抗豬圓環(huán)病毒3型單克隆抗體的特性、單克隆抗體制備、抗體特性及應(yīng)用
瀏覽次數(shù):92 發(fā)布日期:2025-7-6
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抗豬圓環(huán)病毒 3 型(Porcine circovirus type 3,PCV3)單克隆抗體(Monoclonal Antibody,mAb)是針對(duì) PCV3 抗原(主要為病毒衣殼蛋白)制備的特異性抗體,在 PCV3 的診斷、致病機(jī)制研究及防控中具有重要價(jià)值。以下從 PCV3 的基本特性、單克隆抗體制備、抗體特性及應(yīng)用等方面詳細(xì)介紹:
一、豬圓環(huán)病毒 3 型(PCV3)的基本特性
PCV3 是圓環(huán)病毒科圓環(huán)病毒屬的單鏈 DNA 病毒,2016 年首次在患病豬群中發(fā)現(xiàn),與豬繁殖障礙、皮炎腎病綜合征、心肌炎等疾病相關(guān)。其核心抗原與病毒結(jié)構(gòu)如下:
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病毒結(jié)構(gòu):
- 無(wú)囊膜,正二十面體對(duì)稱,直徑約 17-20 nm;
- 基因組為單鏈環(huán)狀 DNA,全長(zhǎng)約 2.0 kb,編碼兩個(gè)主要結(jié)構(gòu)蛋白:
- Cap 蛋白(衣殼蛋白):由 ORF2 基因編碼,是病毒的主要結(jié)構(gòu)蛋白和免疫原性蛋白,負(fù)責(zé)病毒顆粒組裝,含主要抗原表位,是單克隆抗體制備的核心靶點(diǎn);
- Rep 蛋白(復(fù)制相關(guān)蛋白):由 ORF1 基因編碼,參與病毒 DNA 復(fù)制,免疫原性較弱,較少作為抗體靶點(diǎn)。
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抗原特性:
Cap 蛋白是 PCV3 的主要抗原,分子量約 21-23 kDa,其氨基酸序列中含多個(gè)線性或構(gòu)象型抗原表位,可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體,也是單克隆抗體識(shí)別的關(guān)鍵位點(diǎn)。
二、抗 PCV3 單克隆抗體的制備流程
抗 PCV3 mAb 的制備基于雜交瘤技術(shù),核心步驟如下:
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免疫原制備:
- 常用重組 Cap 蛋白(通過(guò)原核表達(dá)系統(tǒng)如大腸桿菌、真核表達(dá)系統(tǒng)如昆蟲(chóng)細(xì)胞表達(dá))作為免疫原,純度需達(dá) 90% 以上;
- 也可使用滅活的 PCV3 病毒顆粒(需培養(yǎng)病毒并滅活,避免生物安全風(fēng)險(xiǎn)),但重組蛋白因成分單一、特異性高更常用。
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動(dòng)物免疫:
- 通常選擇 BALB/c 小鼠,采用腹腔或皮下注射方式免疫:初次免疫用弗氏完全佐劑乳化抗原,加強(qiáng)免疫用弗氏不完全佐劑,間隔 2-3 周,共免疫 3-4 次;
- 末次免疫后 3-5 天,檢測(cè)小鼠血清抗體效價(jià)(通過(guò) ELISA 或間接免疫熒光法),選擇效價(jià)高的小鼠用于細(xì)胞融合。
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細(xì)胞融合與篩選:
- 取免疫小鼠的脾臟細(xì)胞(含 B 淋巴細(xì)胞)與骨髓瘤細(xì)胞(如 SP2/0),用聚乙二醇(PEG)誘導(dǎo)融合,獲得雜交瘤細(xì)胞;
- 通過(guò) HAT 選擇培養(yǎng)基(篩選雜交瘤細(xì)胞,排除未融合的脾細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞)培養(yǎng)后,采用間接 ELISA(包被重組 Cap 蛋白)或免疫熒光法(檢測(cè)與 PCV3 感染細(xì)胞的結(jié)合能力)篩選陽(yáng)性克隆。
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克隆化與抗體純化:
