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背景:
弓形虫病是由弓形虫引起的人兽共患病,近年来我国弓形虫病发病率不断升高,对当今优生优育等人类健康和畜牧业经济都仍然产生重要影响。目前弓形虫病缺乏理想治疗药物和防治疫苗,早期诊断和治疗等问题丞待解决。速殖子是弓形虫主要致病期,虫体通过其表膜蛋白与宿主细胞之间相互作用,表膜抗原SAG1(Surface antigens1)是速殖子表膜丰富蛋白,在不同虫株间高度保守,免疫原性强,能够诱导机体产生保护性免疫反应,SAG1是公认的弓形虫候选诊断和疫苗抗原分子。
适配体是一类化学合成的具有特定序列的单链DNA(ssDNA)或RNA核苷酸,对靶标的特异性识别特性使其与单克隆抗体相似,但具有抗体所不具备的其它优点,如能够与多种非免疫原性靶标结合,易于修饰等,极大地扩展了其作为诊断检测试剂,药物靶标,生物传感器等应用潜能。Monica等利用SELEX技术开发的酶联适配体测定法,能够直接测定弓形虫病患者血清中低水平ROP18蛋白浓度,且血清ROP18水平与先天性弓形虫病严重程度呈正相关,提示ROP18可能是先天性弓形虫病分子诊断标志物。
目前关于弓形虫SAG1适配体报道鲜见,本研究拟利用X-SELEX技术筛选弓形虫天然表面抗原SAG1适配体,鉴定其靶标结合力,并以高亲合力适配体建立和优化弓形虫检测体系,用已知弓形虫病阳性血清验证该体系的检验效能,探讨弓形虫病适配体诊断新技术。
目的:
以弓形虫截短型SAG1(rtSAG1)蛋白为靶标,通过X-SELEX技术筛选高亲合力特异性适配体,进一步建立tSAG1适配体检测方法用于弓形虫循环抗原检测,评价其检测效果。
方法:
第一步,利用WH3虫株,设计和构建弓形虫截短型表面抗原tSAG1蛋白原核表达载体pET-32a-tSAG1,体外原核表达、获得大量可溶性的重组rtSAG1蛋白并进行生物素标记。第二步,利用AM-Biotech公司的ssDNA库筛获rtSAG1靶标适配体4个,鉴定其亲合力。第三步,选取最高亲合力的适配体分子,分别构建直接法体系和竞争法体系并优化条件,用弓形虫感染鼠早期阳性血清和正常鼠阴性对照血清验证其敏感性和特异性,评估其弓形虫病诊断效能。
结果:
(1)在成功构建弓形虫截短型表面抗原rtSAG1基因克隆表达载体,体外大量制备可溶性的重组rtSAG1蛋白,进行生物素标记获得5’-biotin-rtSAG1蛋白,以5’-biotin-rtSAG1蛋白作为下一步适配体筛选靶标。
(2)利用X-SELEX技术,筛选获得针对5’-biotin-rtSAG1靶标适配体分子4个,亲合力鉴定证明Aptamer-2分子具有最高亲合力,因此Aptamer-2成为本研究候选适配体。
(3)进一步利用Aptamer-2分别构建直接法体系和竞争法体系,用经小鼠弓形虫循环抗原检测试剂盒(市售商品)鉴定的阳性血清和阴性血清验证上述两种体系的检测效能。
结果:表明直接法敏感性为100%,特异性为100%。竞争法敏感性为100%,特异性为96.7%。其中,两种检测体系敏感性(χ2=0,p>0.05)无显著学差异,特异性(χ2=1.01,p>0.05)也无显著学差异。
结论:
本研究首次报道筛获了弓形虫天然表面抗原SAG1高亲合力适配体。以tSAG1-Aptamer-2建立的直接法体系和竞争法体系,用于弓形虫病感染鼠循环抗原检测,均具有较高敏感性和特异性。SAG1靶标适配体有望成为弓形虫病新的候选诊断分子,为弓形虫适配体分子诊断及防治新策略提供科学依据。
