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目的:
[1]培养、鉴定和纯化E血清型沙眼衣原体(Chlamydiatrachomatis,Ct)
[2]建立小鼠生殖道E血清Ct感染模型
[3]制备沙眼衣原体主要外膜蛋白(majoroutermembraneprotein,MOMP)MOMP168多表位,研究MOMP168多表位的免疫原性,包括体液免疫和细胞免疫;
[4]研究MOMP168多表位的对小鼠生殖道E血清Ct感染的免疫保护作用。
方法:
[1]将pET32a(+)/CtMOMP168重组质粒及pET32a(+)转化BL21菌株,通过IPTG诱导,并经Ni-NTA树脂亲和层析法纯化,制备CtMOMP168多表位和载体蛋白(Trx-his),用于免疫原性和免疫保护作用研究;
[2]采用Hep-2细胞培养E血清型沙眼衣原体(Ct)并采用方法PCR,Giemsa、Lugol's碘染和间接免疫荧光进行Ct包涵体的鉴定以及采用反复冻融和超速离心的方法进行Ct纯化;
[3]小鼠生殖道E血清型Ct感染模型的建立:以106包涵体形成单位(Inclusionformingunits,IFU)剂量的Ct原体(Elementarybody,EB)感染BALB/c小鼠生殖道,同时Ct保存液(SPG)作为阴性对照。小鼠感染Ct后,通过外生殖道炎症观察、阴道分泌物CtPCR鉴定、病理切片等分析小鼠模型是否构建成功;
[4]选择6~8周BALB/c雌性小鼠,每组9只,用MOMP168多表位重组蛋白免疫。同时设置PBS、载体蛋白(Trx-his)、灭活沙眼衣原体对照组。采用0、2、4w皮下多点注射免疫,共免疫3次;隔周采集阴道分泌液和断尾取血分离血清,分别进行分泌液IgA和血清IgG、IgA、IgM、IgG1、IgG2a、Ig2b、IgG3的检测,并在末次免疫后取小鼠脾淋巴细胞检测其CTL(CytotoxcityTlymphocytes,CTL)的杀伤活性和Elisa检测血清中细胞因子IFN-γ和IL-4的含量;
[5]于末次免疫后第2周用106IFU的E血清型Ct进行小鼠生殖道感染攻击。通过下列方法分析其免疫保护作用。1.通过观察小鼠生殖道炎症观察和评分并观察炎症的持续时间;2.通过ELISA检测小鼠生殖道特异性IgA抗体水平,及经断尾取血分离血清检测特异性IgG抗体水平;3.Ct攻击前后抗体水平比较,血清IgG抗体和阴道分泌物IgA;4.隔周采集阴道分泌物进行Ct分离和鉴定、并计数,以分析各组小鼠生殖道Ct清除率等;5.Ct攻击后4周,取小鼠生殖器官进行大体和病理切片观察,以分析Ct攻击产生的炎症情况。分析MOMP168多表位重组蛋白对小鼠生殖道感染E血清型Ct攻击的免疫保护作用。
结果:
[1]通过原核表达系统,分别获得纯化MOMP168多表位和载体蛋白(Trx-his),蛋白表达量高达0.9mg/ml、0.6mg/ml。
[2]E血清型Ct经感染Hep-2细胞培养72h,培养细胞经Lugos碘液染色法、Giemsa染色法、间接免疫荧光等方法进行Ct包涵体鉴定,同时进行PCR检测Ct的DNA,结果证实Ct培养成功。并经反复冻融和超速离心的方法获得了纯化的E血清型Ct,其IFU值为1×108IFU/m1。为建立生殖道感染模型和检测Ct奠定了实验基础。
[3]MOMP168多表位免疫BALB/c小鼠后,采用ELISA方法检测生殖道分泌物及其血清中特异性抗体水平及其动态变化;采用LDH方法检测CTL的特异性杀伤及ELISA方法其血清内细胞因子水平。
