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上海酶聯(lián)生物研究所
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免疫磁性珠（Immonumagnetic beads ,IMB）是免疫微球的一種。免疫微球是于70年代中期發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)免疫學(xué)技術(shù)，它具備了固相化試劑*的優(yōu)點(diǎn)以及免疫學(xué)反應(yīng)的高度專一性，所以它在免疫檢測(cè)、免疫吸附、細(xì)胞分離和培養(yǎng)等領(lǐng)域中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用[1]。本文擬就免疫磁珠性質(zhì)及在醫(yī)學(xué)衛(wèi)生方面的應(yīng)用作一簡(jiǎn)要綜述。
1 免疫磁珠性質(zhì)
免疫磁珠基本上由載體微球和免疫配基結(jié)合而成。載體微球是指尚未與免疫組分結(jié)合的顆粒，根據(jù)不同用途可制成各種粒度大小，又因制備材料和方法的不同，使其表現(xiàn)具有疏水-親水、非極性-極性、帶正電荷-帶負(fù)電荷等不同的物理性質(zhì)，球體內(nèi)還可以添加顏料、染料、熒光物質(zhì)、放射性標(biāo)記以及磁性氧化鐵等，以適用于各種檢測(cè)和分離目的。免疫配基一般包括抗原、抗體或凝集素等，配基具有生物專一性的特點(diǎn)，而且載體和微球與配基結(jié)合要不影響或改變配基原有的生物學(xué)特性，保證微球的特殊識(shí)別功能，隨著免疫磁珠與分子生物學(xué)技術(shù)的結(jié)合，其在醫(yī)學(xué)衛(wèi)生等領(lǐng)域發(fā)揮了很大作用。
2 用于純化、篩選細(xì)胞 目前有許多研究者應(yīng)用免疫磁珠來(lái)分離細(xì)胞，具體有：
2.1 用于純化巨核細(xì)胞及T細(xì)胞
中國(guó)生物學(xué)家馬東初用GPⅡb/Ⅲa血小板單克隆抗體結(jié)合磁珠分離鑒定巨核細(xì)胞，可簡(jiǎn)單、快速地從人骨髓中獲得高純度巨核細(xì)胞，巨核細(xì)胞純度達(dá)87.5%～97.1%，大約50%的這些巨核細(xì)胞具有生物活性，且磁珠分離的巨核細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)保持完整，可用于巨核細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)方面的研究。生物學(xué)家戴碧濤等也用GPⅡb/Ⅲa（血小板膜糖蛋白）單克隆抗體分離和鑒定巨核細(xì)胞，經(jīng)涂片、染色和鏡下計(jì)數(shù)證實(shí)巨核細(xì)胞純度可達(dá)90%。該法分離的巨核細(xì)胞可作短期培養(yǎng)。與以往鑒定血液細(xì)胞的化學(xué)染色方法相比，免疫學(xué)方法具有特異性好、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，可以提供更可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，在細(xì)胞分類、細(xì)胞膜上受體及基因表達(dá)產(chǎn)物等分子生物學(xué)的研究方面提供了方便，給再生障礙性貧血、特發(fā)性血小板減少性紫癜以及巨核細(xì)胞有關(guān)疾病的發(fā)病機(jī)制及治療方面的研究提供了方便。國(guó)外生物專家Garlin nK等用抗CD3/抗CD28單克隆抗體包被的磁珠培養(yǎng)T細(xì)胞，結(jié)果表明該方法可獲得大量T細(xì)胞，為目前癌癥的細(xì)胞免疫療法提供了一個(gè)*的手段。
2.2 用于檢測(cè)癌細(xì)胞和去除血液中癌細(xì)胞
