粉尘螨主要变应原基因Der f1和Der f3改组的研究

目的:探索粉尘螨变应原基因Der f1和Der f3改组条件,以期获得粉尘螨变应原融合突变基因。方法:RT-PCR方法扩增粉尘螨变应原Der f 1和Der f3基因,用DnaseⅠ分别酶解Der f 1和Der f3基因10、15、20、25、30 min;酶解相同时间的Der f1和Der f3基因片段两两混合,采用DNAshuffling技术对粉尘螨变应原Der f1和Der f3基因进行重组,琼脂糖凝胶电泳检测重组子。结果:以Der f 2 F和Der f2 R为引物在酶切10、15、20、25、30min均可扩增出清晰条带;以Der f1 F和Der f1 R、Der f1 F和Der f2 R、Der f2 F和Der f1 R为引物在酶切10、15、20、25、30min的模板中均无条带出现;而其他引物组合则在不同酶切时间的模板中均出现条带。结论:通过多种条件的组合,可获得多个粉尘螨变应原基因Der f1和Der f3间的融合基因,为大规模制备高效、低价的哮喘疫苗奠定了基础。

粉尘螨过敏原蛋白Der f 3的表达纯化及活性鉴定

目的:制备有生物学活性的粉尘螨过敏原蛋白Der f 3。方法:构建带有StrepⅡ标签的原核表达体系Rosetta-p ET44a-Der f 3高效表达目的蛋白,分别用梯度透析法和亲和层析法对其进行复性纯化,通过Western Blot试验验证目的蛋白的有效表达,最后用丝氨酸蛋白酶特异荧光底物及粉尘螨过敏病人血清分别鉴定目的蛋白的酶学活性及免疫学活性。结果:利用原核表达体系成功表达了目的蛋白Der f 3,Western Blot结果显示有目的条带出现。复性纯化后的过敏原蛋白Der f 3能够成功降解丝氨酸蛋白酶特异性荧光底物,ELISA试验结果显示该蛋白血清特异性Ig E在4级以上粉尘螨过敏病人中阳性率为4%。结论:成功获得有酶学活性及免疫学活性的粉尘螨过敏原蛋白Der f 3,为生产高质量的诊断试剂和疫苗奠定了基础。

粉尘螨3类变应原基因的克隆、表达、纯化与变应原性鉴定

目的克隆表达粉尘螨3类变应原(Der f 3)基因,并鉴定纯化蛋白的变应原性。方法取华南地区采集经实验室培养的粉尘螨(约500只)提取总RNA,经RT-PCR扩增Der f 3基因。将目的基因克隆到pET-His表达载体上得到重组质粒pET-Der f 3。大肠埃希菌(E.coli)BL21(DE3)经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导培养,表达Der f 3目的蛋白。重组rDer f 3蛋白经6His-tag蛋白纯化系统进行分离、纯化,蛋白质印迹法(Western blotting)分析该纯化Der f 3蛋白与粉尘螨过敏患者血清IgE反应性,以鉴定重组Der f 3的变应原性。结果以粉尘螨总RNA为模板克隆出Der f3基因,该基因与GenBank (D63858)公布的Der f3比较有4个核苷酸差异,但同源性为99.5%。E.coliBL21(DE3)经IPTG诱导后高效表达Der f 3重组蛋白,主要以包涵体形式存在。经Western blotting分析该重组蛋白Der f 3能与粉尘螨过敏患者血清的IgE反应,而不与健康者血清IgE反应。结论构建了华南地区粉尘螨3类变应原的原核表达载体,并高效表达和纯化出具变应原性的Der f3重组蛋白。

Cloning, sequence analysis and expression in E. coli of the group 3 allergen of Dermatophagoides farinae

Background The dust mites, which are mostly represented by Dermatophagoides spp. （Acari： Pyroglyphidae）, are the major sources of indoor allergens. Identification and characterization of these mite allergen molecules are an important step in the development of new effective diagnostic procedures and possible therapeutic strategies for allergic disorders associated with dust mites. Methods Total RNA was extracted from Dermatophagoides farinae. The gene coding for Der f 3 was amplified by RT-PCR with the primers designed based on previous sequence published in GenBank. The target gene was cloned intermediately into pMD19-T plasmid and finally into plasmid pET28a （＋）, expressed in E. coil BL21 at the aid of the inducer isopropyI-D-thiogalactopyranoside （IPTG）. The physicochemical properties, spatial structure of the allergen were analyzed with bioinformatics software. Results The cDNA coding for group 3 allergen of Dermatophagoides farinae from China was cloned and expressed successfully. Sequencing analysis showed that there were nineteen mismatched nucleotides in five Der f3 cDNA clones in comparison with the reference （GenBank Accession No. AY283291）, which resulted in deduced amino acid sequence incompatibility in eleven residues. Bioinformatics analysis revealed that the Der f 3 pro-protein was an extracellular hydrophobic protein, consisting of 259 amino acids with a 16 amino acid signal peptide. The protein was deduced to have three chymotrypsin active sites （53-68 AA, 108-122 AA and 205-217 AA）, one N-glycosylation site, one cAMP- and cGMP-dependent protein kinase phosphorylation site, four protein kinase C phosphorylation sites, two casein kinase II phosphorylation sites, and five N-myristoylation sites. Conclusions Der f3 is an extracellular hydrophobic protein which possesses multiple activation and phosphorylation sites. Polymorphism may exist in the Der f3 gene but this needs to be further confirmed in the future.

