劉 英,唐小涓,劉靜靜,張雯瑾,賴泓江,李德龍,2*
(1. 西南大學動物醫(yī)學院,重慶402460;2. 西南大學醫(yī)學研究院免疫學研究中心,重慶402460)
鴨疫里默氏菌(Riemerellaanatipestifer)是嚴重危害養(yǎng)鴨業(yè)的疫病之一,極易感染2~3周齡雛鴨[1-3]。鴨感染鴨疫里默氏菌后以嚴重肝損傷為主要特征,表現(xiàn)為典型的纖維素性肝包炎、內(nèi)皮細胞損傷、血管通透性增加。內(nèi)皮細胞是血管壁的重要組成部分,在調(diào)節(jié)血流、血小板激活、白細胞黏附等過程中發(fā)揮重要作用[4-5]。內(nèi)皮細胞功能障礙是多種滲出性炎癥發(fā)生過程中的促進因素,因此分離得到鴨肝竇內(nèi)皮細胞對研究R.anatipestifer 致病機制有重大意義。Ⅷ因子常用來鑒定肝竇內(nèi)皮細胞。但是,目前Ⅷ因子相關試劑和試劑盒主要集中在人或小鼠上,市面上缺乏鴨Ⅷ因子的相關試劑。因此,本研究擬制備鴨凝血因子Ⅷ多克隆抗體,為后續(xù)鴨肝竇內(nèi)皮細胞鑒定提供試驗材料。
1.1.1 試驗動物
6~8周齡試驗小鼠購自西南醫(yī)科大學實驗動物中心。
1.1.2 試劑
HRP 標記的山羊抗鼠IgG 購自Sigma 公司;DNA Ligation Kit、膠回收試劑盒、質(zhì)粒抽提試劑盒等購自寶生物工程(大連)有限公司。
1.2.1 鴨Ⅷ因子克隆與分析
根據(jù)NCBI 鴨Ⅷ因子序列(GenBank 登錄號XM_027465529.1)設計6 對引物,分段擴增Ⅷ-1、Ⅷ-2、Ⅷ-3、Ⅷ-4、Ⅷ-5和Ⅷ-6,并設計相應引物,見表1。引物由武漢金開瑞生物工程有限公司合成。
雛鴨放血處死后,采集肝臟,提取總RNA,反轉(zhuǎn)錄為cDNA 后 PCR 擴增。反應條件:94 ℃ 4 min,(94 ℃ 30 s,52~55 ℃ 30 s,72 ℃ 1.5 min)×35 個循環(huán),72 ℃ 10 min。擴增產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳檢測。
將回收的目的片段與T-載體連接,轉(zhuǎn)化至E. coliDH5α,涂布LB 平板(Amp+),挑取單菌落,搖菌后提取質(zhì)粒,鑒定正確后送武漢金開瑞生物工程有限公司測序,并利用生物學軟件進行分析。
表1 鴨Ⅷ因子各基因片段引物序列Tab.1 The primer sequences of each gene fragment of duck factor Ⅷ
1.2.2 重組蛋白的誘導表達
根據(jù)抗原表位軟件對鴨Ⅷ因子進行分析,發(fā)現(xiàn)其主要抗原表位位于C端,另依據(jù)E.coli最適密碼子進行合成,即Ⅷ-C(m)。以pET-32a(+)構(gòu)建重組表達質(zhì)粒pET-Ⅷ-C(m),轉(zhuǎn)化至E. coliBL21(DE3),挑菌,37 ℃ 搖菌至OD≈0.8;IPTG(1.0 mmol/L)誘導后離心,PBS重懸,菌體經(jīng)超聲破碎后離心,收集上清和沉淀,進行12%SDS-PAGE。
1.2.3 免疫抗原制備
Ⅷ-C(m)經(jīng)SDS-PAGE分離,切取凝膠條帶,烘干,研磨,加0.9%生理鹽水充分勻漿,制備免疫抗原。
1.2.4 多克隆抗體制備
將16 只小鼠隨機分為2 組,每組8 只,分別皮下注射Ⅷ-C(m)和0.1 mL PBS。以相同劑量加強免疫2 次,每次加強免疫間隔14 d。試驗結(jié)束后處死小鼠,分離血清備用。
1.2.5 多克隆抗體效價檢測
將Ⅷ-C(m)用pH 值9.6 碳酸鹽緩沖液稀釋(5 mg/L),4 ℃過夜;5%脫脂奶粉封閉,37 ℃孵育2 h;鼠抗Ⅷ-C(m)血清,37 ℃孵育 1 h;HRP 標記山羊抗鼠 IgG,37 ℃孵育1 h;TMB避光顯色15 min,2 mol/L H2SO4終止反應。判定標準:S/N=(樣品OD450)(/陰性對照OD450),S/N>2.1 為陽性。
