相 平 孫 靜 周宇捷 任 杰 劉堂喻哼 李會(huì)強(qiáng)△
近年來(lái),食物不耐受現(xiàn)象越來(lái)越普遍,已成為國(guó)內(nèi)、外研究的重點(diǎn)[1-2]。食物不耐受的診斷主要依靠病史、雙盲安慰劑對(duì)照試驗(yàn)和體外過(guò)敏原特異性免疫球蛋白G(sIgG)檢測(cè)[3]。與食物過(guò)敏性疾病相比,食物不耐受引起的臨床表現(xiàn)不典型,依靠病史很難做出明確診斷;雙盲安慰劑對(duì)照試驗(yàn)因程序復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)未在國(guó)內(nèi)廣泛使用。血清sIgG具有檢測(cè)方法簡(jiǎn)單、高通量等優(yōu)點(diǎn),備受臨床重視和歡迎。檢測(cè)血清sIgG作為確認(rèn)不耐受食物的重要依據(jù),同時(shí)監(jiān)測(cè)血清sIgG的變化可評(píng)價(jià)脫敏治療的效果。當(dāng)前檢測(cè)血清sIgG主要采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)[4-5]。臨床廣泛使用的試劑盒是由美國(guó)BIOMERICA公司生產(chǎn)的。此試劑是以14種食物為組合的固定模式,缺乏靈活性,不適于患者個(gè)性化檢測(cè),更不適合已確診患者脫敏治療時(shí)對(duì)單一抗體的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。因雞蛋被認(rèn)為是引發(fā)食物不耐受反應(yīng)最常見(jiàn)的食物之一[6],故本研究以雞蛋為例,嘗試?yán)蒙锼?鏈酶親和素系統(tǒng),建立一種新型的雞蛋不耐受sIgG定量檢測(cè)方法,以期為今后研制“個(gè)性化”隨機(jī)組合食物過(guò)敏原sIgG檢測(cè)試劑盒奠定基礎(chǔ)。
1.1 研究對(duì)象 2012年10月—2013年7月于天津市人民醫(yī)院行食物過(guò)敏原sIgG檢測(cè)的門(mén)診和住院患者173例。其中,符合臨床現(xiàn)用食物不耐受sIgG檢測(cè)試劑盒(美國(guó)BIOMERI?CA公司)診斷和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的陽(yáng)性患者有95例,男40例,女55例,平均年齡(45.22±14.34)歲,其血清sIgG均大于50 U/mL;另?yè)窠】刁w檢者78例為陰性對(duì)照,男29例,女49例,平均年齡(38.66±10.84)歲,其血清sIgG均小于50 U/mL。
1.2 材料及儀器 生物素化牛血清白蛋白(biotinylated bo?vine serum albumin,Bio-BSA,購(gòu)自Equitech-Bio公司,貨號(hào):BAH67-0050),鏈霉親和素(購(gòu)自PIERCE公司,貨號(hào):21122),長(zhǎng)臂活化生物素(Sulfo-NHS-LC-Biotin,Thermo Piece,貨號(hào):21335),辣根過(guò)氧化物酶(HRP)-抗人IgG(購(gòu)自SouthernBiotech,貨號(hào):6140-05),卵類(lèi)黏蛋白(Ovomucoid,OVM)、卵白蛋白(Ovalbumin,OVA)、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白(Ovotrans?ferrin,OVT)、溶菌酶(Lysozyme,Ly)均購(gòu)自美國(guó)Sigma公司,貨號(hào)分別為T(mén) 2011-250 MG、A 5503-1 G、C 0755-100 MG、L 6876-1 G;96孔酶標(biāo)反應(yīng)板(美國(guó)Costar公司)。低溫高速冷凍離心機(jī)(BECKMAN COULTER OptimaTML-80 XP)、酶標(biāo)分析儀(Bio-Tek公司EXL-800型)。
1.3 制備生物素化的食物蛋白 取新鮮雞蛋2枚,分離蛋清和蛋黃,采用丙酮沉淀法制備蛋清提取液[7]。按1∶5的體積比加入-20℃預(yù)冷丙酮,于4℃去脂24 h。然后3 000 r/min離心30 min,將沉淀通風(fēng)揮干后稱(chēng)質(zhì)量。按8 mL/g溶于0.01 mol/L PBS緩沖液(pH 7.4)中,于4℃提取24 h。最后離心,收集上清液,即為蛋清粗提液。測(cè)定溶液的濃度,分裝后-20℃保存。蛋黃提取液的制備方法與此相同。
