一、犬心絲蟲(chóng)抗原特性與靶抗原篩選
(一)犬心絲蟲(chóng)關(guān)鍵抗原蛋白
成蟲(chóng)抗原(Adult Antigen)
抗原 P(AgP):成蟲(chóng)分泌排泄抗原(ES 抗原)中的主要免疫原性蛋白,分子量約 24 kDa,與宿主免疫反應(yīng)密切相關(guān)。
熱休克蛋白(HSP70/HSP90):保守性高,參與蟲(chóng)體應(yīng)激反應(yīng),免疫原性強(qiáng)。
微絲蚴表面蛋白(MSP):存在于微絲蚴(L1 期)表面,用于早期感染檢測(cè)。
抗原選擇依據(jù)
診斷應(yīng)用:優(yōu)先選擇成蟲(chóng) ES 抗原(如 AgP),因其在感染犬血清中可檢測(cè)到特異性抗體,且與其他絲蟲(chóng)(如惡絲蟲(chóng))交叉反應(yīng)低。
二、抗犬心絲蟲(chóng)單克隆抗體(mAb)的制備流程
(一)抗原制備與動(dòng)物免疫
重組抗原表達(dá)
基因克隆:從犬心絲蟲(chóng)成蟲(chóng) cDNA 文庫(kù)中擴(kuò)增 AgP 基因,插入 pET 系列原核表達(dá)載體,轉(zhuǎn)化 E. coli BL21 (DE3) 菌株。
蛋白表達(dá)與純化:IPTG 誘導(dǎo)表達(dá)后,通過(guò) Ni-NTA 親和層析純化重組 AgP 蛋白,SDS-PAGE 驗(yàn)證純度(>95%),BCA 法測(cè)定濃度。
Balb/c 小鼠免疫方案
初次免疫:重組 AgP 蛋白(50 μg / 只)與弗氏完全佐劑乳化,腹腔注射。
加強(qiáng)免疫:每 2 周用弗氏不完全佐劑乳化抗原(25 μg / 只) booster,共 3 次;末次免疫前 3 天,尾靜脈注射純抗原(無(wú)佐劑)加強(qiáng)。
效價(jià)檢測(cè):免疫后 7 天采集小鼠血清,間接 ELISA 檢測(cè)抗 AgP 抗體效價(jià)(≥1:10,000 視為合格)。
(二)雜交瘤細(xì)胞構(gòu)建與篩選
脾細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合
脾細(xì)胞制備:取效價(jià)最高的免疫小鼠脾臟,研磨成單細(xì)胞懸液,計(jì)數(shù);
細(xì)胞融合:脾細(xì)胞與 SP2/0 骨髓瘤細(xì)胞按 5:1 比例混合,50% PEG1500 誘導(dǎo)融合,接種于 HAT 選擇性培養(yǎng)基,37℃、5% CO₂培養(yǎng)。
陽(yáng)性雜交瘤細(xì)胞篩選與克隆化
初篩:融合后 10-14 天,取培養(yǎng)上清,以重組 AgP 蛋白為包被抗原,間接 ELISA 篩選陽(yáng)性孔。
克隆化:對(duì)陽(yáng)性孔細(xì)胞采用有限稀釋法(1 cell/well)克隆化,重復(fù) 3 次,直至單克隆細(xì)胞株穩(wěn)定分泌抗體。
(三)單克隆抗體的制備與純化
腹水制備
預(yù)處理:6-8 周齡 Balb/c 小鼠腹腔注射降植烷(0.5 mL / 只),7 天后注射陽(yáng)性雜交瘤細(xì)胞(1×10⁶ cells / 只)。
腹水收集:注射后 7-14 天,收集腹水,4℃離心(3000 rpm,10 min),取上清。
抗體純化與鑒定
亞型測(cè)定:ELISA 法確定抗體亞型(如 IgG1、IgG2a 等);
特異性驗(yàn)證:Western blot 檢測(cè)抗 AgP mAb 與犬心絲蟲(chóng)成蟲(chóng)提取物的結(jié)合特異性,同時(shí)驗(yàn)證與其他寄生蟲(chóng)(如犬蛔蟲(chóng)、鉤蟲(chóng))抗原的交叉反應(yīng)。
Protein G 親和層析:腹水經(jīng) 0.22 μm 濾膜過(guò)濾后,上樣至 Protein G 柱,用甘氨酸 - HCl 緩沖液(pH 3.0)洗脫,立即用 1 M Tris-HCl(pH 8.0)中和,PBS 透析脫鹽。
鑒定指標(biāo):
三、抗犬心絲蟲(chóng)單克隆抗體的應(yīng)用
(一)免疫診斷:雙抗體夾心 ELISA 檢測(cè)犬心絲蟲(chóng)抗原
實(shí)驗(yàn)原理
包被抗 AgP mAb(捕獲抗體)于 96 孔板,待檢血清中的犬心絲蟲(chóng)循環(huán)抗原(CAg)與捕獲抗體結(jié)合,再與生物素標(biāo)記的抗 AgP mAb(檢測(cè)抗體)反應(yīng),最后通過(guò)鏈霉親和素 - HRP 顯色,OD 值判定陽(yáng)性。
