蜱传脑炎病毒病毒样颗粒和细菌样颗粒的制备与实验免疫研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:king1981001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
蜱传脑炎(Tick-borne encephalitis,TBE)又称森林脑炎,是由蜱传脑炎病毒(Tick-borne encephalitis virus,TBEV)引起的以神经系统病变为主的自然疫源性疾病,可在人与动物中引起致死性脑炎并伴有长期的后遗症,严重威胁人类健康和公共卫生安全。近年来随着全球气候变化,传播病毒的媒介蜱的分布范围不断扩大,蜱传脑炎呈现新的流行特点,表现为旧疫源地重新暴发、流行,新的疫源地不断涌现,并出现了新的病毒亚型。目前,尚没有针对该病的特异性治疗药物,因此,疫苗免疫对于蜱传脑炎的预防控制至关重要。目前已获批的蜱传脑炎病毒疫苗均为灭活疫苗,灭活疫苗具有安全性高的优点,但往往需要多次免疫才能刺激机体产生有效保护,存在成本高、免疫持续期短等缺点。因此,研制安全性高、免疫原性强的新型基因工程疫苗对于蜱传脑炎的防控具有重要意义。基于病毒样颗粒(Virus-like particles,VLPs)和细菌样颗粒(Bacterium-like particles,BLPs)研制的新型疫苗不仅具有良好的安全性,且可同时刺激机体产生细胞免疫和体液免疫,是当前疫苗研究是主要方向。本研究利用昆虫细胞-杆状病毒表达系统分别表达了TBEV-prM-E蛋白和E-PA3融合蛋白,制备TBEV VLPs和TBEV BLPs,通过小鼠免疫实验评价了其安全性和免疫原性,同时基于原核表达的E-DⅢ蛋白建立了TBEV抗体间接ELISA检测方法,为蜱传脑炎新型疫苗的研究奠定基础。具体研究内容包括:(1)蜱传脑炎病毒E蛋白DⅢ的表达与抗体间接ELISA检测方法的建立扩增TBEV E蛋白第三结构域(DomainⅢ,DⅢ)基因并构建重组质粒p ET-30a(+)-TBEV-E-DⅢ。将重组质粒转化至大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,经IPTG诱导目的蛋白表达,利用镍离子金属螯合亲和层析介质(Ni-NTA)纯化目的蛋白。将纯化的重组蛋白作为包被抗原,建立TBEV抗体间接ELISA检测方法。结果显示,重组蛋白TBEV E-DⅢ在大肠杆菌中主要以包涵体形式表达,蛋白表达的最佳条件为30℃、0.6 mmol/L IPTG诱导6 h。;TBEV抗体间接ELISA检测方法的最佳抗原包被浓度为1 mg/L,该方法可特异性检测TBEV阳性血清,与寨卡病毒(Zika virus,ZIKV)、日本乙型脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)和西尼罗病毒(West Nile Virus,WNV)阳性血清无交叉反应,批内和批间变异系数均小于10%。本研究成功表达并纯化了TBEV E-DⅢ重组蛋白,以其为包被抗原建立的TBEV抗体间接ELISA检测方法具有良好的特异性、敏感性和重复性,可用于检测血清中TBEV特异性抗体。(2)蜱传脑炎病毒病毒样颗粒的制备与实验免疫研究利用昆虫细胞-杆状病毒表达系统构建并拯救表达TBEV prM-E基因的重组杆状病毒r BV-prM-E-prM-E,间接免疫荧光、Western Blot和基因组PCR鉴定结果显示,重组杆状病毒r BV-prM-E-prM-E感染Sf9细胞后可成功表达TBEV prM-E蛋白。将重组杆状病毒接种悬浮培养的Sf9细胞,制备TBEV VLPs,通过密度梯度离心对TBEV VLPs进行纯化。