体液免疫:ELISA结果显示MOMP168多表位免疫组能刺激机体产生较高抗灭活Ct全菌体的特异性血清IgG和生殖道粘膜IgA抗体水平。随着免疫次数的增加,抗体水平持续上升;血清抗体的类型以IgG1为主;在末次免疫后检测IgG抗体水平,MOMP168多表位组分别与载体组(Trx-his)、PBS组相比有均显著差异性(T1=12.587,p<0.001;T2=20.818,p<0.001)。在末次免疫后检测IgA的水平,MOMP168多表位免疫组与载体组、PBS组相比较:(T1=13.664,p<0.001;T1=5.996,p=0.004)。灭活的Ct组IgA与MOMP168多表位免疫组相比较:(T=1.201,p=0.296)。
细胞免疫:末次免疫后1周,小鼠脾细胞经LDH检测CTL细胞杀伤活性,结果显示MOMP168多表位免疫后能产生对靶细胞的特异性杀伤活性均值为35.85%±3.41%,与载体对照组9.09%±0.75%比较具有显著性差异(T=13.275,p<0.001)。采用Elisa方法定量检测血清中细胞因子水平,结果显示,MOMP168多表位免疫后小鼠脾淋巴细胞能够产生较高的IFN-γ和IL-4分别与载体组IFN-γ和IL-4相比较(T1=16.444,p<0.001;T2=12.059,p<0.001)有统计学意义。
[4]末次免疫后2周,各实验组经Ct生殖道攻击后,(1)通过观察小鼠生殖道炎症观察:感染后3天,各组小鼠出现不同程度的炎症表现,PBS组和载体组持续时间可达24天,MOMP168多表位组达18天;(2)生殖道分泌物Ct培养,隔周采集阴道分泌物进行Ct分离和鉴定、并计数,第5天时,MOMP168多表位和灭活Ct组IFU(1og10)为3.938±0.337、3.535±0.260与载体组4.206±0.141相比(T1=1.271,p=0.273;T2=3.910,p=0.017)。MOMP168多表位免疫组小鼠生殖道内的Ct于接种后第20天完全清除,而此时载体组,PBS组仍出现较为严重的Ct感染,两组小鼠生殖道内的Ct在接种Ct第25天后已完全清除;(3)通过ELISA检测小鼠生殖道粘膜特异性IgA抗体水平(A405读数),灭活Ct组、MOMP168多表位组、载体组、PBS组分别与各组攻击前比较(T1=12.745,p<0.001;T2=16.859,p<0.001;T3=13.931,p<0.001;T4=3.394,p=0.027)。分泌物中抗灭活Ct的IgA抗体水平持续升高3w,然后消退;经断尾取血分离血清检测特异性IgG抗体水平即A405读数,MOMP168多表位组与攻击前Ct组、MOMP168多表位组、载体组、PBS组比较(T1=12.208,p<0.001;T2=118.45,p<0.001;T3=16.432,p<0.001;T4=18.900,p<0.001)。各组血清中抗灭活Ct的IgG抗体水平持续9w未见消退;(4)通过ELISA检测Ct攻击后1w小鼠生殖道粘膜特异性IgA抗体水平即A405读数,MOMP168多表位组与载体组、PBS组比较(T1=31.435p<0.001;T2=40.833,p<0.001);经断尾取血分离血清检测特异性IgG抗体水平即A405读数,MOMP168多表位组与载体组、PBS组比较(T1=49.692,p<0.001;T2=82.318,p<0.001);(5)Ct攻击后4周,取小鼠生殖器官进行大体观察:PBS组和载体组小鼠输卵管壶腹部、峡部肿胀,而MOMP168多表位组和Ct组没发现明显的肿胀。病理切片:MOMP168多表位组和灭活Ct组的输卵管无明显变化,而载体组和空白组皱襞减少,管壁变薄。
结论:
[1]成功培养并纯化了E血清型Ct;
[2]建立了稳定的小鼠E血清型Ct生殖道感染模型;
[3]证实了MOMP168多表位具有具较强的免疫原性,可诱导小鼠产生血清特异性抗体,以IgG1亚类为主,及局部生殖道粘膜的IgA抗体,并能产生特异性的CTL反应;
[4]证实了MOMP168多表位组对小鼠生殖道Ct感染具有较强的免疫保护作用。