免疫电泳

免疫电泳（Immunoelectrophoresis）是一种结合电泳分离技术与免疫沉淀反应的实验方法，主要用于分析复杂混合物中的蛋白质成分，尤其是抗原和抗体的特异性检测。以下是对免疫电泳的系统总结：

1. 定义与原理

• 定义：通过电泳将蛋白质按电荷和分子量分离后，利用抗原-抗体特异性结合形成可见沉淀线或沉淀峰的分析技术。

• 核心原理：

  • 电泳分离：在电场中，不同蛋白质因电荷、大小和形状差异迁移至不同位置。

  • 免疫沉淀：加入特异性抗体后，抗原-抗体复合物在凝胶中形成肉眼可见的沉淀线（或沉淀弧）。

2. 主要类型与技术

（1）经典免疫电泳（Immunoelectrophoresis, IEP）

• 步骤：

  1. 电泳分离：将样本（如血清）在琼脂糖凝胶中进行电泳，按电荷分离蛋白质。

  2. 抗体扩散：在凝胶一侧平行开槽，加入针对目标抗原的多克隆抗体，进行双向扩散。

  3. 沉淀线形成：抗原与抗体在浓度比例合适时形成弧形沉淀线。

• 应用：定性分析多克隆免疫球蛋白（如多发性骨髓瘤的M蛋白鉴定）。

（2）火箭免疫电泳（Rocket Electrophoresis）

• 原理：抗原在含抗体的凝胶中电泳迁移，形成“火箭状”沉淀峰，峰高与抗原浓度成正比。

• 步骤：

  1. 制备含抗体的琼脂糖凝胶。

  2. 样本孔中加抗原，电泳时抗原向正极迁移，与抗体结合形成锥形沉淀。

• 应用：定量检测特定抗原（如C反应蛋白、转铁蛋白）。

（3）对流免疫电泳（Counter Immunoelectrophoresis, CIE）

• 原理：利用抗原（带负电）和抗体（带弱正电）在电场中相向迁移，加速结合形成沉淀线。

• 特点：快速（30-60分钟），灵敏度高于双向扩散。

• 应用：快速筛查病原体抗原（如脑膜炎球菌、隐球菌抗原）。

（4）免疫固定电泳（Immunofixation Electrophoresis, IFE）

• 步骤：

  1. 电泳分离样本蛋白质。

  2. 覆盖特异性抗体浸渍的膜条，孵育后洗脱未结合蛋白。

  3. 染色观察固定后的抗原-抗体复合物。

• 优势：高分辨率，可明确单克隆蛋白类型（如IgGκ vs. IgGλ）。

• 应用：多发性骨髓瘤、Waldenström巨球蛋白血症的分型诊断。

3. 操作流程（以经典免疫电泳为例）

1. 制胶：琼脂糖凝胶铺板，打孔（样本孔）和开槽（抗体槽）。

2. 加样电泳：将样本加入孔中，在pH 8.6缓冲液中电泳（约1-2小时）。

3. 抗体扩散：电泳后向槽内加入抗体，湿盒中扩散12-24小时。

4. 染色观察：洗去未结合蛋白，用考马斯亮蓝或氨基黑染色，分析沉淀线。

4. 应用领域

• 临床诊断：

  • 检测异常免疫球蛋白（如多发性骨髓瘤、轻链病）。

  • 自身抗体分析（如抗核抗体谱）。

  • 感染性疾病抗原检测（如乙肝表面抗原）。

• 生物研究：

  • 蛋白质纯度鉴定。

  • 抗原表位分析。

  • 抗体特异性验证。

5. 优缺点分析

6. 技术进展与联用

• 自动化免疫电泳：结合图像分析软件，提升定量精度。

• 毛细管免疫电泳：利用毛细管电泳的高分辨率与免疫检测联用，用于单克隆抗体分析。

• 与质谱联用：鉴定沉淀线中的蛋白质成分（如M蛋白的精确分型）。

7. 注意事项

• 抗体选择：多克隆抗体可识别多个表位，避免漏检；单克隆抗体需组合使用。

• 浓度优化：抗原与抗体比例需合适（等价带），防止前带或后带现象。

• 干扰因素：高脂血症或溶血样本可能影响电泳迁移。

总结

免疫电泳通过电泳分离与免疫反应结合，提供了一种直观分析蛋白质抗原的方法。尽管部分传统方法已被ELISA或质谱取代，但免疫固定电泳等改进技术仍在临床诊断（如M蛋白分型）中不可替代。其核心价值在于平衡特异性、成本与操作简便性，是免疫化学技术的重要组成。