由圖 1 可知,PCR 擴增后得到 1 個 993 bp 的片段,經(jīng)NCBI BLAST 比 對 ,與 鴨 Ⅷ(GenBank 登 錄 號 XM_027465529.2)的相似性為99.39%。結(jié)果顯示,成功獲得Ⅷ-C基因。
圖1 Ⅷ-C基因的PCR產(chǎn)物Fig.1 PCR product of Ⅷ-C gene
由圖2可知,pET-Ⅷ-C(m)/E.coliBL21經(jīng)IPTG誘導,SDS-PAGE可檢測到約為54 kDa的重組蛋白,與預期重組蛋白pET-Ⅷ-C(m)大小一致。
圖2 pET-Ⅷ-C(m)/E.coli BL21重組蛋白的SDS-PAGE分析Fig.2 The analysis of recombinant protein of pET-Ⅷ-C(m)/E.coli BL21 by SDS-PAGE
圖3 pET-Ⅷ-C(m)/E.coli BL21切膠純化制備免疫抗原Fig.3 Preparation of immune antigen of pET-Ⅷ-C(m)/E.coli BL21 by gel purification
由圖3 可知,切取Ⅷ-C(m)條帶,烘干,研磨,使用0.9%生理鹽水充分勻漿,制備免疫抗原。
由表2 可知,多克隆抗體在稀釋度1∶104S/N 均大于2.1,因此鑒定為陽性,同時效價大于1∶104,但小于 1∶105。
表2 鼠抗C4BPα(m)多克隆抗體ELISA結(jié)果Tab.2 Detection of polyclonal antibodies of mouse anti-C4BPα(m)by ELISA
R.anatipestifer 主要危害2~8 周齡雛鴨,給我國養(yǎng)鴨業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失[1-3]。鴨傳染性漿膜炎以纖維素性心包炎、肝周炎和氣囊炎為主,在纖維素性滲出物中有多量炎性細胞浸潤,主要是異嗜性粒細胞和巨噬細胞[6-9]。目前,R.anatipestifer 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)21 個血清型,并且隨著研究的深入,新的血清型也不斷出現(xiàn)[10-12]。R.anatipestifer 各血清型菌株間交叉免疫保護較差,因此疫苗免疫效果不佳。R.anatipestifer 極易產(chǎn)生耐藥性,一旦發(fā)病,抗生素治療作用不明顯[13-16]。因此,只有盡快闡明其致病機制,才能找到新的防治措施。R.anatipestifer 感染主要引起廣泛性的纖維素性滲出性炎癥,而滲出性炎癥發(fā)生的病理學基礎在于血管內(nèi)皮細胞損傷,致使血管通透性增加。另外,R.anatipestifer 感染主要引起雛鴨嚴重肝損傷,以纖維素性肝周炎為主,同時伴有肝索結(jié)構(gòu)紊亂、肝細胞變性壞死、肝竇擴張淤血等病理變化。因此,闡明R.anatipestifer感染致肝竇內(nèi)皮細胞的機制尤為重要。分離肝竇內(nèi)皮細胞后需要進行鑒定,而Ⅷ因子多抗常被用來鑒定肝竇內(nèi)皮細胞。但是,目前Ⅷ因子相關試劑和試劑盒主要集中在人或小鼠上,市面上缺乏鴨Ⅷ因子的相關試劑。因此,本研究通過制備鴨Ⅷ因子多抗,為鑒定鴨肝竇內(nèi)皮細胞提供試驗材料。
Ⅷ因子分子量較大,因此直接表達后進行純化難度較大。本研究根據(jù)抗原表位預測軟件對鴨Ⅷ因子全基因組序列進行分析,發(fā)現(xiàn)其抗原表位主要位于C 端。因此,對鴨ⅧC端(Ⅷ-C)進行密碼子優(yōu)化、原核表達,免疫小鼠制備多抗,并測定其效價。另外,在制備小鼠免疫抗原時,應用切膠純化,操作方便、成本低,同時獲得的多抗效價大于1∶104,說明多克隆抗體制備成功,可以滿足后續(xù)試驗需要。
本試驗結(jié)果表明,成功擴增出Ⅷ-C基因;SDS-PAGE可檢測到約為54 kDa的Ⅷ-C(m)重組蛋白;ELISA檢測多抗效價>1∶104。本研究為后續(xù)鴨肝竇內(nèi)皮細胞鑒定提供試驗材料。