论文部分内容阅读
猪圆环病毒2型(Porcine circovirus type 2,PCV2)是危害养猪业的传染性病原。临床多为隐性感染,感染猪持续性带毒却不表现临床症状。因此,研制敏感、特异的病原诊断方法对预防PCV2意义重大。单域抗体(sdAb)源于驼属重链抗体的可变区,是目前已知可通过体外重组方法获得的、最小的抗体分子,在病原与宿主相互作用和病原诊断领域拥有广阔前景。PCV2感染主要导致猪的免疫抑制,这可能与其将免疫细胞作为靶细胞有关。猪肺泡巨噬细胞(PAM)是PCV2感染的靶细胞之一,在病毒感染和传播过程中扮演重要角色。本研究以sdAb为探针,建立PCV2病原学检测方法;同时应用PCR array方法,分析PCV2感染PAM后,炎症和TGF-β信号通路相关因子的表达特征,探索PCV2与PAM相互作用机制。内容如下:1.利用双峰驼源sdAb免疫文库,筛选和重组表达3株抗PCV2衣壳蛋白(Cap)的sdAb(sdAb-c1/c3/c4)。特异性分析表明,sdAb-c1/c4可特异结合PCV2 Cap,sdAb-c3则可分别同PCV2和PCV1 Cap结合;叠加ELISA证实,3株sdAb分别识别Cap的不同抗原表位。表面等离子共振(SRP)测得sdAb-c1/c3/c4的亲和常数分别为1.84×105 M-1 s-1,5.49×104 M-1 s-1和1.46×105M-1 s-1;解离常数分别为9.00×10-3 s-1,9.91×10-3 s-1和1.18×10-3 s-1,表明它们与PCV2 Cap具有很高的亲和力,可用于研制PCV2病原诊断方法。2.psdAb-c1基因与碱性磷酸酶(AP)基因融合表达(psdAb-AP)。ELISA结果显示psdAb-AP与psdAb识别特异性相似,但SRP分析发现psdAb-AP的亲和力增强了近5倍(psdAb,KD=4.94×10-8/psdAb-AP,KD=9.47×10-9)。基于psdAb-AP的Western blot和ELISA,可检测Cap最低量分别为0.01μg/lane和0.05μg/mL。与间接免疫荧光(IIF)相比,基于psdAb-AP的免疫细胞化学(ICC)方法具有敏感、特异和操作简便等优势。3.psdAb-c4基因与绿色和红色荧光蛋白(GFP/RFP)基因融合表达,同时用量子点(QDs)标记。ELISA和Western blot分析表明,GFP/RFP未影响psdAb的结合活性和特异性。组织吸附试验未见QDs-psdAb的非特异性结合。在检测细胞内PCV2时,GFP/RFP/QDs-psdAb的检测结果与IIF、电子显微镜(TEM)和qPCR一致。比较分析发现,QDs-psdAb更为稳定,不易淬灭,适合作为PCV2可视化探针。4.制备psdAb-c1功能化的免疫磁球(IMNB)。SDS-PAGE、ELISA、TEM、和粒子直径分析证实,IMNB具有特异性捕获PCV2功能。捕获效率分析发现,1 mg的IMNB能在30 min内结合2.57±0.13 mg的PCV2 Cap或0.97±0.064×106拷贝的PCV2。将IMNB与QD-psdAb联合使用,建立了PCV2快速检测方法,检测极限为2.7×103拷贝/mL。临床样品检测表明该方法适用于临床疑似PCV2感染的、复杂样品的快速检测。5.PCR array结果表明与炎症直接相关的趋化因子(CCL2、CCL3、CCL4、CCL5、CCL8和CXCL2等),集落刺激因子(M-CSF,GM-CSF和G-CSF),以及细胞因子(IL-1α、IL-1β、IL-8、IL-10、IL-33和TNF-α等)在感染早期(1 hpi)mRNA均出现显著的上调(P<0.05)。63个(63/84)与TGF-β信号通路相关因子在PCV2感染后不同时间点(1 hpi,24 hpi和48 hpi)出现差异表达(P<0.05)。这些发现为揭示PCV2与PAM相互作用机制奠定基础。