β—淀粉样蛋白寡聚体检测方法的建立

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动物认知功能障碍综合征(Cognitive dysfunction syndrome,CDS)是以猫狗等动物大脑内β-淀粉样蛋白(Amyloid-β,Aβ)聚集及微管结合蛋白tau磷酸化为最主要病理特征,最终导致认知功能下降的神经退行性疾病。目前对该疾病的研究很少,且无法治愈,但如果及时发现可以用药物、营养手段来改善患病动物的大脑功能。因此早期诊断对于改善猫犬的CDS症状尤为重要。目前尚无CDS的早期诊断方法。猫在9岁时发现有Aβ淀粉样蛋白寡聚体,10岁或更大时出现痴呆症状,我们推测与人老年痴呆(Alzheimer disease,AD)一样,Aβ寡聚体是CDS的致病原因。但是血液中Aβ寡聚体含量很少,需要灵敏度很高的检测方法检测。与酶联免疫吸附试验(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)相比,Single Molecular Array(Simoa)免疫分析平台及Meso Scale Discovery(MSD)电化学发光免疫分析平台灵敏度均可提高千倍以上,线性范围更广。本研究中应用电化学发光及单分子免疫分析建立了Aβ寡聚体的检测方法,以用于早期CDS的诊断。在本研究中,将实验室之前从噬菌体中筛选获得的一株Aβ寡聚体特异性的单链抗体3F与Aβ单克隆抗体A16(本实验室制备)和102(商业化抗体)配对,在Simoa平台和MSD平台上建立了Aβ寡聚体的检测方法,具体如下:本研究使用Simoa平台建立了Aβ寡聚体的检测方法。首先将A16作为包被抗体包被在磁珠上,生物素化的3F作为检测抗体,优化反应条件,在检测条件为磁珠数量1.0×10~7 beads/m L、生物素化的3F浓度0.3μg/m L、SBG浓度为50 p M时,灵敏度最高为0.35 pg/m L。进一步研究发现将3F作为包被抗体包被磁珠,生物素化A16作为检测抗体时,灵敏度更高,约为0.16 pg/m L。优化反应条件,其最佳检测条件为磁珠数量为1.0×10~7 beads/m L、生物素化的A16浓度为0.5μg/m L、SBG浓度为150 p M,样品体积为200μL,但样本回收率较低。由于人老年痴呆(Alzheimer disease,AD)与猫犬CDS一样都是Aβ聚集引起的,我们用该方法检测了AD(阳性样本)及健康对照(阴性样本)血液中的Aβ寡聚体,结果表明该方法无法区分阳性样本及阴性样本。进而从众多商业化抗体中筛选了一个对Aβ亲和力很高的抗体102,优化反应条件,其最佳检测条件为磁珠数量为1.0×10~7 beads/m L、生物素化的102浓度为0.1μg/m L、SBG浓度为50 p M,样品体积为100μL,此时灵敏度为0.056 pg/m L。进一步利用免疫沉淀方法纯化了AD、轻度认知损伤(MCI,弱阳性样本)及健康对照血液中的Aβ寡聚体,并利用以上最优的方法进行检测,结果表明,该方法能够明显区分阳性、弱阳性及阴性样本,提示该方法可以检测含量很低的Aβ寡聚体。随后,本研究使用MSD平台建立Aβ寡聚体的检测方法。将3F作为包被抗体,钌标记的A16和102分别作为检测抗体,优化反应条件。研究发现,102作为检测抗体比A16灵敏度高。将钌标记的102作为检测抗体,3F浓度为4μg/m L、钌标记的102抗体浓度为1μg/m L、样本体积为50μL时,灵敏度最高,为0.26 pg/m L。生物素-链霉素系统对电化学发光有进一步放大作用,进一步用链霉素标记的96孔板检测试剂盒的灵敏度,当捕获抗体生物素化3F的浓度为1μg/m L、钌标记的102浓度为0.5μg/m L,样本体积为50μL时,灵敏度最高为0.13 pg/m L。随后用该条件对纯化后的样本进行检测,结果发现,该能够明显区分Aβ寡聚体阳性样本与弱阳性、阴性样本,但对弱阳性与阴性样本之间的区分不明显。综上所述,本研究利用Simoa免疫分析平台及MSD电化学发光免疫分析平台优化了Aβ寡聚体的检测方法,并成功区分阳性、弱阳性及阴性样本,为猫犬CDS早期诊断提供了新方法。
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