伯氏疟原虫青蒿素抗性系的培育研究

目的 培育伯氏疟原虫青蒿素抗性系。 方法与结果 采用伯氏疟原虫接种传代和青蒿素剂量递增法分3条路线进行培育 :A线 ,青蒿素起始剂量为 12 6 .2 mg/kg(相当于 1/2 ED50 ) ,递增剂量为 6 0 mg/kg,每隔 2代改为12 6 .2 mg/kg加强 1次。第 14、30、4 4及第 6 0代抗性指数 (I50 )逐渐上升 ,分别为 4 .0 1、10 .11、16 .0 2及 18.93;至第76代 ,抗性减弱 ,I50 为 14 .89;至第 10 8代 ,剂量达 886 2 .5 mg/kg,I50 仅为 10 .4 9。B线 ,是从 A线第 6 6代转种而来 ,此后每周给药 1次 ,剂量为 4 0 0 0 mg/kg,至第 4 0代 I50 为 2 7.4 5 ,抗药性明显增强。C线 ,是从 B线第 19代转种而来 ,此后每周给药 1次 ,剂量为 2 0 0 0 mg/kg,至第 15代 ,I50 为 17.4 1。

流式细胞术在感染鼠疟原虫活红细胞检测中的应用

采集感染伯氏疟原虫的ICR小鼠外周血,未经固定的红细胞用Vybrant DyeCycle Green染料和抗小鼠CD71 PE荧光抗体进行双染色(实验组)。以健康小鼠外周血作阴性对照。分别在染色后0、30和60 min利用流式细胞仪进行检测,比较各次结果的一致性。结果显示,阴性对照(健康小鼠血样)与空白对照(感染疟原虫鼠血未作染色)未检出感染红细胞的疟原虫,实验组可检出感染红细胞的疟原虫。组内相关系数(ICC)检验结果显示,3个时间点检测结果的一致性较好(ICC=0.999,P<0.01)。表明未经固定的红细胞用Vybrant DyeCycle Green染料和抗小鼠CD71 PE荧光抗体染色经流式细胞术检测可区分感染疟原虫红细胞。采集的红细胞在一定时间内未作固定对检测结果无明显影响。

伯氏疟原虫pbmag-1基因片段克隆及原核表达优化

目的克隆并表达伯氏疟原虫pbmag-1基因cDNA片段。方法在GenBank中检索伯氏疟原虫编码基因pbmag-1部分cDNA序列,设计特异引物,经RT-PCR从伯氏疟原虫ANKA株扩增出该基因的部分cDNA片段。以锚定OligodT引物反转录mRNA获得的cDNA为模板,利用已知序列设计特异引物,通过cDNA末端快速扩增(RACE)技术延伸pbmag-13′端未知的编码序列,并将其克隆于原核表达载体后转入大肠埃希菌(E.coli)BL21-(DE3)-RIL株,经优化诱导条件,表达了重组蛋白PbMAg-1并用其免疫小鼠。结果获得1341bp具有完整3′末端序列的pbmag-1基因片段,其A/T含量为73%。以包涵体形式表达的重组蛋白免疫小鼠,其血清抗体经蛋白质印迹(Western blotting)分析,能特异性地识别伯氏疟原虫感染红细胞相对分子质量约为Mr64000的蛋白。结论获得重组蛋白PbMAg-1的3′端完整的pbmag-1基因cDNA片段,为研究伯氏疟原虫PbMAg-1蛋白在鼠疟免疫反应中的作用奠定了实验基础。

