性(见抗原)或改变免疫反应类型。种类很多,目前尚无统一的分类方法,常用的佐剂可分为4类:无机佐剂,如氢氧化铝明矾等;有机佐剂,微生物及其产物如分枝杆菌结核杆菌卡介苗)、短小杆菌百日咳杆菌内毒素细菌提取物(胞壁酰二肽)等;合成佐剂,如人工合成的双链多聚核苷酸(双链多聚腺苷酸尿苷酸)、左旋咪唑异丙肌苷等;油剂,如费氏佐剂、花生油乳化佐剂、矿物油、植物油等。弗氏佐剂目前在实验动物中最常用,又可分为弗氏不完全佐剂和完全佐剂两种。不完全佐剂是油剂(石蜡油或植物油)与乳化剂羊毛脂吐温(Tween)80)相混合而成,当其再与抗原混合,即成油包水乳剂,可用于免疫注射。在不完全佐剂中加入死的分枝杆菌,即成为弗氏完全佐剂。完全佐剂的免疫强度大于不完全佐剂。该佐剂主要用于动物实验,不适宜于人类使用。而且动物多次注射后也常会发生佐剂病。

免疫佐剂的生物作用包括:

(1)抗原物质混合佐剂注入机体后,改变了抗原的物理性状,可使抗原物质缓慢地释放,延长了抗原的作用时间;

(2)佐剂吸附了抗原后,增加了抗原的表面积,使抗原易于被巨噬细胞吞噬;

(3)佐剂能刺激吞噬细胞对抗原的处理;

(4)佐剂可促进淋巴细胞之间的接触,增强辅助T细胞的作用;

(5)可刺激致敏淋巴细胞的分裂和浆细胞产生抗体。故免疫佐剂的作用可使无免疫原性物质变成有效的免疫原

(6)可提高机体初次和再次免疫应答的抗体滴变;

(7)改变抗体的产生类型以及产生迟发型变态反应,并使其增强。

具备条件

佐剂的条件作为一种良好的佐剂,必须具备下列条件:

(1) 增加抗原的表面积,并改变抗原的活性基团构型,从而增强抗原的免疫原性;

(2) 佐剂与抗原混合能延长抗原在局部组织的存留时间,减低抗原的分解速度,使抗原缓慢释放至淋巴系统中,持续刺激机体产生高滴度的抗体;

(3) 佐剂可以直接或间接激活免疫活性细胞并使之增生,从而增强了体液免疫细胞免疫和非特异性免疫功能;

(4) 良好的佐剂应具有无毒性副作用低的特点。

常用佐剂的种类和制备

佐剂主要可分为两种:一种本身具有免疫原性,如百日咳杆菌、抗酸杆菌结核分枝杆菌)以及革兰阴性杆菌等;另一种本身无免疫原性,如氢氧化铝、磷酸钙、矿物油乳剂表面活性剂等。目前应用最多的是弗氏佐剂(Freund adjuvant)。

1. 弗氏佐剂

弗氏佐剂是目前动物实验中最常用的佐剂,分为不完全弗氏佐剂和完全弗氏佐剂。不完全弗氏佐剂是液体石蜡与羊毛脂混合而成,组分比为1~5:1,可根据需要而定,通常为2:1。不完全佐剂中加卡介苗(最终浓度为2~20mg/ml)或死的结核分枝杆菌,即为完全弗氏佐剂(FCA)。 一般首次注射时用1/2体积FCA加上1/2体积的抗原进行乳化,第二次或第三次注射时用不完全佐剂或不用佐剂。如不加佐剂,则抗原量增大10-20倍。

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。

在免疫动物前,先将弗氏佐剂与抗原按一定比例混合,佐剂和抗原体积比一般为1:1,制备成 "油包水"乳状液。因为含SDS很易促使其乳化成油包水抗原乳化复合物,注射入动物体内时一定要保持乳化状态。抗原用量视抗原分子量不同及免疫原性及免疫动物不同而有一定差异,无统一标准和固定模式。一般是每兔(约2kg重)或每羊(约20kg重)第1次注射抗原1mg,以后逐次增加抗原量,最多每次不超过3mg。佐剂与抗原乳化可按如下方法进行:

(1) 研磨法:先将佐剂加热并取适量放入无菌的玻璃研钵内,待冷却后再缓缓滴入等体积的抗原溶液,边滴边按同一方向研磨,滴加抗原的速度要慢。待抗原全部加入后,继续研磨一段时间,使之成为乳白色粘稠的油包水乳剂。本法适于制备大量的佐剂抗原,缺点是研钵壁上粘附大量乳剂,抗原损失较大。

2) 注射器混合法:将等量的弗氏佐剂和抗原溶液分别吸入两个注射器内,两注射器之间以一细胶管相连,注意排净空气,然后交替推动针管,直至形成粘稠的乳剂为止。本法优点是容易做到无菌操作,抗原损失少,适用于制备少量的抗原乳剂。但同时难以乳化完全,个别抗原,用塑料注射器根本推不动,而用玻璃注射器又有渗漏。制备好的乳化剂经鉴定才能适用。鉴定方法是将乳化剂滴入冷水中,若保持完整不分散,成滴状浮于水面,即乳化完全,为合格的油包水剂

(3) 超声:实验室条件好点的,比如说有超声破碎仪的,一定要控制超声频率和时间,超声容易激发一些自由基,对抗原有未知损害。乳化方法要根据抗原和需要而定。

2. 氢氧化铝佐剂

取5%硫酸铝溶液250ml,在强烈搅拌下加入5%氢氧化钠溶液100ml,用生理盐水离心洗涤沉淀2次,再悬入生理盐水中使达250ml。免疫接种时,取适量氢氧化铝佐剂加等体积抗原即可免疫。

3. 明矾佐剂

钾铝矾(硫酸铝钾)在一定pH条件下产生氢氧化铝胶体吸附抗原而产生佐剂效应。制备方法是用生理盐水溶解蛋白质抗原,在搅拌下缓慢滴入一定量10%硫酸铝钾溶液,用NaOH调pH到6.5,此时溶液变成乳状悬液,离心后去掉上清液,沉淀用生理盐水洗涤二次,加入硫柳汞防腐,4℃保存备用。明矾佐剂一般用于肌肉注射皮下注射容易引起肉芽肿脓肿

4. 脂质体

脂质体包封抗原后,可使抗原延缓释放,并且脂质体颗粒有刺激机体免疫反应的作用。因此,用脂质体包封的抗原免疫动物可提高免疫效果

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