鴨凝血因子Ⅷ的原核表達(dá)及多克隆抗體制備

劉 英，唐小涓，劉靜靜，張?chǎng)╄?，賴泓江，李德龍?*

（1. 西南大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，重慶402460；2. 西南大學(xué)醫(yī)學(xué)研究院免疫學(xué)研究中心，重慶402460）

鴨疫里默氏菌（Riemerellaanatipestifer）是嚴(yán)重危害養(yǎng)鴨業(yè)的疫病之一，極易感染2~3周齡雛鴨[1-3]。鴨感染鴨疫里默氏菌后以嚴(yán)重肝損傷為主要特征，表現(xiàn)為典型的纖維素性肝包炎、內(nèi)皮細(xì)胞損傷、血管通透性增加。內(nèi)皮細(xì)胞是血管壁的重要組成部分，在調(diào)節(jié)血流、血小板激活、白細(xì)胞黏附等過(guò)程中發(fā)揮重要作用[4-5]。內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙是多種滲出性炎癥發(fā)生過(guò)程中的促進(jìn)因素，因此分離得到鴨肝竇內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)研究R.anatipestifer 致病機(jī)制有重大意義。Ⅷ因子常用來(lái)鑒定肝竇內(nèi)皮細(xì)胞。但是，目前Ⅷ因子相關(guān)試劑和試劑盒主要集中在人或小鼠上，市面上缺乏鴨Ⅷ因子的相關(guān)試劑。因此，本研究擬制備鴨凝血因子Ⅷ多克隆抗體，為后續(xù)鴨肝竇內(nèi)皮細(xì)胞鑒定提供試驗(yàn)材料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)動(dòng)物

6~8周齡試驗(yàn)小鼠購(gòu)自西南醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。

1.1.2 試劑

HRP 標(biāo)記的山羊抗鼠IgG 購(gòu)自Sigma 公司；DNA Ligation Kit、膠回收試劑盒、質(zhì)粒抽提試劑盒等購(gòu)自寶生物工程（大連）有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 鴨Ⅷ因子克隆與分析

根據(jù)NCBI 鴨Ⅷ因子序列（GenBank 登錄號(hào)XM_027465529.1）設(shè)計(jì)6 對(duì)引物，分段擴(kuò)增Ⅷ-1、Ⅷ-2、Ⅷ-3、Ⅷ-4、Ⅷ-5和Ⅷ-6，并設(shè)計(jì)相應(yīng)引物，見(jiàn)表1。引物由武漢金開(kāi)瑞生物工程有限公司合成。

雛鴨放血處死后，采集肝臟，提取總RNA，反轉(zhuǎn)錄為cDNA 后 PCR 擴(kuò)增。反應(yīng)條件：94 ℃ 4 min，（94 ℃ 30 s，52~55 ℃ 30 s，72 ℃ 1.5 min）×35 個(gè)循環(huán)，72 ℃ 10 min。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)。

將回收的目的片段與T-載體連接，轉(zhuǎn)化至E. coliDH5α，涂布LB 平板（Amp+），挑取單菌落，搖菌后提取質(zhì)粒，鑒定正確后送武漢金開(kāi)瑞生物工程有限公司測(cè)序，并利用生物學(xué)軟件進(jìn)行分析。

表1 鴨Ⅷ因子各基因片段引物序列Tab.1 The primer sequences of each gene fragment of duck factor Ⅷ

1.2.2 重組蛋白的誘導(dǎo)表達(dá)

根據(jù)抗原表位軟件對(duì)鴨Ⅷ因子進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其主要抗原表位位于C端，另依據(jù)E.coli最適密碼子進(jìn)行合成，即Ⅷ-C（m）。以pET-32a(+)構(gòu)建重組表達(dá)質(zhì)粒pET-Ⅷ-C(m)，轉(zhuǎn)化至E. coliBL21（DE3），挑菌，37 ℃ 搖菌至OD≈0.8；IPTG（1.0 mmol/L）誘導(dǎo)后離心，PBS重懸，菌體經(jīng)超聲破碎后離心，收集上清和沉淀，進(jìn)行12%SDS-PAGE。

