深部感染白念珠菌烯醇化酶表达分布研究

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目的:烯醇化酶(Enolase,2-phospho-D-glycerate hydrolyase,ENO)是糖酵解途径的一个关键酶,催化2-磷酸甘油酯(2-PGA)至磷酸烯醇式丙酮酸酯的脱水反应;同样,它也可催化糖异生中的逆反应。它广泛存在,包括细菌、真菌、果蝇、两栖类、鸟类、植物和人类等;是白念珠菌中含量最为丰富的蛋白之一。白念珠菌基因组DNA中含有一个或两个ENO编码基因,克隆的cDNA有一连续的开放读码框架,含1320bp,编码440个氨基酸,与酿酒酵母(S.cerevisiae) ENO蛋白1和2的同源性分别为76%和78%,与人类ENO有60%同源性,预测蛋白分子量47,178Da,等电点5.6。根据体外实验研究人们推测:在白念珠菌侵入宿主组织和扩散的过程中,白念珠菌ENO同样可作为纤溶酶原等的受体,产生纤溶酶,促进细胞基质降解,破坏细胞自然屏障,促进菌体穿过和损坏上皮细胞、内皮细胞,促进白念珠菌在组织、器官中扩散。由于烯醇化酶缺乏N段分泌信号,其存在菌体外部一直存在争议。应用免疫电镜方法分析体外培养的白念珠菌,显示:ENO存在于白念珠菌酵母相和菌丝相的胞浆和细胞壁。迄今为止,国内外对白念珠菌ENO的定位特征研究,以体外实验为主。念珠菌在深部组织器官感染过程中,其ENO的定位特征如何,至今未见文献报道。观察感染深部组织的念珠菌ENO细胞定位特征对我们更好地理解ENO在念珠菌侵袭深部组织中的作用机制具有重要的意义。因此,本研究通过应用酿酒酵母ENO建立抗白念珠菌ENO单克隆抗体,应用免疫组化方法分析深部感染组织中念珠菌ENO的定位特征。   方法:   1.ENO抗体的制备:ENO(来自酿酒酵母,Sigma产品)作为抗原与福氏完全佐剂充分混匀,免疫BALB/c小鼠,取脾细胞与SP2/0小鼠骨髓瘤细胞融合。选出阳性克隆,再进行亚克隆,将稳定分泌单克隆抗体的细胞株扩大培养,鉴定效价。取一定量杂交瘤细胞给BALB/c小鼠腹腔注射,约两周后收集腹水。获得相应的IgG,进行抗体效价、亚类和特异性鉴定。   2.建立系统念珠菌感染BALB/C小鼠模型:应用环磷酰胺经腹腔注射BALB/C小鼠。注射药物后第4日,经腹腔注射白念珠菌SC5314菌株孢子,观察小鼠不同时间血液常规、肾脏真菌载量和心、肺、肾、脑、肝、脾等重要组织病理变化。   3.体外培养白念珠菌的ENO表达定位特征:采用免疫组化法,用所制备的抗ENO单克隆抗体对体外培养的白念珠菌石蜡包埋组织进行预试验。确定免疫组化法实验条件,并分析ENO的表达定位特点。   4.重要组织感染白念珠菌的ENO表达定位特征:采用免疫组化法,用所制备的抗ENO单克隆抗体,对系统念珠菌感染BALB/C小鼠模型的心、肺、肾、脑、肝、脾等重要组织石蜡包埋组织;和肺活检组织白念珠菌培养阳性、影像学证据支持的人类肺念珠菌感染病例的组织石蜡包埋组织进行试验。分析深部组织器官内白念珠菌ENO表达定位特点。   结果:   1.以酿酒酵母ENO为抗原,制备的抗ENO单克隆抗体19株,其中10E10株效价最高,可达1(∶)4,096,000(ELISA),并与天然白念珠菌ENO反应。   2.ENO在体外培养白念珠菌胞浆内和胞壁都有表达存在,但以胞浆为主。   3.ENO在系统念珠菌感染BALB/C小鼠模型的心、肺、肾、脑、肝、脾等重要组织的白念珠菌ENO在菌体胞浆内和胞壁都有表达存在,但以胞壁为主。特别是在与组织紧贴的念珠菌其ENO表达定位于胞壁,而聚集的念珠菌其ENO则表达定位于胞浆。在人类肺念珠菌病组织内白念珠菌ENO表达定位于胞壁。   结论:   1.应用酿酒酵母ENO成功制备了抗白念珠菌ENO的单克隆抗体。   2.在国内外,率先证实深部组织器官感染的白念珠菌其ENO表达定位在菌体细胞壁。为理解烯醇化酶在念珠菌侵袭性感染中作用奠定了基础,并为今后建立白念珠菌系统感染快速诊断和治疗预防方法提供了新的思路。  
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