侯麗波,佟 巍,謝軍芳,喬紅偉,叢 喆,蔣 虹,王 衛(wèi),魏 強
(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)實驗動物研究所,北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院比較醫(yī)學(xué)中心,衛(wèi)生部人類疾病比較醫(yī)學(xué)重點實驗室,北京 100021)
小鼠呼腸孤病毒Ⅲ型標(biāo)準(zhǔn)化血清制備及ELISA檢測方法的建立
侯麗波,佟 巍,謝軍芳,喬紅偉,叢 喆,蔣 虹,王 衛(wèi),魏 強
(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)實驗動物研究所,北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院比較醫(yī)學(xué)中心,衛(wèi)生部人類疾病比較醫(yī)學(xué)重點實驗室,北京 100021)
目的 制備標(biāo)準(zhǔn)化小鼠呼腸孤病毒 III型(reovirus 3,Reo-3)免疫血清,建立小鼠 Reo-3抗體 ELISA檢測方法。方法 使用動物來源的Reo-3病毒感染BALB/c小鼠,獲得高效價免疫血清;以 BHK-21細(xì)胞制備Reo-3病毒抗原,同時制備做正常對照抗原。滴定抗原和標(biāo)準(zhǔn)化小鼠Reo-3血清的最佳工作濃度,進行特異性、敏感性、重復(fù)性、穩(wěn)定性等實驗。結(jié)果 制備18mL抗Reo-3血清,經(jīng)檢測,IFA效價達(dá)1∶640,IEA效價達(dá)1∶160;Reo-3抗原和標(biāo)準(zhǔn)化小鼠 Reo-3免疫血清最佳工作濃度分別為5 μg/mL和1∶2400;該ELISA檢測體系 Reo-3特異抗原批內(nèi)變異系數(shù)為3.8%,批間變異系數(shù)為4.0%;檢測靈敏度>1∶4400;與仙臺病毒(SV)、小鼠肝炎病毒(MHV)、小鼠腺病毒(Mad)、小鼠腦脊髓炎病毒(TMEV)、小鼠多瘤病毒(POLY)均無交叉反應(yīng)。經(jīng)37℃破壞性試驗,2 d穩(wěn)定性試驗相對偏差<27%。結(jié)論 本研究制備的Reo-3抗血清達(dá)到同批次大量高滴度的水平,可作為檢測實驗小鼠Reo-3病原的標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)控血清。本研究建立的ELISA方法重復(fù)性、穩(wěn)定性好,特異性、敏感性強。該體系可用于大、小鼠等實驗動物Reo-3抗體的檢測。
呼腸孤病毒Ⅲ;標(biāo)準(zhǔn)化;血清;ELISA
呼腸病毒 III型(Reovirus 3,Reo-3)屬于呼腸病毒科的正呼腸病毒屬。該病毒能感染所有哺乳動物,在嚙齒類動物群體中多呈隱性感染。有報道稱該病毒在實驗小鼠的8種病毒中占第二位[1],病毒污染鼠群會干擾腫瘤移植,并且 Reo-3能引起乳鼠的多種系統(tǒng)性疾病,包括壞死性肝炎、心肌炎、胰腺炎以及腦膜炎等疾?。?]。Reo-3在動物群體中通過空氣和糞-口途徑傳播,并且有人認(rèn)為 Reo-3在環(huán)境中能穩(wěn)定生存是造成病毒污染的主要原因[3]。因而Reo-3是國標(biāo)要求SPF級實驗小鼠必檢的項目之一。定期抽樣檢測是預(yù)防和控制鼠群中Reo-3感染的重要手段,本實驗旨在制備標(biāo)準(zhǔn)化Reo-3陽性血清并建立ELISA檢測方法,解決質(zhì)控血清小批次不規(guī)范等問題,并在此基礎(chǔ)上進一步完善ELISA檢測方法,豐富同類檢測資源。為其他多種病毒血清學(xué)方面的標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)測提供模式,以期在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)實驗動物檢測水平的進一步提高。
Reo-3 病毒、BHK-21 細(xì)胞,引自 ATCC,本實驗室保藏;3日齡SPF級ICR小鼠,6~8周齡,雄性SPF級BALB/c小鼠,購自北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司[SCKK(京)2007-0001]。
