| 杨俊,周金林,肖兵南
[提要]本研究利用基因重组技术,构建并表达吉布森巴贝斯虫的重组顶膜抗原-1(BgAMA-1),将BgAMA-1作为诊断抗原,建立针对吉布森巴贝斯虫的ELISA诊断方法。结果显示,构建的重组表达质粒得以表达,建立的ELISA方法在血清学诊断中有较好的特异性。
[关键词] 吉布森巴贝斯虫;顶膜抗原-1; ELISA
犬焦虫病的是一种以蜱作为传播媒介,由犬巴贝斯虫和吉布森巴贝斯虫两类病原体引起的血液原虫病[1]。尤其是吉布森巴贝斯虫,具有超强毒力,能引起感染狗发烧、渐进性贫血、血红蛋白尿,解剖可见脾、肝肿大,严重时常导致死亡,对狗的危害相当严重,且其流行广泛,包括亚洲、非洲、欧洲以及美洲的许多地区都有报道[2,3]。近几年,随着人们生活方式的改变,宠物狗渐渐增多,焦虫病的发生也越来越多见,已成为临床的一种常见病。特别是当对狗进行手术或免疫抑制药物治疗时,易诱发本病。因此,犬焦虫病已给人们的生活带来了一定的影响,应引起重视。
用于诊断用的重组抗原物质近年来也有报道,其中重组抗原P50,在用作吉布森巴贝斯感染的血清学诊断实验中,表现出特异性高、敏感性强的优点[4]。另外,最近从吉布森巴贝斯虫中找到一种抗原成分,经过分析,被确定为顶膜抗原-1。顶膜抗原-1是顶复门类寄生虫所特有的一种分泌抗原,由虫体顶体部分的细胞器所分泌,在协助虫体入侵宿主细胞的过程中扮演了重要角色,已证明是一种具有很好免疫原性的蛋白[5、6]。本研究利用重组顶膜抗原-1建立了吉布森巴贝斯虫的ELISA诊断实验。
p>
材料与方法
1.1 材料
1.1 实验动物和虫体来源:SPF毕尔格猎犬由日本北海道国家原虫病研究中心提供,NRCPD系的吉布森巴贝斯虫由日本北海道国家原虫病研究中心提供。
1.2主要试剂:Taq DNA聚合酶购自日本Biosystems Foster city Calif, 引物均购自日本 SIGMA公司, GENECLEAN Ⅱ KIT DNA纯化试剂盒购自日本Q.BIO.gene公司,TOPO TA CLONING KIT DNA连接试剂盒购自日本Invitrogen公司,QIAprep Spin Miniprep Kit DNA提取试剂盒购自头美国QIAGEN公司, pGEX-4T-3质粒购自日本Pharmacia Biotech公司,Glueathione Sepharose? 4B谷胱甘肽纯化试剂盒购自日本Amersham Biosciences公司。
1.3 血清: 实验过程中所使用的血清均由本实验室提供。其中B.gibsoni感染犬血清样20份, B.canis canis感染犬血清样5份,B.canis rossi感染犬血清样2份, B.canis vogeli感染犬血清样3份。
2 方法
2.1 重组表达质粒pGEX-4T-3/BgAMA-1的构建:为构建重组表达质粒,设计了一个带EcoRI酶切位点的正向引物AMA-E-F1和一个带Xho I酶切位点的反向引物AMA-E-R1。扩增参数设为94℃ 5 min,94℃ 1 min,56℃ 1 min, 72℃ 2.5 min,35个循环后, 72℃ 7 min。用限制性内切酶EcoRI和Xho I对经GENECLEAN Ⅱ KIT回收纯化的PCR产物和表达载体pGEX-4T-3分别进行双酶切,回收纯化后,在T4 DNA连接酶作用下连接,重组子转化大肠埃希菌DH5α。将转化的大肠埃希菌DH5α涂于LB平板培养基(含50 mg/L氨苄青霉素)中,37℃倒置培养过夜。挑起菌落接种于LB液体培养基(含50 mg/L氨苄青霉素)中,取少量菌液,作为PCR反应的模板,进行阳性克隆鉴定。用阳性重组质粒再次转化大肠埃希菌BL21,同样方法进行阳性菌落鉴定。
2.2 重组抗原的表达及纯化 参照文献[4]方法进行。
2.3 ELISA检测