将纯化的TBEV VLPs与复合佐剂Poly(I:C)&Montanide ISA 201VG混合制备疫苗,免疫BALB/c小鼠评价其免疫效果。TBEV VLPs首次免疫后一周在小鼠腹股沟淋巴结细胞中检测到DC细胞和B细胞的活化;三免后一周可在脾脏中检测到T细胞的活化和记忆性T细胞的产生,分泌IFN-γ和IL-4的脾细胞数量显著增多;二免后1周小鼠血清可检测到TBEV特异性IgG产生(1:10),三免后TBEV IgG抗体水平显著提高,最高可达1:105.5,三免后3个月IgG抗体水平仍能保持1:104.3。综上所述,TBEV VLPs可刺激机体产生细胞免疫和体液免疫;三次免疫可产生免疫记忆,诱导小鼠产生较高且较持久的特异性IgG抗体。(3)蜱传脑炎病毒细菌样颗粒的制备与实验免疫研究利用昆虫细胞-杆状病毒表达系统构建并拯救表达TBEV E-PA3融合蛋白的重组杆状病毒r BV-E-PA3-E-PA3。将鉴定正确的重组杆状病毒r BV-E-PA3-E-PA3接种悬浮培养的Sf9细胞进行融合蛋白的表达,取培养液上清与革兰氏阳性增强基质(Gram positive enhancer matrix,GEM)颗粒结合,制备TBEV BLPs。Western blot和透射电镜观察结果显示,TBEV E-PA3融合蛋白成功锚定在GEM颗粒表面。将制备的TBEV BLPs与复合佐剂Poly(I:C)&Montanide ISA 201VG混合制备疫苗,以肌肉注射的方式免疫BALB/c小鼠,评价其免疫效果。结果显示,首免后1周小鼠血清即可检测到TBEV特异性IgG产生(1:101.7),二免后TBEV IgG抗体水平显著提高,最高可达1:106.9,二免后5个月IgG抗体水平仍保持1:10~6。TBEV BLPs首次免疫小鼠后一周可在腹股沟淋巴结细胞中检测到DC细胞和B细胞的活化;二免后一周可在脾脏中检测到T细胞的活化和记忆性T细胞的产生,分泌IFN-γ和IL-4的脾细胞数量显著增多,脾细胞Th1型细胞因子TNF-α和Th2型细胞因子IL-5、IL-6、IL-10、IL-1β分泌量显著提高。综上所述,TBEV BLPs可刺激机体产生较强的细胞免疫和体液免疫;二次免疫即可产生免疫记忆,诱导小鼠产生高且持久的特异性IgG抗体。本研究制备的TBEV VLPs和TBEV BLPs均可在不同程度上刺激机体产生特异性的细胞免疫和体液免疫,其中TBEV BLPs具有更高更持久的免疫效果,可作为TBEV候选疫苗株。
其他文献
三维网格模型的轮廓渲染(描边)有着广泛的应用。基于CPU的描边算法,虽然能实现较高级的风格化处理,实现,但只能离线渲染,无法达到实时。而基于GPU的实时加速算法又往往受限于GPU的并行特性,不得不牺牲部分高级风格化效果。其原因在于这些实时算法都无法将轮廓元素(网格边或是屏幕像素)链接(矢量化)成线条。本文提出了一个基于GPU的实时网格轮廓渲染方法,包含如下几个环节:首先,从三维网格模型中提取轮廓线
学位
随着半导体工艺技术不断提高,芯片设计规模也在不断增大,特别是基于IP复用的设计方法学被提出,越来越多的处理器、存储器等都集成到系统级芯片中。为了满足设计规模越来越大的验证需求,提高验证效率就显得非常重要。基于System Verilog的UVM(Universal Verification Methodology)的提出,大大提高了验证工作的效率,因此成为业界验证的主流。然而从EDA验证框架角度考
学位
