利用抗原抗體特異結合的特性,用免疫測定技術定量或定性檢測細胞因子。盡管細胞因子種類繁多,但只要獲得了針對某一細胞因子的特異性抗體(包括多克隆抗體或單克隆抗體),即可采用免疫測定法進行檢測。常用的方法包括ELISA、RIA、免疫印跡法、免疫熒光法以及基于免疫熒光技術的流式細胞儀分析法。
一、ELISA方法
ELISA法是應用最為廣泛的非均相酶標免疫分析技術,一步或多步的抗原抗體反應和一步酶促反應構成ELISA的基本步驟,可作定性或定量分析。雙抗體夾心法是用于細胞因子測定的最常用方法,該法使用的抗體可以是針對同一抗原的多克隆抗體,也可以是針對同一抗原的不同抗原表位的單克隆抗體。
細胞因子測定的標本主要包括兩大類,一是血清(血漿)、關節(jié)液、胸腔液、腦脊液或腹腔液等體液,可用于細胞因子和可溶性黏附分子的檢測;二是細胞體外培養(yǎng)后的培養(yǎng)上清液,只用于細胞因子的檢測。
ELISA法具有特異、簡便、易于推廣和標準化等優(yōu)點,可同時檢測大量標本且試驗廢棄物便于處理,成為細胞因子測定的首選方法。此外,無生物學活性的細胞因子前體、分解片段以及與相應受體的結合物也可用此法檢測。其缺點是敏感性偏低、不能判斷細胞因子的生物學活性。
二、流式細胞分析法
流式細胞分析法,是基于熒光抗體染色技術并借助流式細胞儀敏感的分辨力所建立的方法。該法主要用于細胞內(nèi)細胞因子和細胞表面黏附分子的檢測,通過特異性的熒光抗體染色,能簡單、快速地進行單個細胞水平的細胞因子或黏附因子的檢測,精確判斷不同細胞亞群的細胞因子和膜分子的表達情況。根據(jù)熒光抗體的性質(zhì),熒光抗體染色分直接法和間接法,前者使用熒光標記的細胞因子或黏附分子的特異性抗體,后者則用熒光標記二抗。直接法較為常用,其敏感性雖不及間接法,但特異性強。
該法檢測細胞內(nèi)細胞因子時,主要包括以下基本步驟:
1.分離和培養(yǎng)待檢細胞
2.細胞固定 常用的細胞固定劑為4%多聚甲醛。
3.封閉非特異性結合位點 即用含5%脫脂奶粉和鈣、鎂離子的PBS溶液,重懸已固定的細胞。
4.染色與分析 即用熒光素標記的細胞因子特異性單克隆抗體做熒光抗體染色,用流式細胞儀分析熒光陽性細胞百分比和熒光強度。此外,若應用不同熒光素標記兩種以上細胞因子的單克隆抗體,則可同時檢測同一細胞內(nèi)2種以上不同的細胞因子。
應用此法還可區(qū)分具有不同分泌特性的細胞亞群,如Th1、Th2細胞等。
三、酶聯(lián)免疫斑點試驗
酶聯(lián)免疫斑點試驗(ELISPOT),源自ELISA,但又突破傳統(tǒng)ELISA,是定量測定抗體形成細胞技術的延伸和發(fā)展,已被愈來愈多地應用于類風濕因子、IFN-γ等細胞因子分泌細胞的定量測定。
ELISPOT優(yōu)于傳統(tǒng)抗體、細胞因子或其他可溶性分子分泌細胞的檢測方法,能從20萬~30萬個細胞中檢測出1個分泌相應分子的細胞,若引人生物素與親和素系統(tǒng),敏感性還將大大提高。在作ELISPOT時,選擇的特異性抗體應該具有高親和力、高特異性、低內(nèi)毒素的特性。選用的細胞激活物必須不影響細胞的分泌功能。
四、免疫學測定方法學評價
免疫測定法幾乎可以用于所有細胞因子的檢測,與生物活性測定法相比,其主要優(yōu)缺點分別是:
優(yōu)點:①特異性高,使用特異的單克隆抗體,可用于單一細胞因子的檢測;②操作簡便、快速,無需依賴細胞株,故不需維持培養(yǎng),使方法的可操作性大大增加,容易推廣和便于普查;③影響因素相對較少且容易控制,重復性好,方法容易標準化。
缺點:①所測定的只是細胞因子的蛋白含量,與其生物活性不一定成正比;②測定結果與所用的抗體來源及親和力有很大的關系,使用不同來源親和力的單抗,對同一標本測到的結果可能不同;③敏感性相對較低,比生物活性法約低10~100倍,測定下限一般為100pg;④若標本中存在細胞因子的可溶性受體,可能會影響特異性抗體對細胞因子的結合。
除上述介紹的方法外,同屬生物學測定方法的分子生物學技術,在細胞因子或黏附分子檢測方面應用也十分廣泛,諸如PCR/RT-PCR、斑點雜交、Northern-blot,以及包括FISH在內(nèi)的細胞或組織原位雜交等。
其他免疫測定法:偏振熒光檢測技術;激光共聚焦顯微鏡的使用;發(fā)光技術;免疫組化染色。所有這些方法都在黏附分子、細胞因子及其分泌細胞的檢測方面發(fā)揮了積極的作用。
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