粉尘螨Ⅲ类重组变应原对哮喘小鼠免疫治疗的效果

目的 探讨粉尘螨Ⅲ类重组变应原（rDer f 3）对过敏性哮喘小鼠的免疫治疗效果。方法 随机将40只BALB/c小鼠均分为4组,哮喘组、免疫治疗组、卵清蛋白（OVA）组和PBS组,分别在第0、第7和第14天哮喘组和免疫治疗组每鼠经腹腔注射100μl致敏液（含rDer f 3 10μg）;卵清蛋白组每鼠经腹腔注射100μl致敏液（含OVA 10μg）;PBS组则以PBS代替致敏液。第21天起,哮喘组和免疫治疗组小鼠用rDer f 3进行滴鼻激发试验,连续7 d,免疫治疗组小鼠在第25～27天滴鼻激发前30 min,用100μg rDer f 3纯化蛋白皮下注射进行特异性免疫治疗。PBS组和卵清蛋白组则分别用PBS和OVA进行滴鼻激发和腹腔注射,最后1次滴鼻激发24 h后脱臼处死小鼠。收集各组小鼠支气管肺泡灌洗液（BALF）进行白细胞和嗜酸粒细胞计数;对肺组织病理切片进行HE染色,镜下观察肺组织炎症细胞浸润情况。ELISA检测BALF和脾细胞培养上清（SSCS）中白细胞介素-5（IL-5）和γ干扰素（IFN-γ）及血清中变应原特异性IgE、IgG2a抗体水平。结果 肺组织病理切片结果显示,免疫治疗组小鼠炎症反应明显减轻。小鼠BALF中白细胞总数在免疫治疗组、卵清蛋白组和哮喘组分别为（7.03±1.38）×108/ml、（22.11±3.70）×108/ml和（22.75±3.24）×108/ml,免疫治疗组低于卵清蛋白组和哮喘组（P〈0.01）,嗜酸粒细胞的变化趋势与白细胞类似。免疫治疗组、卵清蛋白组和哮喘组BALF中IL-5的水平分别为（108.20±11.02）pg/ml、（182.04±13.94）pg/ml和（195.33±15.33）pg/ml,SSCS中IL-5的水平分别为（98.34±13.06）pg/ml、（208.26±10.63）pg/ml和（179.54±13.65）pg/ml,免疫治疗组均明显低于卵清蛋白组和哮喘组（P〈0.01）。而IFN-γ含量则高于卵清蛋白组和哮喘组（P〈0.01）。IgE水平免疫治疗组、卵清蛋白组和哮喘组分别为（9.12±3.78）IU/ml、（26.87±4.30）IU/ml和（35.25±8.84）IU/ml,与卵清蛋白组和哮喘组相比,免疫治疗组明显降低（P〈0.01）,而IgG2a水平（38.52±6.33）μg/ml则显著升高（P〈0.01）。结论 粉尘螨Ⅲ类变应原可逆转哮喘小鼠的变态反应性气道及肺部炎症。

