基于结核菌素与CFP10/ESAT6的牛IFN-γ检测法在牛结核病诊断中的比较研究

本研究通过比较三种刺激物(牛结核菌素、禽结核菌素和牛型结核菌特异性抗原CFP10/ESAT6对结核菌素皮内变态反应阳性牛的IFN-γ刺激反应,探讨IFN-γ检测法在我国牛结核病诊断中的应用前景。无菌采集22头结核菌素皮内变态反应阳性牛的血液,肝素抗凝。每1mL全血与1mLRPMI1640完全培养基混合均匀,并加入0.1mL(20μg)PHA(阳性对照孔)、0.1mL(20μg PHA)CFP10/ESAT6融合蛋白、0.1mL(2000U)牛结核菌素(PPD/B)、0.1mL(2500U)禽结核菌素(PPD/A)或等量PBS(无刺激阴性对照),37℃培养过夜。次日用夹心ELISA法检测各刺激组0.1mL培养上清的IFN-γ,以OD630表示IFN-γ浓度。结果,特异性抗原CFP10/ESAT6刺激组与牛结核菌素(PPD/B)刺激组的IFN-γ反应具有良好的相关性,相关系数为0.84。但CFP10/ESAT6刺激组IFN-γ浓度与牛和禽PPD的比较反应(以两刺激组IFN-γ浓度差值表示)间无相关性,相关系数为-0.11。分析禽PPD组的IFN-γ反应,发现实验牛中有少数牛对禽PPD有反应。以OD630=0.17为阳性反应切割值,牛PPD检出阳性牛21头,CFP10/ESAT6检出20头,牛和禽PPD比较反应(以OD值差值表示)检出14头,禽PPD阳性反应3头。扣除禽PPD阳性反应牛后,牛和禽PPD比较反应与牛PPD刺激组的相关系数增至0.54。结果表明,牛PPD的IFN-γ释放反应检测灵敏度最高。当出现牛型结核菌与环境分枝杆菌混合感染时,应用牛和禽PPD比较反应检测牛结核的准确度低,混合感染牛被误判为结核阴性牛。而基于CFP10/ESAT6的IFN-γ释放反应不受环境分枝杆菌的影响,检测具有良好的特异性与敏感性。

梅花鹿γ-干扰素在不同真核细胞系中稳定表达的研究

提取经植物血凝素诱导培养的梅花鹿外周血淋巴细胞总RNA,应用RT-PCR方法扩增出梅花鹿γ-干扰素成熟蛋白基因,经克隆测序表明与GenBank上发表的干扰素序列同源性为100%。将其重组到含有CMV增强子的真核表达载体质粒pCI-neo上。利用磷酸钙介导转染法将重组载体质粒pCI-neo-CerIFN-γ转染入中国仓鼠肾细胞(BHK-21)和牛肾细胞(MDBK)中,在G418抗性压力下进行筛选培养获得了稳定分泌表达的转染细胞系。通过Western blotting检测确定表达产物的相对分子质量分别为23、20、16ku,与预测大小一致。本研究成果为进一步开发梅花鹿生物制品类治疗制剂奠定了基础。

奶牛β-干扰素在大肠杆菌中高效表达和生物活性分析

提取经植物血凝素诱导培养的中国健康奶牛外周血淋巴细胞总RNA,应用RT-PCR方法扩增出奶牛β-干扰素成熟蛋白基因并将其克隆到pMD18-T载体上。测序结果表明,扩增片段为奶牛β-干扰素成熟蛋白序列,与GenBank上发表的干扰素序列同源性为100%。将其重组到原核表达载体pET32a(+)上,并在大肠杆菌BL21中实现了高效表达。表达产物以His-Tag融合蛋白的形式存在,表达量约占细菌总蛋白的40%。用镍亲和层析法对蛋白进行纯化,并利用VSV-MDBK/IBRV细胞系统分析其生物活性。重组奶牛β-干扰素抗病毒活性分别约3.16×105U/mL,7.5×104U/mL。结果表明,重组奶牛β-干扰素特异性好,而且抗病毒活性比较稳定。本研究为研制和开发重组奶牛β-干扰素类生物制品研发奠定了基础。

CFP-10/ESAT-6特异性IFN-g释放反应诊断活动性肺结核的研究

前期研究已经建立了基于结核分枝杆菌特异性抗原CFP-10/ESAT-6融合蛋白刺激外周血单核细胞IFN-γ释放反应,本研究旨在证实该方法在活动性肺结核及结核菌潜伏感染诊断中的意义。实验对象包括111例当地医院收治的活动性肺结核病人(病例组)及283例某大学入学新生(健康对照者)。采集肝素抗凝血,分别加入含结核菌抗原CFP-10/ESAT-6、植物血凝素及无刺激物(PBS)的细胞培养孔中,培养过夜,次日收集血清,进行IFN-γ检测。同时,对其中58位病人志愿者及46位健康对照志愿者进行了结核菌素(PPD)皮内变态反应。病例组与健康对照组的PPD皮内变态反应阳性率分别为79.3%(46/58)和76.1%(35/46),无显著差异(P>0.05),表明PPD皮内变态反应不能用于活动性肺结核的检测。病例组IFN-γ体外释放反应的阳性率为95.5%(106/111),而健康对照组阳性率为16.3%(46/283),两组间均存在极显著差异,表明IFN-γ体外释放反应诊断活动性肺结核具有很高的灵敏度(95.5%)与良好的特异性。在健康组中,IFN-γ体外释放反应与PPD皮内变态反应的总符合率为50.0%,且IFN-g体外释放反应阳性者中,83.3%为PPD皮内变态反应阳性;在病例组中,二者的总符合率为72. 4%,IFN-g体外释放反应阳性者中,77.8%为PPD皮内变态反应阳性。CFP-10/ESAT-6特异性IFN-γ体外释放反应诊断活动性肺结核具有很高的灵敏度与特异性,PPD皮内变态反应由于受卡介苗免疫等因素影响在我国不能用于诊断活动性肺结核病与结核菌感染。

奶牛α-干扰素克隆表达和生物学活性分析

提取经植物血凝素诱导培养的我国健康奶牛外周血淋巴细胞总RNA,应用RT-PCR方法扩增出奶牛α-干扰素(BoIFN-α)成熟蛋白基因并将其克隆到pMD18-T载体上,测序结果表明,扩增片段为牛α-干扰素成熟蛋白序列,与GenBank上发表的干扰素序列同源性为100%。将其重组到原核表达载体pET32a(+)上,并在大肠杆菌BL21中实现了高效表达,表达产物以His-Tag融合蛋白的形式存在。用镍亲和层析法对蛋白进行纯化,并利用VSV-MDBK/IBRV细胞系统分析其生物活性。重组奶牛α-干扰素对VSV的抗病毒活性为4.26×105U/mL,对IBRV的抗病毒活性为8.91×104U/mL。结果表明,重组奶牛α-干扰素特异性好,而且抗病毒活性比较稳定。