羊抗小鼠抗體 protein A-peroxidase,Staphylococcusaureus/horseradish(Sigma公司,P8651);山 羊 抗 小 鼠 FITC-抗 體:fluorescein conjugated IgG fraction goat anti-mouse(Cappel公司,Cat.No.1211-0081);BCA蛋白測定試劑盒(Peirce公司);TMB底物購自濟南泰天和生物科技有限公司。
1.3.1.1 免疫病毒抗原的制備:Reo-3感染 BHK-21細(xì)胞CPE達(dá)“+++~++++”時,反復(fù)凍融3次后,低速除去細(xì)胞碎片。取上清液經(jīng)1∶100稀釋后,以腦內(nèi)注射的方式感染3日齡SPF級ICR乳鼠(帶母),30 μL/只。7~10 d后,無菌操作收取乳鼠內(nèi)臟,按1∶10(g/mL)重量體積比加入無血清DMEM高糖培養(yǎng)基。充分研磨后,組織懸液離心12 000 r/min,30 min,收取上清液。并取少量感染BHK-21細(xì)胞,根據(jù)Reed-Muench法測TCID[4]50
1.3.1.2 Reo-3 病毒陽性血清制備:Reo-3 組織毒感染 BALB/c 小鼠,100 TCID50/200 μL/只,分別于0、7、14 d腹腔注射,最后一次免疫后第10天,尾尖采血,56℃ 30 min滅活后測定抗體效價[5]。IFA效價達(dá)1∶640,乙醚麻醉后,摘眼球采血。全血靜置4 h 后,離心 3 000 r/min,20 min,收集血清。
1.3.1.3 血清效價的初步鑒定[6,7]:取 Reo-3 陽性血清,自1∶10開始,對倍稀釋后,用 IFA、IEA法進行效價滴定。同時用本室制備的仙臺病毒(SV)、小鼠肝炎病毒(MHV)、小鼠腺病毒(Mad)、小鼠腦脊髓炎病毒(TMEV)、小鼠多瘤病毒(POLY)進行檢測,確定其特異性。
1.3.2.1 Reo-3抗原制備及小鼠質(zhì)控血清最佳工作濃度的確定:Reo-3感染 BHK-21細(xì)胞 CPE達(dá)“+++~++++”時,反復(fù)凍融3次后,低速離心除去細(xì)胞碎片,上清再經(jīng)超速離心后,收集沉淀于適量PBS中,即為 ELISA抗原。Reo-3抗原用包被液稀釋成 10 、7.5、5、2.5、1.25、0.625 μg/mL 6 個濃度,每個濃度平行包被兩孔,制備的Reo-3陽性血清自1∶200開始,對倍梯度稀釋。同時做陰性血清和Reo-3陽性血清對正??乖膶φ铡RP-SPA經(jīng)滴定做 1∶10 000稀釋,按常規(guī) ELISA反應(yīng),重復(fù) 3次[9]。
1.3.2.3 特異性交叉試驗:用建立的 ELISA方法在同一條件下對小鼠仙臺病毒(SV)、小鼠肝炎病毒(MHV)、小鼠腺病毒(Mad)、小鼠腦脊髓炎病毒(TMEV)和小鼠多瘤病毒(POLY)等陽性血清進行特異性交叉試驗,同時設(shè)已知陽性、陰性和空白對照。
1.3.2.4 重復(fù)性試驗:分別取2塊同一批次和不同批次包被的 ELISA板,檢測已知陽性 Reo-3小鼠血清,每個樣品設(shè)3個復(fù)孔,在同一批次 ELISA板上進行批內(nèi)重復(fù),不同批次的ELISA板之間進行批間重復(fù),觀察兩者差異。
1.3.2.5 敏感性的確定:用建立的ELISA方法,制備的Reo-3血清自1∶200開始作梯度稀釋,最大稀釋度至1∶4400。按常規(guī)ELISA反應(yīng),測定本方法的敏感性,重復(fù)3次取平均值。
1.3.2.6 穩(wěn)定性試驗:將Reo-3抗原包被的酶標(biāo)板用封閉液封閉后拍干,按200 μL/孔加酶穩(wěn)定劑 M,作用5 min后拍干,置37℃進行加速破壞性保存實驗[10]。每隔24 h取酶標(biāo)板,以常規(guī)方法進行ELISA測定。每次實驗同時取同批次4℃保存的Reo-3抗原包被的酶標(biāo)板進行實驗。
1.3.2.7 初步應(yīng)用及比較:使用所建立的 ELISA方法對送檢小鼠血清進行 Reo-3檢測,共計檢測30份樣本,其中SPF級小鼠血清10份,清潔級小鼠血清10份,背景不確定小鼠血清10份。同時,用本室IEA,IFA檢測試劑盒做同等檢測,比較檢出率。
用 Reo-3 病毒感染 BHK-21 細(xì)胞,72 h 后,鏡下CPE達(dá)“++~++++”。病變細(xì)胞形態(tài)固縮,成團(圖1,見彩插)。