纯化后的GST-BgAMA-1重组蛋白和对照GST蛋白,分别用缓冲液稀释到2. 5μg /ml,在96孔的平板中,加入50 μl/孔稀释液,4℃包被过夜;PBST(含0.05% Tween 100 的PBS)洗板1次,加入100 μl/孔的封阻液(含3%脱脂奶粉的PBS),37 ℃作用1 h。PBST洗板1次,加入稀释的狗血清,37 ℃作用1 h, PBST反复洗板6次,以除去多余的未结合的反应成分,加入1∶4 000 稀释的辣根过氧货物酶(HRP)标记的二抗50 μl/孔(羊抗狗血清),37 ℃下作用1 h;6次洗板后,加入100μl/孔底物0.3 mg/ml 2,2’-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS), 0.003% H2O2,常温下避光作用1 h,用分光光度计检测吸光度(A415值)。
结 果
1 重组顶膜抗原-1的表达及纯化 重组表达质粒转化大肠埃希菌BL21后,在诱导剂异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)的作用下,诱导表达GST-BgAMA-1融合蛋白。经过十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析后。结果表明,重组顶膜抗原-1成功得到表达。
2 ELISA试验结果
通过ELISA方法评价重组的BgAMA-1在B.gibsoni感染狗的血清学诊断上的应用价值。所有B.gibsoni感染狗血清均呈阳性反应,而非B.gibsoni感染狗的血清都呈阴性(这些血清来自SPF狗,B.canis canis, B.canis rossi, B. canis vogeli以及鼠的T.gondii血清)(图2)。另外,人工感染B.gibsoni狗系列血清的ELISA结果显示,感染后的第18天,A415值最大,显示反应最强烈,感染后的第207天,当虫血症水平很低(几乎检测不到虫体),也能用ELISA方法检测到抗体反应。
3 ELISA的血清学结果 以吉布森巴贝斯虫的P50抗原作为阳性对照,用BgAMA-1建立的ELISA方法检测70份犬血清样品,诊断结果表明,用BgAMA-1作为诊断抗原与P50的结果具有较高的一致性,70份血清样中,P50的阳性率是14%,而BgAMA-1的是10%。
讨 论
在寄生虫与宿主相互作用的过程中,虫体的表面抗原往往是刺激机体引起免疫反应主要抗原物质。这类抗原一般具有良好的免疫原性,是疫苗研究和建立血清学诊断方法所依据的主要候选抗原。顶膜抗原-1就是这样一种表面抗原,它是顶复门类寄生虫所特有的表面抗原物质,由虫体顶体部位的细胞器所分泌。为了获得顶膜抗原-1,通过基因克隆的方法来构建顶膜抗原-1的重组表达质粒,以融合蛋白的形式在大肠埃希菌BL21进行表达,纯化后作为ELISA试验的反应抗原。用ELISA方法对收集来的犬血清进行了检测试验中,结果表明,ELISA不仅能够诊断出阳性和阴性感染,而且与其它Babesia属的虫体没有出现交叉反应现象。这说明BgAMA-1是一种B.gibsoni特异性抗原,且在诊断方面具有很好的应用前景。此外,在不同感染时期系列血清样的ELISA诊断实验中,也能检测到特异性的抗体反应。但是,研究发现,最强抗体反应出现得较迟(感染后的第18 d),这说明,BgAMA-1作为一种早期的诊断试剂还存在着一些的不足。这也可能就是在作血清学调查中,P50的检出率高于顶膜抗原-1的原因,P50检出为阳性,而顶膜抗原-1却是阴性反应的样品,可能是在感染的早期采到的血样,因而,与顶膜抗原-1在ELISA反应中不明显。但总之,用顶膜抗原-1作为ELISA诊断抗原也反应出较高的特异性和灵敏性,可用于吉布森巴贝斯虫的诊断,具有一定的临床应用价值。且重组抗原在生产上相对容易,稳定,质量上有保证。
|