SPA技术

金黄色葡萄球菌 A 蛋白 (Staphylococcal Protein A 、简称 SPA) 是细胞壁抗原的主要成分，几乎 90% 以上的菌株均含有这种成分，但不同的菌株含量差别十分悬殊。 SPA 占整个细胞壁蛋白成分的 6.7% ，通过胞壁肽聚糖以共价键与之结合。其它葡萄球菌如表皮葡萄球菌、腐生葡萄球菌不含 SPA 。

SPA 的理化性质

SPA 是一种蛋白质 , 由亮、缬、脯、丙、苏、甘、丝、谷丙、天门冬及赖氨酸等十种氨基酸组成。由于不含有胱氨酸及半胱氨酸，所以无二硫键。紫外光谱和吸收系数为 A275 nm %=1.65 ，等电点为 pH5.1 。 SPA 十分稳定，用 4mol/L 尿素、硫氰盐酸、 6mol/L 的盐酸胍和 pH2.5 的酸性条件，以及加热煮沸均不影响其活性。其分子量因测定方法不同而有所差异。

SPA 部分理化参数

分子量	42 000
沉降系数 S 20w ( ˊ S )	2.10
扩散系数 D20 W(cm2 /s)	4.3 × 10 － 7
Stocks 半径 (nm)	5.00
摩擦比 f/f,min	2.10
粘度 (n) (ml/g)	2.90
Hμ ggins 常数	0.66
比容 V(ml/g)	0.72

SPA 的免疫学性质

SPA 能与人及多种哺乳动物血清 IgG 分子中的 Fc 片段结合，结合的亲和性次序依次是猪、狗、兔、人、猴、鼠、小鼠及牛；对大白鼠、绵羊的亲和力差；对马、犊牛、山羊等无亲和力；对所有的鱼类、两栖类、爬行类、鸟类（除少数例外）均不能与之结合。鸡的 IgG 必须与相应的抗原形成复合物才能与 SPA 结合，原因可能是 Ag － Ab 复合物改变了 IgG 的 Fc 片段的构象。

SPA 与 IgG 结合的亚类主要是 IgG1 、 IgG2 和 IgG4

SPA 除与 IgG 结合外，还能与血清中少量的 IgM 和 IgA 结合， SPA 菌对各类免疫球蛋白的吸附率： IgG 为 90% ～ 98% ， IgM 为 2% ～ 30% ， IgA 为 1.5% ～ 20% 。

出现共沉反应的 SPA 与 IgG 必须有两个结合部位，它们分别在 Fc 和 Fab 段上 , 缺一虽能与 SPA 结合，但不出现共沉反应，这种 Fab 的参与并非 SPA －抗体反应。现已研究表明， IgG 与 SPA 的结合部位是 CH2 和 CH3 的交界处。

SPA 的生物学特性

1 ．免疫原性与过敏原性 SPA 做为免疫原能刺激免疫活性细胞合成 Ig ，又能与其相应抗体的 Fab 段结合呈现抗原抗体的特异性反应。 SPA － IgG 注射家兔皮下可引起 Arthus 样反应，还可引起豚鼠的迟发性超敏反应。 SPA 体外试验，能刺激豚鼠离体回肠收缩。

2 ．抗吞噬作用 由于 IgG 的 Fc 段结合点既是 lgG 调理活性结合点，又是 SPA 反应点。因此， SPA 可与吞噬细胞竞争，结果抑制了多形核白细胞的吞噬作用，也可能是 SPA 阻断调理素与吞噬细胞作用的结果。

3 ．固定补体 SPA － IgG 和免疫复合物一样可以固定人和某些动物 ( 如豚鼠、猪、狗等 ) 血清中的补体，主要是通过补体传统激活途径。

4 ．促有丝分裂因子 SPA 是一种 B 细胞激活剂，固相 SPA 作用明显，并不需要 T 细胞辅助 , 可容性 SPA 作用微弱，必须有 T 细胞参与。

5 ．去封闭作用 固相 SPA 能部分去除肿瘤病人和带瘤动物血清中的封闭活性，从而降低了血清对淋巴细胞介导的细胞毒的封闭作用。

SPA 的应用

SPA 应用很广，但所有应用的原理都离不开 SPA 具有与 IgG 的 Fc 段的结合能力，主要应用方面如下：

1 ． SPA 菌的协同凝集作用

用已知的标准血清，吸附到 SPA 菌的表面 , 使之成为吸附抗体的载体 , 再以此去诊断相应的未知抗原而产生肉眼可见的凝集颗粒 , 诊断的抗原可以是颗粒性的 , 也可以是可溶性的。此种凝集相当于反向间接血凝 , 但省去间接血凝中的抗体纯化 , 红血球鞣化等复杂手续 , 而只需要 SPA 菌体及粗制免疫血清即可。所以此法简单、快速 , 特异性敏感性均较满意。目前已用于许多细胞和病毒的检测及分型。

协同凝集只适用于检测抗原，未见应用于检测抗体的报道。

2 ．作为广谱第二抗体 用 SPA 代替抗体 IgG 的第二抗体，有如下优点：

① SPA 制备容易，性质稳定，易纯化，对人和多种哺乳动物的 IgG 都能应用 , 不受种属限制。而第二抗体的制备比较麻烦，且需多次免疫动物，在应用上要受同种属的限制；

② SPA 的结合力强，相当于游离抗体与抗原的结合力，对人和兔的亲和常数均为103 L/ 克分子，结合后对 IgG 的活性无影响。无论在0 ℃、37 ℃、44 ℃及56 ℃几乎均能立即结合而无需长时间的孵育，因此可以缩短试验时间，第二抗体在较长的孵育中，出现抗原分解的问题也可以得到解决；

③ SPA 容易标上 125 I 、荧光素、辣根过氧化物酶、铁蛋白等，因此可与多种技术相结合；

④在检查细胞上的病毒抗原时，第二抗体往往特异性不强，会非特异性地与细胞膜上的 Fc 受体结合。 SPA 分子高度均一，它不是免疫球蛋白，不受 Fc 受体影响，所以有较高的抗 IgG 特异性；

⑤用第二抗体做免疫沉淀试验时，必须将抗免疫球蛋白的浓度调整至等价，才能产生最佳的沉淀作用。而用 SPA 菌沉淀，不受此限制，能保证彻底的沉淀；

⑥ SPA 与 lgG 结合是可逆的，用 4mol/L 尿素、 4mol/L 硫氰酸、盐酸 (pH2.5) 或鸟嘌呤盐酸盐等都可以使之重新解离。

3 ．用于提取纯化 IgG 利用 SPA 与 IgG 的结合特性提取 IgG ，比常规采用硫酸铵、 Sephadex 柱， DEAE 柱或免疫梯度离心等法要简便得多，而且纯度好。

4 ．检测和提纯 IgM IgM 在病毒的早期诊断中具有重要意义，为了检测特异性 IgM 抗体，必须首先在血清中除去 IgG 。采用 SPA 菌吸附 IgG 是目前快速而又理想的办法，利用此法也为 IgM 的提纯开辟了道路。

5 ．其它方面 用于免疫复合物的检测、体外激活补体功能试验、细胞表面标记以及肿瘤表面抗原的检测等。