Reo-3病毒組織懸液,經(jīng) Reed-Muench法測定,TCID50為0.05mL 103.5倍稀釋的病毒液,即該病毒3160倍稀釋液0.05mL等于一個TCID50。
本實驗共收集小鼠 Reo-3陽性血清18mL。經(jīng)IFA檢測,效價達(dá)到1∶640,陽性細(xì)胞呈綠色熒光著色。IEA檢測,效價達(dá)到1∶160,陽性細(xì)胞呈棕色著色,正常細(xì)胞無色(圖2,見封三)。Reo-3免疫血清與 SV、MHV、Mad、TMEV和 POLY無特異性反應(yīng)。
Reo-3 抗原最佳工作濃度為 5 μg/mL;Reo-3 陽性標(biāo)準(zhǔn)血清作1∶2400稀釋時,A值在1.0左右,為避免血清存放原因?qū)е驴贵w滴度下降,將Reo-3陽性標(biāo)準(zhǔn)血清工作濃度定為1∶2000(圖3)。
圖3 ELISA方陣滴定確定Reo-3抗原最佳工作濃度Fig.3 The optimal effective dose of Reo-3-Ag detected by indirect ELISA
在Reo-3陰、陽性對照均成立的條件下,與 SV、MHV、Mad、TMEV和POLY陽性血清均無特異性反應(yīng)。
將所制備的 Reo-3標(biāo)準(zhǔn)化血清(IFA效價 1∶640)自 1∶200 開始稀釋,梯度分別為 1∶400、1∶800、1∶1600、1∶2000、1∶2400、1∶2800、1∶3200、1∶3600、1∶4000、1∶4400,按所建立的間接ELISA方法對每個稀釋度進行測定,結(jié)果顯示免疫熒光效價為1∶640的Reo-3標(biāo)準(zhǔn)血清稀釋至1∶4400后,其 A值為0.662,仍高于陽性范圍,其敏感性比免疫熒光試驗要高出6倍以上(表1)。
表1 Reo-3標(biāo)準(zhǔn)化血清間接ELISA效價測定結(jié)果Tab.1 Titers of standard Reo-3 sera detected by indirect ELISA
經(jīng)檢測,Reo-3特異性抗原批內(nèi)變異系數(shù)(CV)為3.8%;批間變異系數(shù)(CV)為4.0%。
將Reo-3標(biāo)準(zhǔn)血清稀釋成不同濃度,用同一批次檢測體系檢測,于37℃放置2 d時A值與0 d A值相對偏差在27%以內(nèi)。
用本實驗室IEA、IFA[11]檢測試劑盒和本實驗建立的ELISA檢測方法同時檢測30份送檢血清樣品,共檢出Reo-3陽性樣本9例,1例因特異抗原顯色與正??乖瓕φ諢o顯著差異判為可疑(表2)。
表2 IEA、IFA和ELISA法檢測血清的結(jié)果比較Tab.2 Comparison of detection results by IEA,IFA and ELISA
Reo-3病毒在鼠群中常呈隱性感染,威脅實驗動物的健康,進而影響動物實驗的可靠性和準(zhǔn)確性。因此Reo-3是SPF級大小鼠必檢的項目之一。
實驗動物微生物感染監(jiān)測能力和檢測技術(shù)水平的提升,主要體現(xiàn)在檢測診斷試劑的標(biāo)準(zhǔn)化方面。檢測用試劑的標(biāo)準(zhǔn)化對檢測質(zhì)量有極大的影響,對檢測結(jié)果準(zhǔn)確性起著決定性作用。怎樣使檢測方法、技術(shù)達(dá)到統(tǒng)一、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化的要求,在保證研究成果的可靠性和科學(xué)性方面具有非常重要的意義。在這方面,歐美等發(fā)達(dá)國家已研制出了系列化、商品化的高質(zhì)量檢測試劑盒。
本研究在本室早期IEA、IFA檢測試劑盒研究的基礎(chǔ)上,從病毒標(biāo)準(zhǔn)化血清的制備著手,進行Reo-3標(biāo)準(zhǔn)化血清學(xué)診斷的研究,為的是進一步優(yōu)化現(xiàn)有的實驗條件,在同一個實驗平臺建立穩(wěn)定、可靠的檢測體系,為保證實驗動物質(zhì)量做更多的努力。
制備標(biāo)準(zhǔn)陽性血清時,用細(xì)胞來源的病毒感染動物,制備組織來源的病毒懸液作為抗原。最大程度上消除多價血清中含有抗細(xì)胞成分的抗體,避免了IFA、IEA檢測中出現(xiàn)正常細(xì)胞抗原本底高的現(xiàn)象。由于感染新生乳鼠產(chǎn)生急性癥狀并死亡,本實驗采用CPE達(dá)“+++~++++”的細(xì)胞培養(yǎng)上清經(jīng)適當(dāng)稀釋后感染乳鼠,嚴(yán)格監(jiān)視臨床癥狀,在感染后7 d發(fā)現(xiàn)有死亡乳鼠,及時采集小鼠感染臟器,制備組織來源病毒。