伯氏疟原虫顶端膜抗原1胞外区及其亚区的表达与免疫保护作用分析

目的表达伯氏疟原虫顶端膜抗原1(PbAMA-1)胞外区E及其各亚区,分析其免疫原性和免疫保护作用。方法抽提伯氏疟原虫基因组,对PbAMA-1基因测序,依据该序列采用毕赤酵母密码子使用频率重新设计PbA-MA-1基因序列。将其胞外区E分为3个彼此重叠的基因片段DⅠ、DⅡ和DⅢ并进行优化,人工合成后在大肠埃希菌中诱导表达。表达产物经纯化和重折叠,分别与福氏佐剂乳化后免疫小鼠和家兔,均免疫3次,间隔2周。每次免疫剂量,小鼠为20$g,家兔为100$g。ELISA检测抗体效价,并以疟原虫攻击实验确定各抗原的免疫保护效果。结果测得的PbAMA-1基因序列与Sanger测序中心公布的序列完全一致。密码子优化并人工合成的DⅠ、DⅡ、DⅢ和E目的基因片段在大肠埃希菌表达载体pET32a均获得诱导表达,经十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析,各目的基因表达产物大小与预计的相对分子质量Mr 44 300、Mr 33 300、Mr 29 900和Mr 67 200相一致。表达产物经镍离子螯合柱(Ni-NTA柱)纯化和谷胱甘肽(GSH)氧化还原法体外重折叠,蛋白纯度达90%以上,各纯化的重组蛋白在小鼠体内均激发产生高滴度抗体。其中,完整的胞外区E第3次免疫后抗体滴度为(34.4±0.15)×10-4,与其他组相比,免疫原性较其他各亚区更强(t=5.66,P<0.01;t=2.27,P<0.05和t=5.05,P<0.01)。取家兔免疫血清与感染伯氏疟原虫ANKA株的小鼠血膜抗原片进行间接荧光抗体试验(IFAT),均为阳性,其中抗E的抗血清免疫荧光强度最高,与ELISA检测的抗体水平一致。取家兔抗血清对小鼠伯氏疟原虫粗提抗原进行蛋白质印迹(Western blot)分析,产生特异性反应条带,表明能够识别天然的PbAMA-1蛋白。免疫小鼠在以伯氏疟原虫攻击实验中得到部分保护,DⅠ、DⅡ、DⅢ和E各免疫组小鼠与佐剂对照组相比,存活时间明显延长(t=2.78,P<0.05;t=2.67,P<0.05;t=3.46,P<0.01和t=3.50,P<0.01)。结论人工合成的PbAMA-1具有良好的免疫原性和免疫保护作用,完整的胞外区E较其各亚区表现出更好的免疫原性。