- 對(duì)陽(yáng)性雜交瘤細(xì)胞采用有限稀釋法或單細(xì)胞克隆儀進(jìn)行克隆化培養(yǎng),確保單克隆來(lái)源;
- 克隆穩(wěn)定后,通過(guò)小鼠腹腔接種或無(wú)血清培養(yǎng)基培養(yǎng)收集腹水或上清,經(jīng) Protein G/A 親和層析純化,獲得高純度 mAb。
三、抗 PCV3 單克隆抗體的關(guān)鍵特性
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分子特性:
- 抗體亞型:多為 IgG1 或 IgG2a(小鼠單克隆抗體常見(jiàn)亞型),少數(shù)為 IgM;
- 分子量:IgG 型抗體分子量約 150 kDa(由兩條重鏈和兩條輕鏈組成);
- 親和力:通過(guò) ELISA 測(cè)定的親和常數(shù)(Ka)通常在 10⁸-10¹⁰ L/mol,高親和力抗體更適合高靈敏度檢測(cè)。
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抗原識(shí)別特性:
- 識(shí)別表位:多數(shù)抗 PCV3 mAb 識(shí)別 Cap 蛋白的線性表位(如 Cap 蛋白的 N 端或 C 端保守序列),少數(shù)識(shí)別構(gòu)象表位(依賴 Cap 蛋白的空間結(jié)構(gòu));
- 特異性:需驗(yàn)證與其他 PCV 亞型(如 PCV2、PCV4)及其他豬源病毒(如豬瘟病毒、豬繁殖與呼吸綜合征病毒)無(wú)交叉反應(yīng),確保對(duì) PCV3 的專一性。
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功能活性:
- 部分 mAb 可通過(guò)中和試驗(yàn)驗(yàn)證是否具有病毒中和活性(抑制 PCV3 對(duì)宿主細(xì)胞的感染),這類抗體可用于病毒致病機(jī)制研究或被動(dòng)免疫防控。
四、抗 PCV3 單克隆抗體的應(yīng)用
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臨床診斷試劑開(kāi)發(fā):
- ELISA 檢測(cè)試劑盒:將 mAb 包被于酶標(biāo)板,用于檢測(cè)豬血清、組織或分泌物中的 PCV3 抗原,靈敏度可達(dá) ng 級(jí);
- 膠體金試紙條:利用雙抗體夾心法(捕獲抗體與檢測(cè)抗體均為抗 PCV3 mAb),實(shí)現(xiàn) PCV3 的快速定性檢測(cè),適用于基層獸醫(yī)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè);
- 免疫組化(IHC):通過(guò) mAb 定位 PCV3 在感染豬組織(如淋巴結(jié)、腎臟)中的分布,輔助病理診斷。
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病毒學(xué)研究:
- 用于PCV3 的分離與鑒定(如免疫熒光法檢測(cè)病毒在細(xì)胞中的增殖);
- 研究病毒入侵機(jī)制(通過(guò)抗體阻斷試驗(yàn)分析 Cap 蛋白與宿主細(xì)胞受體的相互作用);
- 分析 PCV3 的變異情況(通過(guò)抗體識(shí)別能力變化監(jiān)測(cè)抗原表位變異)。
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防控應(yīng)用潛力:
- 高中和活性的 mAb 可用于被動(dòng)免疫(如給新生仔豬注射,短期預(yù)防 PCV3 感染);
- 作為 “抗獨(dú)特型抗體” 的免疫原,誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生抗 PCV3 的保護(hù)性抗體(潛在疫苗研發(fā)方向)。
抗 PCV3 單克隆抗體的制備以病毒 Cap 蛋白為核心靶點(diǎn),通過(guò)雜交瘤技術(shù)獲得特異性強(qiáng)、均一性高的抗體。其分子特性(如亞型、親和力、表位識(shí)別)決定了在診斷(如 ELISA、試紙條)、研究(如病毒定位、機(jī)制分析)及防控中的應(yīng)用價(jià)值。隨著 PCV3 在養(yǎng)豬業(yè)中的危害日益凸顯,高特異性單克隆抗體將成為其精準(zhǔn)檢測(cè)和科學(xué)防控的關(guān)鍵工具。