Makarovskiy等用免疫磁珠和RT-PCR（反轉(zhuǎn)錄-PCR）結(jié)合，檢測(cè)循環(huán)血液中前列腺癌細(xì)胞。以往單用RT-PCR有時(shí)出現(xiàn)假陽(yáng)性或假陰性結(jié)果，采用免疫磁珠法初步富集后，再結(jié)合RT-PCR可在8ml血中檢測(cè)到少于10個(gè)的前列腺癌細(xì)胞。此外，Kongsard等采用免疫磁珠法除掉人類血液中癌細(xì)胞。在癌癥*中不采用自體輸血，因?yàn)榇嬖谠佥斎肽[瘤細(xì)胞的可能。該研究評(píng)價(jià)利用免疫磁珠從血液中去除癌細(xì)胞的效率，人的正常血液與兩個(gè)惡性細(xì)胞子（胸腺細(xì)胞PM1和MCF7）混合，血液經(jīng)過(guò)RC400TE白細(xì)胞膜，未經(jīng)過(guò)濾的樣品做對(duì)照。用IMB及克隆基因分析檢測(cè)惡性細(xì)胞，結(jié)果，經(jīng)過(guò)過(guò)濾的血液未發(fā)現(xiàn)有癌細(xì)胞。所以，作者認(rèn)為使用白細(xì)胞過(guò)濾膜使得癌癥患者的自體輸血成為安全、可行的。
2.3用于凍存血樣中細(xì)胞的分離，仍可獲得很好的效果
Sleasman[7]從冷凍保存的血樣中純化單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞，使用單克隆抗體和免疫磁珠分離冷凍血中單核細(xì)胞，從健康人群及HIV（免疫缺陷）人群獲得的血樣冷凍保存18個(gè)月后，復(fù)蘇細(xì)胞，用免疫磁珠將細(xì)胞分為CD14+單核細(xì)胞CD14+T細(xì)胞亞群，經(jīng)流式細(xì)胞計(jì)數(shù)儀（FACS）分析顯示，免疫磁珠提取率＞95%再利用抗CD4單克隆抗體和匹配的免疫磁珠提取，富集到的CD4+T細(xì)胞，分為亞型CD4+CD45RO和CD4+CD45RA，提取率均大于90%，對(duì)冷凍樣品有效地復(fù)蘇說(shuō)明，IMB法可目標(biāo)性地選擇貯存樣品進(jìn)行目的分析。
此外，Sedgwick[8]比較了用不連續(xù)密度梯度方法和IMB方法，分離外周血中啫酸性細(xì)胞的效果。比較兩種方法分離所得到的細(xì)胞的生物學(xué)活性，磁珠法分離得到的細(xì)胞有明顯生物學(xué)活性，刺激LTC4產(chǎn)量，且表達(dá)特殊細(xì)胞表面標(biāo)記物。在體外存活和粘附實(shí)驗(yàn)中兩種方法無(wú)明顯差別。作者分析原因，可能是磁珠分離時(shí)中性白細(xì)胞的干預(yù)：相反，密度離心時(shí)啫酸性細(xì)胞暴露于葡聚糖離心液，可能影響下步細(xì)胞功能。困皮，在測(cè)試體外細(xì)胞功能時(shí)，應(yīng)事先考慮不同方法分離后對(duì)細(xì)胞功能的影響。
3 用于檢測(cè)微生物
免疫磁珠法除了較多地用于分離，純化細(xì)胞外，還用于檢測(cè)微生物
3.1環(huán)境水及飲用水中微生物的檢測(cè) mahbubani[9]采用免疫磁珠分離，PCR擴(kuò)增的方法，檢測(cè)環(huán)境水中污染賈第鞭毛蟲(chóng)包囊DNA，如果直接從中等程度污染（780JUT'S）和嚴(yán)重污染（2×105JTUS）水中，提取賈第鞭毛蟲(chóng)DNA，PCR擴(kuò)增失敗，但事先用免疫磁珠（IMB）方法從污水中分離包囊，再釋放DNA，PCR擴(kuò)增檢測(cè)，結(jié)果靈敏度為3×100或3×101包囊/ml，如果用*處理水樣，則上述兩種方法均不能擴(kuò)增DNA。PCR方法是檢測(cè)環(huán)境樣品中強(qiáng)有力的工具，主要的問(wèn)題是如何獲得相對(duì)純的DNA。IMB-PCR方法是用特異性抗體捕獲和復(fù)蘇靶微生物。所以作者認(rèn)為用免疫磁珠法分離環(huán)境水中賈第鞭毛蟲(chóng)，結(jié)合PCR擴(kuò)增目的基因，可提高方法的可信度。
Hulten等檢測(cè)了秘魯飲用水中幽門(mén)螺旋菌。在秘魯兒童中明顯存在水源和幽門(mén)螺旋菌流行，本研究的目的證明了在同一團(tuán)體內(nèi)飲用水中存在幽門(mén)螺旋菌。用抗幽門(mén)螺旋菌IgG包被的免疫磁珠富集幽門(mén)螺旋菌。結(jié)合PCR擴(kuò)增，得出結(jié)果證明，秘魯飲用水中存在幽門(mén)螺旋菌。與先前流行病研究結(jié)果一致，為證明某些環(huán)境中污染水源性門(mén)螺旋菌提供證據(jù)。