雞蛋抗原的生物素標(biāo)記方法參照文獻(xiàn)[8]并略作調(diào)整。用0.1 mol/L NaHCO3(pH 9.5)溶液配制1 g/L的待偶聯(lián)抗原。用二甲基甲酰胺配制20 g/L的生物素。按一定比例計(jì)算生物素的用量,然后將生物素緩慢、逐滴加入待偶聯(lián)抗原溶液中,邊滴加邊攪拌。全加入后室溫?cái)嚢? h。在4℃下用0.1 mol/L PBS(pH 7.4)溶液透析24 h,充分除去游離生物素。分裝貯存,4℃放置備用。
1.4 生物素-鏈酶親和素化酶標(biāo)反應(yīng)板的制備 依據(jù)生物素化牛血清白蛋白-鏈霉親和素酶標(biāo)反應(yīng)板制備方法(專(zhuān)利號(hào):201110068782.9),制備生物素-鏈酶親和素化酶標(biāo)反應(yīng)板[9]。取聚苯乙烯微孔板每孔加150 μL生物素化牛血清白蛋白包被緩沖液,室溫過(guò)夜。洗板2次,每次10 min。每孔加150 μL鏈霉親和素包被緩沖液,室溫2 h。洗板2次,加入封閉液,4℃過(guò)夜。真空干燥后備用。
1.5 生物素化抗原的選擇 隨機(jī)抽取10例陰性血清和10例陽(yáng)性血清,分別混合制備陰性和陽(yáng)性混合血清。采用本實(shí)驗(yàn)建立的方法測(cè)定混合血清中sIgG的含量。每個(gè)標(biāo)本做復(fù)孔,計(jì)算其平均值,選擇陽(yáng)性血清吸光度值(AP)與陰性血清吸光度值(AN)比值最大的生物素化抗原,作為本方法所選用的抗原。
1.6 生物素化牛血清白蛋白-鏈霉親和素ELISA方法的建立 取制備的生物素化牛血清白蛋白-鏈霉親和素酶標(biāo)反應(yīng)板1個(gè),每孔加入25 μL待測(cè)血清(預(yù)先1∶20倍稀釋?zhuān)?,然后加?00 μL生物素抗原,37℃溫育1 h;洗板5次,拍干;加入HRP-抗人IgG 125 μL,37 ℃溫育30 min;再洗板5次,拍干;在反應(yīng)孔中加入底物A、B各1滴,室溫反應(yīng)10 min;在反應(yīng)孔中加終止液1滴,用Bio-Tek EXL-800酶標(biāo)儀測(cè)定在450 nm處的吸光度(A)值。用方陣滴定法,即不同濃度生物素化抗原和HRP-抗人IgG進(jìn)行組合,以標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合及AP/AN最大值作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),選擇生物素化抗原和HRP-抗人IgG的最佳稀釋度。
1.7 sIgG定量標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立 將食物不耐受sIgG的強(qiáng)陽(yáng)性混合血清稀釋成不同濃度,以臨床現(xiàn)用食物過(guò)敏原sIgG檢測(cè)試劑盒(美國(guó)BIOMERICA公司)檢測(cè),分別以0、50、100、200、400 U/mL作為標(biāo)準(zhǔn)品,用以上得到的最優(yōu)反應(yīng)條件檢測(cè)其450 nm處A值,根據(jù)檢測(cè)結(jié)果繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.8 方法學(xué)鑒定實(shí)驗(yàn)
1.8.1 精密度 取高、中、低值濃度的血清,在同一次實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)sIgG的含量,每個(gè)樣本平行做10次,計(jì)算批內(nèi)變異系數(shù)(CV);在不同實(shí)驗(yàn)日檢測(cè)高、中、低值樣本中sIgG的含量,每個(gè)樣本平行做10次,計(jì)算批間CV。
1.8.2 特異性 隨機(jī)抽取13例其他食物sIgG陽(yáng)性、雞蛋sIgG陰性的血清,用標(biāo)準(zhǔn)品稀釋液稀釋?zhuān)捎帽緦?shí)驗(yàn)建立的方法測(cè)定A值,計(jì)算與其他食物sIgG的交叉反應(yīng)情況。