本研究制備了18mL Reo-3多價血清。制備血清選用SPF級BALB/c小鼠,并嚴(yán)格按照既定程序進行感染、檢測抗體消長和效價。通過IEA,IFA方法檢測,該抗血清都能達(dá)到效價高(IEA 1∶160;IFA 1∶640),與多種小鼠病毒無交叉反應(yīng),靈敏度高。達(dá)到了制備量大,同批次,同條件,高滴度的水平,適于作為標(biāo)準(zhǔn)陽性血清。
本研究中建立了 Reo-3抗體的 ELISA檢測方法,通過特異性交叉試驗驗證,包被的病毒抗原特異性好,與 SV、MHV、Mad、TMEV 和 POLY 陽性血清均無特異性反應(yīng),靈敏度高。通過重復(fù)性實驗證明,本研究所建立的ELISA檢測方法,批內(nèi)變異系數(shù)為3.8%;批間變異系數(shù)為4.0%。重復(fù)性良好。
在ELISA試劑穩(wěn)定性檢測中,采用37℃度破壞性保存實驗。在破壞性保護實驗中,37℃放置1 d相當(dāng)于4℃保存1.5個月[12]。本實驗結(jié)果顯示,所建ELISA檢測體系各成分在37℃放置1 d后,與0 d比較,相對偏差為2.9% ~15.9%,而2 d后相對偏差在27%以內(nèi),在30%的范圍,所以認(rèn)為所建立的ELISA體系4℃條件下能保持3個月穩(wěn)定。
檢測結(jié)果的差異出現(xiàn)在背景不確定小鼠血清上。對出現(xiàn)差異的1份可疑樣本,用本實驗室成熟的IFA方法對這1例可疑血清進行復(fù)檢,結(jié)果為陽性,與本課題所建ELISA方法檢測結(jié)果一致。說明本課題所建ELISA方法可用于大批量樣品的篩查,對可疑結(jié)果可用IFA進行復(fù)檢。但本實驗建立的ELISA試劑盒,需進一步經(jīng)過條件優(yōu)化,才能作為ELISA檢測試劑盒提供使用。
目前,免疫熒光(IFA)、免疫酶(IEA)、ELISA等均為國際通用的實驗動物病毒特異性抗體的檢測方法。本研究在建立標(biāo)準(zhǔn)化ELISA檢測體系的過程中,用IFA和IEA方法檢定病毒的抗血清效價,同時輔助ELISA體系對可疑血清進行復(fù)檢,從而保證檢測結(jié)果的可靠性。IFA和IEA檢測體系是本實驗室建立的成熟的檢測平臺,在此基礎(chǔ)上,本研究再建立穩(wěn)定靈敏的ELISA方法,實現(xiàn)在同一個實驗室對同一種病毒進行不同方法的檢測,提高檢測結(jié)果的可信度和精確性,搭建更為完善的檢測平臺。
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Preparation of Antisera and Establishment of an ELISA Detection Technique for Reovirus III in Laboratory Mice
HOU Li-bo,TONG Wei,XIE Jun-fang,QIAO Hong-wei,CONG Zhe,JIANG Hong,WANG Wei,WEI Qiang
(Institute of Laboratory Animal Science,Chinese Academy of Medical Sciences;Comparative Medical Center,Peking union Medical College;Key Laboratory of Human Disease Comparative Medicine,Ministry of Health,Beijing 100021,China)
Objective To prepare a high-titer standard mouse serum against reovirus 3 for quality control of viral infection in laboratory mice and to establish an ELISA method for detecting Reo-3 antibody.Methods BALB/c Mice were infected with Reo-3.Sera were harvested and identified by IFA,IEA.The Reo-3 specific