粉尘螨Ⅲ类重组变应原致敏的小鼠哮喘模型致敏效果分析

目的探讨粉尘螨Ⅲ类重组变应原(Der f 3)诱导的小鼠哮喘模型的致敏效果。方法 30只6～8周龄雌性SPF级BALB/c小鼠随机分为PBS组(阴性对照组)、卵清蛋白(OVA)组(阳性对照组)和Der f 3组(实验组),OVA组和Der f 3组分别使用OVA和纯化Der f 3蛋白于第0、7、14d进行腹腔注射致敏,于第21d开始雾化吸入,连续7d,PBS组则换成PBS进行腹腔注射和雾化吸入。最后一次雾化吸入24h后,分别观察肺组织病理变化、支气管肺泡灌洗液(BLAF)中的白细胞计数,酶联免疫吸附试验(ELISA)测定BLAF和脾细胞培养上清中IL-4、IL-2、IL-17和IFN-γ的含量及血清中IgG1、IgE抗体水平变化。结果 OVA组和Der f 3组小鼠肺部支气管、血管粘膜下及周围肺组织有明显的炎性细胞浸润、支气管上皮细胞部分断裂及脱落,血管壁明显水肿等,而PBS组未见明显病理改变;Der f 3组的BALF中白细胞总数[(19.99±1.03)×106个/mL]及嗜酸性粒细胞(EOS)[(1.81±0.07)×106个/mL]计数均明显高于PBS组(P<0.01);与PBS组相比:BALF中IL-4[(80.99±9.06)pg/mL]、IL-17[(209.69±31.86)pg/mL]呈高水平表达(P<0.01),而IL-2[(8.29±1.27)pg/mL]和IFN-γ[(55.04±18.85)pg/mL]含量则显著下降(P<0.01);上述指标在脾细胞培养上清中出现类似的变化。Der f 3组血清中IgE[(31.92±2.68)U/mL]、IgG1[(16.46±4.32)μg/mL]的含量表现为Th2型反应增强趋势;但OVA组和Der f 3组间所有指标差异均无统计学意义(P>0.05)。结论粉尘螨重组Der f 3蛋白可成功建立小鼠变态反应性气道及肺部炎症动物模型。

粉尘螨变应原第3组分基因克隆及序列多态性分析

目的获得粉尘螨变应原第3组分(Der f 3)的编码基因并了解其序列多态性。方法根据GenBank已公布的Der f 3核酸序列设计引物,用RT-PCR扩增获得其编码基因,插入pMD19-T载体,进行序列测定和多态性分析。结果获得粉尘螨变应原Der f 3编码基因为780bp。5株Der f 3基因cDNA克隆的核苷酸序列与参考序列(GenBankNo.AY 283291,GenBank No.D63858,GenBank No.EU312162,GenBank No.EU312163)相比,有19处cDNA序列发生突变,但有7处突变至少在3个cDNA克隆中序列一致;推导出氨基酸序列后进行比对,有11处氨基酸序列发生变化,有4处与上述7个位点相一致。结论获得了粉尘螨变应原Der f 3编码基因且证明其序列具有多态性,为进一步开展相关研究奠定了基础。

粉尘螨3类变应原的T细胞表位预测及鉴定

目的预测并鉴定粉尘螨3类变应原(Der f 3)的T细胞表位。方法运用生物信息学分析软件预测Der f 3的T细胞抗原表位,并人工合成所预测的T细胞表位肽。采用改良MTT法,用预测表位肽刺激致敏鼠脾淋巴细胞进行脾淋巴细胞增殖试验;酶联免疫吸附试验检测脾细胞培养上清液中白细胞介素-2(IL-2)、γ干扰素(IFN-γ)、IL-4及IL-5水平。结果成功预测了Der f 3的5个T细胞表位肽,通过脾淋巴细胞增殖试验,其中3个表位肽序列可促进脾淋巴细胞增殖并刺激细胞因子IL-2和IFN-γ的分泌,抑制细胞因子IL-4和IL-5的分泌。其序列分别为37GDCPYQISLQSSSHFCGG54、98IYQHENYDSMTIDNDVALIKLKTPMT123和164SELQRVDIDVVSREQCDQLYS184。结论初步鉴定了Der f 3变应原中3个T细胞表位序列,为后续过敏性哮喘的诊断和特异性免疫治疗奠定基础。

粉尘螨3类变应原的B细胞线性表位预测及鉴定

目的预测并鉴定粉尘螨3类变应原(Der f 3)中的B细胞线性表位。方法运用生物信息学技术,从抗原性、表面易接近性、柔韧性、亲水性、β转角等5个方面在线预测Der f3的B细胞线性抗原表位。同时,采用人工合成法合成相应B细胞表位肽分别与由12份螨性过敏性哮喘患者血清组成的3个血清池共同作用,明确其中的强阳性表位肽序列。结果成功预测了Der f 3中的8个B细胞表位肽。其中,在过敏性患者血清与变应原特异性IgE结合试验中确认了33KAKAGDCP40、86HASGGEKIQVAEIYQHENYDSMTID110、118LKTPMTLDQTNAKPVPLPPQGSDVKVG144、199DVANGGVDSCQGDSGGPVVD218和156QEGSYSLP1635个强阳性表位肽序列。结论成功确认了Der f 3变应原中5个B细胞线性表位序列,为尘螨过敏性哮喘的诊断和治疗奠定基础。