1.8.3 正常參考值上限的確定 選取50例正常人血清,用本實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定雞蛋sIgG的濃度,計(jì)算A值的平均值及標(biāo)準(zhǔn)差,以標(biāo)準(zhǔn)曲線反算出平均值加2倍標(biāo)準(zhǔn)差所對(duì)應(yīng)的濃度值即為正常人雞蛋sIgG參考值上限。
1.8.4 與臨床現(xiàn)用食物不耐受sIgG檢測(cè)試劑盒的比較 隨機(jī)抽取20例臨床標(biāo)本,分別用本實(shí)驗(yàn)建立的方法和臨床現(xiàn)用食物不耐受sIgG檢測(cè)試劑盒測(cè)定雞蛋sIgG的含量,采用相關(guān)性分析對(duì)2種檢測(cè)方法的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行比較。
1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較采用單因素方差分析,組間多重比較采用LSD-t法,相關(guān)分析采用直線相關(guān),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 生物素化抗原的選擇 生物素化蛋清提取物(Bio-蛋清)的AP/AN值最大(均P<0.05),A值在酶標(biāo)儀的檢測(cè)范圍內(nèi),能將陰陽(yáng)性血清區(qū)分開(kāi),因此將Bio-蛋清作為本方法所選用抗原,見(jiàn)表1。
Table 1 The choice of biotin allergens表1 生物素化抗原的選擇 (x±s)
2.2 Bio-蛋清和HRP-抗人IgG最佳工作濃度的確定 Bio-蛋清提取物的最適稀釋比例是1∶2 000,酶標(biāo)抗體的最適稀釋比例是1∶12 000,此時(shí)的AP/AN值最大,見(jiàn)表2。
Table 2 The best concentration of biotinylation egg white and HRP-anti human IgG表2 Bio-蛋清和HRP-抗人IgG最適濃度的方陣滴定結(jié)果
2.3 sIgG定量標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立 以sIgG的濃度為橫坐標(biāo),以A值為縱坐標(biāo),用Logistic曲線擬合(四參數(shù))繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,其劑量-反應(yīng)曲線見(jiàn)圖1。
Figure 1 Standard curve for specific IgG圖1 血清sIgG標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.3 精密度檢測(cè) 高、中、低濃度血清的批內(nèi)及批間CV均小于10%,說(shuō)明本方法具有良好的重復(fù)性,見(jiàn)表3。
Table 3 Within-run and between-run of different serum-concentrations表3 不同濃度血清的批內(nèi)及批間變異
2.4 特異性 與蟹不耐受患者血清的交叉反率為7.61%,與牛、羊奶不耐受患者血清的交叉反應(yīng)率為1.33%,與蘑菇、雞油菌、牛肝菌不耐受患者血清的交叉反應(yīng)率為0.17%。
2.5 正常參考值上限 結(jié)果呈正態(tài)分布,正常人sIgG參考值上限為50 U/mL。
2.6 與臨床現(xiàn)用食物不耐受sIgG檢測(cè)試劑盒的比較 以臨床現(xiàn)用食物不耐受sIgG檢測(cè)試劑盒的測(cè)定值作為橫坐標(biāo),以本實(shí)驗(yàn)建立方法的測(cè)定值為縱坐標(biāo),繪制散點(diǎn)圖,對(duì)兩種方法的測(cè)定值進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果顯示本實(shí)驗(yàn)建立的方法與臨床現(xiàn)用食物不耐受sIgG檢測(cè)法有較好的相關(guān)性,回歸方程為=0.977X+8.45,r=0.961,見(jiàn)圖2。