antigen was prepared by raising BHK-21 cells.Results The titers of mouse anti-Reo-3 sera were 1∶640 by IFA and 1∶160 by IEA,respectively.The best working density of Reo-3 antigen and the mouse anti-Reo-3 serum were 5 μg/mL and 1∶2400,respectively.The inter-assay coefficient of variation of normal antigen and specicic antigen was 3.8%.The intra-assay average coefficient of variation was 4.0%.The detection sensitivity was 1∶4400.There was no cross-reactivity with Sendai virus(SV),mouse hepatitisvirus(MHV),mouse adenovirus(MAd),vaccinia virus and mouse polyoma virus(POLY).The stability test showed that the relative deviation was below 27%within 2 days at 37℃ .Conclusion An anti-Reo-3 serum from immunized mice has been prepared.It is with a high titer,sensitive and specific to Reo-3 detection.It can be widely used as a standard control serum to detect Reo-3 serologically.The ELISA method can be used in detecting the Reo-3 antibody in rodent colony with good reproducibility,duplication,stability,specificity,and sensitivity,
Reovirus 3;Standardization;Sera;ELISA;Mouse
R373
A
1671-7856(2010)08-0060-05
2010-1-22
注:A:正常BHK-21細(xì)胞形態(tài);B:感染Reo-3的BHK-21細(xì)胞固縮,成團。
圖1 BHK-21細(xì)胞感染Reo-3前后形態(tài)比較
Note: A: Normal BHK-21 cells; B: BHK-21 cells infected With Reovirus III.
Fig.1 BHK-21 cells before and after being infected With Reovirus III
注:A:正常 BHK-21細(xì)胞涂片(IFA);B:Reo-3 感染后的 IFA BHK-21 細(xì)胞涂片(IFA)(1:640);C:正常 BHK-21 細(xì)胞涂片(IEA); D:Reo-3 感染后的 IFA BHK-21 細(xì)胞涂片(IEA)(1:160)。
圖2 使用BHK-21細(xì)胞涂片,IFA和IEA方法檢定Reo-3多價血清滴度
Note: A, C: Negative control; B: Detected With anti-Reo-3 serum by IFA; D: Detected With anti-Reo-3 serum by IEA.
Fig.2 Titration of the anti-Reo-3 sera from mice by IFA and IEA
中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項資金(DWS 200708);科技部條件基礎(chǔ)平臺專項重點項目(2003DIA7J033);科技部基礎(chǔ)專項重點項目(2002DEA20023)。
侯麗波(1978-),女,碩士生,從事病毒免疫學(xué)研究工作。
喬紅偉,副研究員,研究方向:實驗動物病毒學(xué)。E-mail:q_hw2004@yahoo.com.cn