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乙肝病毒核心抗原(Hepatitis B Core Antigen,HBcAg)可以在原核表达系统表达并能形成病毒样颗粒(Virus Like Particles,VLPs),非常适合作为表位疫苗的载体。位于其衣壳表面刺突顶端的主要免疫显性区域(Major ImmunodominantRegion,MIR)允许一定程度的外源基因插入,而且可以将外源序列高密度并重复地暴露在其表面,诱发强烈的特异性细胞和体液免疫反应。本研究在以往研究的基础上,选择Ct MOMP免疫优势区的多个细胞表位,构建成串联表位,以HBcAg(MIR)为载体,通过原核表达串联表位蛋白,进行免疫保护作用研究。 目的: [1]构建以HBcAg(MIR)为载体的含E血清型Ct MOMP串联表位基因的重组质粒,并在大肠杆菌表达系统进行蛋白表达; [2]研究HBcAg(MIR)-MOMP串联表位蛋白的免疫原性,包括细胞免疫和体液免疫; [3]研究HBcAg(MIR)-MOMP串联表位蛋白对小鼠生殖道E血清型Ct攻击的免疫保护作用。 方法: [1]PCR扩增出E血清型Ct MOMP表位基因,插入到载体HBc的MIR区,构建3个重组质粒即pET21a/HBcAg(MIR)-Epi1、pET21a/HBcAg(MIR)-Epi1/Epi2、pET21a/HBcAg(MIR)-Epi1/Epi2/Epi3(以下蛋白简称MIR-Epi1、MIR-Epi(1+2)、MIR-Epi(1+2+3))。经PCR鉴定、DNA测序验证正确后,将3个重组质粒及pET21a/HBc(MIR)(以下蛋白简称MIR)转化入Rosetta菌株中,IPTG诱导表达蛋白,经Ni-NTA亲和层析法纯化,经WB检测成功后,进一步电镜观察进行鉴定; [2]选取6~8周龄的BALB/c雌性小鼠,随机分为7个组,分别为Ct MOMP(Epi1)合成肽、MIR-Epi1、MIR-Epi(1+2)、MIR-Epi(1+2+3)组,PBS和MIR组为阴性对照,灭活Ct组为阳性对照,每组10只。分别在1、3、5w时,皮下多点注射免疫,共免疫3次;0w、2w、4w、6w、8w时,断尾取血分离血清并采集生殖道分泌物,酶联免疫吸附测定(Enzyme Linked Immunosorbent Assay,ELISA)分别检测Ct特异性IgG和IgA。末次免疫后2w,用Ct MOMP CTL合成肽孵育小鼠脾细胞:以P815细胞为靶细胞,用LDH法检测试剂盒检测CTL的杀伤活性; [3]小鼠末次免疫后2周,以1×106 IFU的E血清型Ct对小鼠生殖道进行攻击。分析HBcAg(MIR)-MOMP串联表位蛋白对小鼠生殖道E血清型Ct攻击的免疫保护作用:①对小鼠外阴炎症进行观察和评分,并观察炎症的持续时间;②隔3天采集生殖道分泌物进行,计数CtIFU,以分析各组小鼠生殖道Ct清除率。 结果: [1]成功构建含表位基因的重组质粒pET21a/HBcAg(MIR)-Epi1、pET21a/HBcAg(MIR)-Epi1/Epi2、 pET21a/HBcAg(MIR)-Epi1/Epi2/Epi3,MIR-Epi1、MIR-Epi(1+2)、MIR-Epi(1+2+3)及MIR蛋白在大肠杆菌Rosseta中成功表达,WB证实获得了纯化的目的蛋白,均可在电镜下观察到形成的VLPs。 [2]免疫原性检测: 体液免疫:ELISA结果显示Ct MOMP表位蛋白免疫能刺激机体产生较高的Ct特异性IgG和IgA抗体水平。随着免疫次数的增加,抗体水平持续上升;均在第6周达到高峰。第6周时,单因素方差分析比较各组IgG抗体水平差异,MIR-Epi1组IgG抗体水平显著高于PBS组、MIR对照组及CtMOMP(Epi1)合成肽组(t1=25.442,P<0.001;t2=23.839,P<0.001;t3=19.297,P<0.001)。