Figure 2 Linear correlation between biotin-avidin ELISA and current clinical test for sIgG圖2 生物素-親和素ELISA法與臨床現(xiàn)用sIgG檢測(cè)法的相關(guān)性
食物不耐受的臨床表現(xiàn)主要有腹瀉、皮膚反應(yīng)、頭痛、哮喘等,其與多種慢性病有關(guān),可累及消化、皮膚、神經(jīng)、心血管等全身多個(gè)系統(tǒng),其中以消化系統(tǒng)最為常見(jiàn)[10]。消化系統(tǒng)疾病尤其是慢性腹瀉、炎癥性腸病、慢性胃炎等出現(xiàn)食物不耐受的比例達(dá)93.3%,且同時(shí)對(duì)2種以上的食物不耐受的比例高達(dá)90%[11-12]。有研究表明,蛋清或蛋黃、蟹、牛奶是最主要的常見(jiàn)不耐受食物[13]。然而,由于其具有起病隱匿、涉及食物較多、診斷困難的特點(diǎn),患者難以自我發(fā)現(xiàn)敏感食物。如不及時(shí)治療,這種免疫損傷將會(huì)不斷積累,引發(fā)一系列慢性癥狀或疾病,給患者帶來(lái)長(zhǎng)期困擾。
目前國(guó)內(nèi)用于定量測(cè)定食物sIgG含量的國(guó)產(chǎn)試劑盒較少,主要依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口。臨床廣泛使用的試劑盒是由美國(guó)BIOMERICA公司生產(chǎn)的,此種試劑由廠家預(yù)先將14種食物蛋白包被于微孔板表面,其檢測(cè)食物種類(lèi)的組合模式無(wú)法改變,缺乏靈活性,更不適合已確診患者脫敏治療時(shí)對(duì)單一抗體的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),造成多余的檢測(cè)和漏檢,同時(shí)會(huì)增加檢測(cè)成本,不易在基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)推廣使用。
本文引入生物素化牛血清白蛋白-鏈霉親和素-生物素化抗原間接包被ELISA法檢測(cè)食物不耐受sIgG。由于鏈霉親和素對(duì)生物素具有高度親和力(親和常數(shù)為1×1015/mol),與生物素結(jié)合后形成非常穩(wěn)定的復(fù)合物,很難解離。因此,可以實(shí)現(xiàn)抗原的即時(shí)包被。一方面,牛血清白蛋白來(lái)源方便、包被方式簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好,保留了抗原活性,提高抗原利用效率。另一方面,有研究表明,通過(guò)這種間接包被模式可最大限度減少包被抗體的空間位阻效應(yīng),提高抗體的利用效率,降低實(shí)驗(yàn)成本[14]。這種間接包被的技術(shù),已被廣泛應(yīng)用于多種檢測(cè)指標(biāo),如妊娠相關(guān)蛋白A、人絨毛膜促性腺激素、抗甲狀腺過(guò)氧化物酶抗體[9,15-16]等并取得較好效果。
本實(shí)驗(yàn)以雞蛋為例,利用生物素化牛血清白蛋白-鏈酶親和素-生物素化抗原間接包被模式檢測(cè)血清中sIgG濃度。研究顯示,此種新型酶聯(lián)免疫模式具有較好的精密度和特異性。本方法與美國(guó)BIO?MERICA公司生產(chǎn)的試劑盒具有較好的相關(guān)性,可用于檢測(cè)食物不耐受sIgG含量。食物不耐受涉及的種類(lèi)繁多,對(duì)于其他不耐受食物的新型檢測(cè)方法還有待推廣和改進(jìn)。在試劑盒進(jìn)一步優(yōu)化和廣泛驗(yàn)證后,就可以根據(jù)患者需要選擇疑似不耐受食物,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化檢測(cè),相當(dāng)于從“套餐式”改進(jìn)為“訂單式”,具有十分重要的意義。了解食物不耐受現(xiàn)象,判斷產(chǎn)生不耐受的食物品種,通過(guò)針對(duì)性的禁食或少食不耐受食物可以有效地改善癥狀,控制疾病,改善健康狀況,從而避免不耐受食物造成的不良影響,遏制疾病發(fā)生和發(fā)展。
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