操作流程
包被:捕獲抗體(10 μg/mL)4℃包被過(guò)夜,5% BSA 封閉 2 h;
加樣:待檢血清(1:100 稀釋?zhuān)?7℃孵育 1 h,洗滌后加生物素標(biāo)記抗體(1:5000),37℃孵育 1 h;
顯色:TMB 底物顯色 15 min,2 M H₂SO₄終止,酶標(biāo)儀測(cè) 450 nm OD 值(cut-off 值 = 陰性對(duì)照 OD 均值 ×2.1)。
臨床價(jià)值
該方法可檢測(cè)感染后 3-4 個(gè)月的犬心絲蟲(chóng) CAg,靈敏度>95%,特異性>98%,優(yōu)于傳統(tǒng)微絲蚴檢測(cè)法(需感染 6 個(gè)月后才能檢出)。
(二)免疫層析試紙條(膠體金法)的制備
試紙條設(shè)計(jì)
檢測(cè)線(T 線):包被抗 AgP mAb(1 mg/mL);
質(zhì)控線(C 線):包被羊抗鼠 IgG(1 mg/mL);
結(jié)合墊:膠體金標(biāo)記抗 AgP 另一表位 mAb(20 μg/mL),干燥后組裝。
檢測(cè)流程
犬血清或血漿滴加至樣品墊,若含 CAg,金標(biāo)抗體與抗原結(jié)合,遷移至 T 線時(shí)被捕獲抗體識(shí)別,形成紅色條帶,C 線顯色驗(yàn)證試紙條有效性。
優(yōu)勢(shì):10-15 分鐘出結(jié)果,適合現(xiàn)場(chǎng)快速篩查,與 ELISA 符合率>90%。
(三)Western blot 檢測(cè)犬心絲蟲(chóng)蛋白表達(dá)
應(yīng)用場(chǎng)景
研究犬心絲蟲(chóng)感染過(guò)程中 AgP 蛋白的表達(dá)規(guī)律,或評(píng)估藥物(如伊維菌素)對(duì)蟲(chóng)體抗原表達(dá)的影響。
實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)
成蟲(chóng)或微絲蚴裂解物經(jīng) SDS-PAGE 分離后轉(zhuǎn)膜,抗 AgP mAb(1:1000)孵育,HRP 標(biāo)記羊抗鼠 IgG(1:5000)顯色,ECL 曝光后可見(jiàn) 24 kDa 特異性條帶。
四、單克隆抗體應(yīng)用的關(guān)鍵優(yōu)化與挑戰(zhàn)
交叉反應(yīng)控制
犬心絲蟲(chóng)與貓心絲蟲(chóng)(D. cati)、惡絲蟲(chóng)(D. repens)存在部分抗原同源性,需用這些蟲(chóng)種的抗原驗(yàn)證 mAb 特異性,避免誤診。
抗體穩(wěn)定性改良
免疫層析用 mAb 需經(jīng)耐鹽實(shí)驗(yàn)(如 0.1-0.5 M NaCl)和長(zhǎng)期保存實(shí)驗(yàn)(4℃、37℃加速老化)驗(yàn)證穩(wěn)定性,必要時(shí)通過(guò)抗體工程改造(如定點(diǎn)突變)提高熱穩(wěn)定性。
早期感染檢測(cè)的局限性
單克隆抗體檢測(cè) CAg 適用于成蟲(chóng)感染階段(≥3 個(gè)月),對(duì)微絲蚴期(L1)感染靈敏度較低,需結(jié)合抗微絲蚴 mAb 開(kāi)發(fā)聯(lián)合檢測(cè)方法。
五、拓展應(yīng)用:犬心絲蟲(chóng)疫苗研發(fā)與免疫機(jī)制研究
疫苗候選抗原篩選
抗 AgP mAb 可用于篩選能誘導(dǎo)中和抗體的抗原表位,輔助亞單位疫苗設(shè)計(jì)(如重組 AgP 蛋白疫苗)。
蟲(chóng)體 - 宿主互作研究
通過(guò) mAb 標(biāo)記 AgP 蛋白在蟲(chóng)體中的定位(免疫熒光或免疫電鏡),探究其在蟲(chóng)體入侵、免疫逃逸中的作用。
六、總結(jié)
抗犬心絲蟲(chóng)單克隆抗體憑借高特異性和穩(wěn)定性,在犬心絲蟲(chóng)病的快速診斷(ELISA、免疫層析)、基礎(chǔ)研究(抗原表達(dá)分析)及疫苗開(kāi)發(fā)中具有重要價(jià)值。通過(guò)優(yōu)化抗體制備工藝和檢測(cè)方法,可進(jìn)一步提升其在犬心絲蟲(chóng)病防控中的應(yīng)用效能,尤其適用于大規(guī)模流行病學(xué)調(diào)查和臨床早期篩查。