3.2 用于食品樣品中微生物的檢測(cè)
先前有報(bào)告用IMP-PCR方法檢測(cè)食物樣品中單核細(xì)胞增多性利斯特菌和小腸耶爾辛氏菌，均證明方法可靠，靈敏度高。Czajka用固相熒光毛細(xì)管免疫分析牛肉和蘋(píng)果醬中Coli o157:H7。用免疫磁珠（IMB）收獲蘋(píng)果醬中大腸桿菌，孵育7小時(shí)，然后用固相滎光毛細(xì)管免疫分析，zui少檢測(cè)細(xì)胞量為0.5cfu/ml～1cfu/ml。Pyle等[12]采用免疫磁珠法檢測(cè)食物和水樣中的Coli o157:H7，也證明該方法可快速、直接獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。Tan W等用沙門(mén)氏菌抗體包被的磁珠對(duì)數(shù)幾個(gè)食物樣品（蛋、奶、雞肉）中的沙門(mén)氏菌收集后進(jìn)行選擇性培養(yǎng)，結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)方法相一致。
3.3 對(duì)生物樣品中細(xì)菌進(jìn)行檢測(cè)
Gagne等采用免疫磁珠分離扁桃體中放線桿菌、胸腺肺炎血清型1。免疫磁珠用純化的胸腺肺火血型1的免疫球蛋白IgG包被，抗體濃度，IMB數(shù)量，孵育時(shí)間，孵育溫度影響靶細(xì)菌的回收率，免疫磁珠法技術(shù)比直接培育法靈敏度高1000倍。該方法對(duì)從動(dòng)物身上分離胸腺肺炎1型菌，具有創(chuàng)新必和高靈敏度。
Osaki等為檢測(cè)經(jīng)糞-口感染幽門(mén)螺旋菌的可能性，采用免疫磁珠從糞便中分離幽門(mén)螺旋菌。當(dāng)103cfu幽門(mén)螺旋菌懸浮于Hanks*時(shí)用IMB分離，微需氧培養(yǎng)PCR檢測(cè)呈陽(yáng)性：相反，當(dāng)幽門(mén)螺旋菌濃度較低102cfu時(shí)懸浮時(shí)于HBSS，2次PCR呈陽(yáng)性，但培養(yǎng)呈陰性。IMB技術(shù)分離含2×104cfu螺旋菌，20cfu的菌用培養(yǎng)復(fù)蘇。在這種情況下，1次PCR呈陰性，但2次PCR仍呈陽(yáng)性。利用IMB分離，PCR檢測(cè)一個(gè)感染幽門(mén)螺旋菌的患者糞樣。盡管培養(yǎng)沒(méi)復(fù)活幽門(mén)螺旋菌，以上結(jié)果顯示IMB分離技術(shù)結(jié)合培養(yǎng)或PCR對(duì)評(píng)價(jià)糞便樣品中幽門(mén)螺旋菌是有效的。
Nibbeling等使用IMB用1ml尿樣檢測(cè)抗原，結(jié)果表明通過(guò)增加樣品量，可提高檢測(cè)兩種血吸蟲(chóng)尿樣抗原的靈敏度。兩種抗原依據(jù)單克隆抗體不同，免疫磁珠分析檢測(cè)了循環(huán)陽(yáng)抗原和循環(huán)溶解卵蛋白抗原，靠提高樣品量到1ml，2ml，檢測(cè)靈敏度提高了68倍。用這些磁珠檢測(cè)分析血吸蟲(chóng)感染的個(gè)體的尿樣明顯具有改進(jìn)。比較ELIAS和免疫磁珠的靈敏性，對(duì)于ESISA靈敏限以下無(wú)法檢測(cè)到的循環(huán)溶解卵蛋白抗原，用IMB檢測(cè)呈陽(yáng)性。以上結(jié)果證明，利用免疫磁珠對(duì)較大樣品量進(jìn)行分析，可獲得較高檢測(cè)率，這尤其具有價(jià)值，可在低血吸蟲(chóng)流行區(qū)檢測(cè)，或者作為化學(xué)療法的評(píng)價(jià)。
由以上的研究結(jié)果可見(jiàn)，免疫磁珠法在醫(yī)學(xué)衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，且隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷完善，必將發(fā)押其巨大潛力，免疫磁珠的應(yīng)用具有很好的前景。
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