MIR-Epil、MIR-Epi(1+2)、MIR-Epi(1+2+3)三组之间比较,MIR-Epi(1+2+3)组IgG抗体水平显著高于MIR-Epi1组(t=4.376,P<0.05),MIR-Epi(1+2)组产生的IgG抗体水平显著高于MIR-Epi(1+2+3)组(t=11.668,P<0.001);单因素方差分析比较各组间第6周时IgA抗体水平, MIR-Epi1组产生IgA抗体水平显著高于PBS组、载体MIR组和Ct MOMP(Epi1)合成肽组(t1=16.936,P<0.001;t2=12.543,P<0.001; t3=6.811,P<0.01)。三个表位蛋白之间比较,MIR-Epi(1+2+3)组产生IgA抗体水平显著高于MIR-Epi1组(t=6.811,P<0.01),MIR-Epi(1+2+3)组与MIR-Epi(1+2)组之间比较无统计学意义(t=2.013,P>0.05)。 细胞免疫:经LDH法检测CTL细胞杀伤活性,结果显示Ct MOMP CTL肽孵育脾细胞,在效靶比40∶1时,各组CTL细胞杀伤活性最高,单因素方差分析,各组进行比较,MIR-Epi1组CTL细胞杀伤活性显著高于PBS组和载体MIR组(t1=35.104,P<0.001; t2=44.081,P<0.001),MIR-Epi(1+2)组CTL杀伤率显著高于Ct MOMP(Epi1)合成肽组和MIR-Epi1组(t1=5.314,P<0.01;t2=9.147,P<0.01),MIR-Epi(1+2+3)组CTL杀伤率显著高于MIR-Epi(1+2)组(t=3.829,P<0.05)。E∶T为20∶1时,各组间进行单因素方差分析,组间F=452.488,P<0.001。比较各组CTL杀伤活性,MIR-Epi1组CTL杀伤活性显著高于PBS组和载体MIR组(t1=38.440,P<0.001; t2=35.997,P<0.001),MIR-Epi(1+2)组CTL杀伤活性显著高于Ct MOMP(Epi1)合成肽组和MIR-Epi1组(t1=6.342,P<0.01;t2=10.717,P<0.001),MIR-Epi(1+2+3)组CTL杀伤活性显著高于MIR-Epi(1+2)组(t=3.441,P<0.05)。 [3]免疫保护性检测: ①对小鼠外阴炎症进行观察:Ct感染后3天,各组小鼠出现不同程度的炎症表现,PBS组和载体MIR组在感染后第27天生殖道仍有红肿情况,CtMOMP(Epi1)合成肽和MIR-Epi(1+2)组在第27天时炎症消失,MIR-Epi(1+2+3)组和MIR-Epi1组炎症在第24天时炎症消失,灭活Ct组在第21天时炎症消失。②小鼠生殖道Ct清除率计算结果显示:MIR-Epi(1+2+3)和灭活Ct组的Ct清除率在第18天时为0,MIR-Epi(1+2)组清除率在第21天时为0,MIR-Epi1组第24天时接近0,而PBS组、Ct MOMP(Epi1)合成肽和MIR组的清除率在27天时为0。说明HBcAg(MIR)-Ct MOMP串联表位蛋白免疫小鼠清除生殖道Ct效果较好,比1个表位蛋白的免疫原性强; 结论: [1]成功构建重组质粒pET21a/HBcAg(MIR)-Epi1、pET21a/HBcAg(MIR)-Epi1/Epi2、pET21a/HBcAg(MIR)-Epi1/Epi2/Epi3,原核表达量较高,并在负染电镜下观察到直径约22nm的VLPs; [2]HBcAg(MIR)-MOMP串联表位蛋白可诱导小鼠产生Ct特异性的IgG及IgA抗体,可以有效刺激小鼠产生Ct特异性的CTL反应,具有较强的免疫原性。且HBcAg(MIR)-MOMP串联表位蛋白比1个表位蛋白的免疫原性强; [3]HBcAg(MIR)-MOMP串联表位蛋白组对小鼠生殖道Ct攻击具有较强的免疫保护作用,HBcAg(MIR)-MOMP串联表位蛋白比1个表位蛋白免疫保护性强。