弓形虫病是由弓形虫引起的人兽共患病,近年来我国弓形虫病发病率不断升高,对当今优生优育等人类健康和畜牧业经济都仍然产生重要影响。目前弓形虫病缺乏理想治疗药物和防治疫苗,早期诊断和治疗等问题丞待解决。速殖子是弓形虫主要致病期,虫体通过其表膜蛋白与宿主细胞之间相互作用,表膜抗原SAG1(Surface antigens1)是速殖子表膜丰富蛋白,在不同虫株间高度保守,免疫原性强,能够诱导机体产生保护性免疫反应,SAG1是公认的弓形虫候选诊断和疫苗抗原分子。
适配体是一类化学合成的具有特定序列的单链DNA(ssDNA)或RNA核苷酸,对靶标的特异性识别特性使其与单克隆抗体相似,但具有抗体所不具备的其它优点,如能够与多种非免疫原性靶标结合,易于修饰等,极大地扩展了其作为诊断检测试剂,药物靶标,生物传感器等应用潜能。Monica等利用SELEX技术开发的酶联适配体测定法,能够直接测定弓形虫病患者血清中低水平ROP18蛋白浓度,且血清ROP18水平与先天性弓形虫病严重程度呈正相关,提示ROP18可能是先天性弓形虫病分子诊断标志物。
目前关于弓形虫SAG1适配体报道鲜见,本研究拟利用X-SELEX技术筛选弓形虫天然表面抗原SAG1适配体,鉴定其靶标结合力,并以高亲合力适配体建立和优化弓形虫检测体系,用已知弓形虫病阳性血清验证该体系的检验效能,探讨弓形虫病适配体诊断新技术。
目的:
以弓形虫截短型SAG1(rtSAG1)蛋白为靶标,通过X-SELEX技术筛选高亲合力特异性适配体,进一步建立tSAG1适配体检测方法用于弓形虫循环抗原检测,评价其检测效果。
方法:
第一步,利用WH3虫株,设计和构建弓形虫截短型表面抗原tSAG1蛋白原核表达载体pET-32a-tSAG1,体外原核表达、获得大量可溶性的重组rtSAG1蛋白并进行生物素标记。第二步,利用AM-Biotech公司的ssDNA库筛获rtSAG1靶标适配体4个,鉴定其亲合力。第三步,选取最高亲合力的适配体分子,分别构建直接法体系和竞争法体系并优化条件,用弓形虫感染鼠早期阳性血清和正常鼠阴性对照血清验证其敏感性和特异性,评估其弓形虫病诊断效能。
结果:
(1)在成功构建弓形虫截短型表面抗原rtSAG1基因克隆表达载体,体外大量制备可溶性的重组rtSAG1蛋白,进行生物素标记获得5’-biotin-rtSAG1蛋白,以5’-biotin-rtSAG1蛋白作为下一步适配体筛选靶标。
(2)利用X-SELEX技术,筛选获得针对5’-biotin-rtSAG1靶标适配体分子4个,亲合力鉴定证明Aptamer-2分子具有最高亲合力,因此Aptamer-2成为本研究候选适配体。
(3)进一步利用Aptamer-2分别构建直接法体系和竞争法体系,用经小鼠弓形虫循环抗原检测试剂盒(市售商品)鉴定的阳性血清和阴性血清验证上述两种体系的检测效能。
结果:表明直接法敏感性为100%,特异性为100%。竞争法敏感性为100%,特异性为96.7%。其中,两种检测体系敏感性(χ2=0,p>0.05)无显著学差异,特异性(χ2=1.01,p>0.05)也无显著学差异。
结论:
本研究首次报道筛获了弓形虫天然表面抗原SAG1高亲合力适配体。以tSAG1-Aptamer-2建立的直接法体系和竞争法体系,用于弓形虫病感染鼠循环抗原检测,均具有较高敏感性和特异性。SAG1靶标适配体有望成为弓形虫病新的候选诊断分子,为弓形虫适配体分子诊断及防治新策略提供科学依据。