甲型流感病毒(Influenza A Virus,IAV)是单股的负链RNA包膜病毒,属于正黏病毒科(Orthomyxoviridae),因为其传播速度和变异速率很快,且致病率和致死率都较高,一直严重威胁着人类和动物的健康及生命安全。环状RNA(Circular RNA,circ RNA)是一种闭合的环状非编码RNA(Non-coding RNA,nc RNA),作为一种重要的表观遗传调控因子,c
学位
Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog(Kras)是一个编码小GTP酶转导蛋白KRAS的原癌基因,目前的研究表明,KRAS能够促进细胞因子分泌、细胞存活和趋化性。然而,KRAS对前体脂肪细胞分化和脂质蓄积的具体作用目前尚未有相关报道。因此,本研究使用si RNA敲降Kras的表达水平,探究其对3T3-L1和C2C12细胞增殖、自噬、成脂分化和脂质蓄积的
学位
随着人们生活水平的不断提高以及对健康观念的日渐重视,国民对乳品质要求越来越高,需求量也越来越大,富含营养成分的高品质牛奶以及奶制品衍生物受到了人们的青睐。在我国过去的十几年中,通过饲料营养调控改善牛奶成分和提高奶牛产奶性能的研究越来越受到重视,尤其是改善牛奶的蛋白质和脂肪酸组成成为研究的亮点。乳腺上皮细胞可以合成几乎所有的中链和短链脂肪酸(MCFA和SCFA)、α-酪蛋白和β-酪蛋白。酪蛋白是乳蛋
学位
二甲苯是一种工业生产中广泛使用的溶剂与重要的化工原料,因此生产中残留的二甲苯容易进入随产品进入到人们的生活中。二甲苯具有刺激性与致癌性的特点,在2017年被世界卫生组织列入三级致癌物。环境中少量的二甲苯和甲苯已知会使得接触的眼睛、鼻子和皮肤部分发炎并诱发如头痛、疲劳等等类似的症状。随着人们生活水平的提高,对健康问题的关注更加深入。由于金属半导体气体传感器对大气中住宅里的致癌物质的监控,有着操作便捷
学位
随着经济的发展和移动互联网的普及,电子商务的规模不断扩大,物流业也得以迅速发展,已经成为了推动国家经济发展的基础性产业,但同时也存在物流运输费用较高的问题。而且伴随着城市化的不断加深,城市配送已经成了整个物流配送体系中成本最高的一环。结合现代信息技术,优化车辆配送路线可以有效降低运输成本,这不仅能提高企业的竞争力,也有助于提高经济效益。对于路径优化问题,过去的研究主要集中于启发式算法,但随着问题规
学位
图像平滑旨在过滤图像中不重要的纹理同时保留有意义的结构,它是许多视觉和图形应用的重要组成部分。边缘强度和图像尺度是图像平滑中的两种重要线索。边缘强度编码了局部像素值之间的差异,可以区分不显著的细节纹理和显著的图像结构。图像尺度编码了纹理及结构的先验:纹理通常在较细尺度,而边缘和结构往往在较粗尺度。在过去的数十年,边缘感知滤波成为了图像平滑领域的一种主流思想,这种思想也被直接或间接地用于近年流行的基
学位
随着深度学习方法及其目标检测方法的飞速发展,它们的应用范围越来越大,特别是在水下目标检测、海洋环境探索、水底生态保护、渔业养殖辅助等方面正在发挥着越来越重要的作用。但是,由于水下环境比起陆地上的环境要复杂很多,光在水中传输时又会受到水的吸收、反射和散射等影响而发生严重的衰减,因此采集到的水下图像难免会出现可见范围有限、模糊不清、色彩不协调及噪声等各种问题。另外一方面,由于水下生物数量和种类繁多,部
学位
类皮肤传感器由于具有良好的导电性和稳定性,使得它在柔性传感器件领域具有非常广阔的应用前景。然而,这些类皮肤传感器在日常使用过程中会经历多次的拉伸、弯曲和压缩,这会对类皮肤传感器产生机械损伤。这些损伤会破坏类皮肤传感器的结构和机械完整性,导致传感功能的丧失、降低它们的使用寿命。所以,赋予类皮肤传感器自修复及可循环利用性是解决该问题的最有效的方法之一。此外,类皮肤传感器还应具有优异的力学性能,如高强度
学位