鼠疟原虫感染大鼠和小鼠的种特异性分析

目的用约氏疟原虫(P.y)BY265株和伯氏疟原虫(P.b)ANKA⁃luciferase株感染小鼠和大鼠,分析鼠疟原虫感染宿主的种特异性。方法制备P.y和P.b的子孢子和裂殖子。分别用5×104的P.y和P.b子孢子经尾静脉注射感染SD大鼠、BALB/c小鼠(P.y感染组,5只/组)和SD大鼠、C57BL/6J小鼠(P.b感染组,5只/组),每日取尾静脉血涂片镜检,记录红内期疟原虫出现的时间。P.y子孢子感染SD大鼠和BALB/c小鼠后42 h取肝组织,实时荧光定量PCR(qRT⁃PCR)检测肝组织疟原虫18S rRNA的相对表达量。P.b子孢子感染SD大鼠和C57BL/6J小鼠后42 h活体成像法检测肝脏荧光值。分别用1×10^(8)、1×10^(7)、1×10^(6)的P.y和P.b被感染红细胞(iRBC)感染SD大鼠(P.y感染组、P.b感染组)和易感小鼠(BALB/c、C57BL/6J)(阳性对照组),每日取尾静脉血涂片镜检,计算原虫血症。分别用P.y、P.b裂殖子感染SD大鼠和易感小鼠,每日取尾静脉血涂片镜检,计算原虫血症;当大鼠、小鼠原虫血症达到峰值后,每隔8小时取尾静脉血涂片镜检,持续24 h,分析疟原虫发育节律;观察大鼠、小鼠实验性脑型疟(ECM)的发生情况。分别用P.y、P.b裂殖子感染T、B细胞缺陷的Rag2⁃KO SD大鼠、野生型SD大鼠和易感小鼠,每日取尾静脉血涂片观察,计算原虫血症。两组数据之间比较采用非配对t检验,组间原虫血症趋势比较采用双因素方差分析(two⁃way ANOVA)。结果P.y感染组的SD大鼠、BALB/c小鼠,P.b感染组的SD大鼠、C57BL/6J小鼠体内疟原虫均能完成肝期发育,于第3天进入红内期。qRT⁃PCR结果显示,P.y子孢子感染SD大鼠、BALB/c小鼠体内疟原虫特异性18S rRNA相对表达量分别为(1.63±0.381)、(1.00±0.232),二者差异有统计学意义(t=2.801,P<0.05)。活体成像结果显示,P.b子孢子感染SD大鼠体内荧光度值为(6.243±1.425)×10^(7),高于C57BL/6J小鼠的(1.624±0.530)×10^(7)(t=6.077,P<0.01)。红内期iRBC感染结果显示,3种剂量的P.y感染组SD大鼠的原虫血症趋势[峰值分别为(3.500±1.042)%、(2.850±0.627)%、(3.400±0.962)%]之间差异无统计学意义(F=0.145,P>0.05),但与阳性对照组[峰值为(43.928±9.448%)]差异有统计学意义(F=84.040、63.760、58.400,均P<0.01);P.b感染组SD大鼠的原虫血症趋势[峰值分别为(11.468±1.362)%、(7.398±2.387)%、(2.984±1.881)%]随感染剂量降低而下降,其中1×10^(8)、1×10^(6)剂量组原虫血症趋势与阳性对照组[峰值为(10.682±4.278)%]差异有统计学意义(F=13.83、17.320,均P<0.01),1×10^(7)剂量组原虫血症趋势与阳性对照组差异无统计学意义(F=2.234,P>0.05)。裂殖子感染结果显示,感染后6d,P.y感染组SD大鼠、BALB/c小鼠原虫血症分别为(0.902±0.235)%、(17.420±4.105)%,二者差异有统计学意义(t=9.943,P<0.01);P.b感染组SD大鼠、C57BL/6J小鼠原虫血症分别为(6.804±2.978)%、(9.290±1.055)%,二者差异无统计学意义(t=1.759,P>0.05);P.b感染组SD大鼠、C57BL/6J小鼠ECM累计发生率分别为11/15、13/15,二者差异无统计学意义(t=1.414,P>0.05)。发育节律分析结果显示,P.y感染组SD大鼠发育节律与BALB/c小鼠不同,未呈现24 h规律;P.b感染组SD大鼠发育节律与C57BL/6J小鼠相近,具有24 h规律。感染后18 d,P.y感染组Rag2⁃KO SD大鼠、野生型SD大鼠、BALB/c小鼠原虫血症分别为(1.326±0.908)%、0、(33.937±3.453)%,Rag2⁃KO SD大鼠与野生型SD大鼠之间原虫血症差异有统计学意义(t=2.267,P<0.05);感染后17 d,P.b感染组Rag2⁃KO SD大鼠、野生型SD大鼠的原虫血症为(19.685±5.752)%、(0.007±0.013)%(t=2.499,P<0.05),阳性对照组仅存的1只C57BL/6J小鼠的原虫血症为25.410%。结论P.y和P.b子孢子均能感染大鼠并完成肝期发育进入红内期。鼠疟原虫不易感染大鼠的影响因素在红内期,大鼠体内鼠疟原虫可被清除;P.y对宿主种属表现出更强的选择性;P.b感染大鼠的急性期原虫血症和ECM发生率与小鼠差异均无统计学意义。适应性免疫在大鼠彻底清除体内鼠疟原虫中发挥重要作用。