1.2.3 免疫抗原制備

Ⅷ-C（m）經(jīng)SDS-PAGE分離，切取凝膠條帶，烘干，研磨，加0.9%生理鹽水充分勻漿，制備免疫抗原。

1.2.4 多克隆抗體制備

將16 只小鼠隨機(jī)分為2 組，每組8 只，分別皮下注射Ⅷ-C（m）和0.1 mL PBS。以相同劑量加強(qiáng)免疫2 次，每次加強(qiáng)免疫間隔14 d。試驗(yàn)結(jié)束后處死小鼠，分離血清備用。

1.2.5 多克隆抗體效價(jià)檢測(cè)

將Ⅷ-C（m）用pH 值9.6 碳酸鹽緩沖液稀釋（5 mg/L），4 ℃過(guò)夜；5%脫脂奶粉封閉，37 ℃孵育2 h；鼠抗Ⅷ-C（m）血清，37 ℃孵育 1 h；HRP 標(biāo)記山羊抗鼠 IgG，37 ℃孵育1 h；TMB避光顯色15 min，2 mol/L H2SO4終止反應(yīng)。判定標(biāo)準(zhǔn)：S/N=（樣品OD450）（/陰性對(duì)照OD450），S/N>2.1 為陽(yáng)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 Ⅷ-C克隆與序列分析（見(jiàn)圖1）

由圖 1 可知，PCR 擴(kuò)增后得到 1 個(gè) 993 bp 的片段，經(jīng)NCBI BLAST 比 對(duì) ，與 鴨 Ⅷ（GenBank 登 錄 號(hào) XM_027465529.2）的相似性為99.39%。結(jié)果顯示，成功獲得Ⅷ-C基因。

圖1 Ⅷ-C基因的PCR產(chǎn)物Fig.1 PCR product of Ⅷ-C gene

2.2 重組蛋白的檢測(cè)（見(jiàn)圖2）

由圖2可知，pET-Ⅷ-C(m)/E.coliBL21經(jīng)IPTG誘導(dǎo)，SDS-PAGE可檢測(cè)到約為54 kDa的重組蛋白，與預(yù)期重組蛋白pET-Ⅷ-C（m）大小一致。

圖2 pET-Ⅷ-C（m）/E.coli BL21重組蛋白的SDS-PAGE分析Fig.2 The analysis of recombinant protein of pET-Ⅷ-C(m)/E.coli BL21 by SDS-PAGE

2.3 免疫抗原制備（見(jiàn)圖3）

圖3 pET-Ⅷ-C（m）/E.coli BL21切膠純化制備免疫抗原Fig.3 Preparation of immune antigen of pET-Ⅷ-C(m)/E.coli BL21 by gel purification

由圖3 可知，切?、?C（m）條帶，烘干，研磨，使用0.9%生理鹽水充分勻漿，制備免疫抗原。

2.4 鼠抗C4BPα(m)多克隆抗體ELISA結(jié)果（見(jiàn)表2）

由表2 可知，多克隆抗體在稀釋度1∶104S/N 均大于2.1，因此鑒定為陽(yáng)性，同時(shí)效價(jià)大于1∶104，但小于 1∶105。

表2 鼠抗C4BPα（m）多克隆抗體ELISA結(jié)果Tab.2 Detection of polyclonal antibodies of mouse anti-C4BPα(m)by ELISA

3 討論

R.anatipestifer 主要危害2~8 周齡雛鴨，給我國(guó)養(yǎng)鴨業(yè)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失[1-3]。鴨傳染性漿膜炎以纖維素性心包炎、肝周炎和氣囊炎為主，在纖維素性滲出物中有多量炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，主要是異嗜性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞[6-9]。目前，R.anatipestifer 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)21 個(gè)血清型，并且隨著研究的深入，新的血清型也不斷出現(xiàn)[10-12]。R.anatipestifer 各血清型菌株間交叉免疫保護(hù)較差，因此疫苗免疫效果不佳。R.anatipestifer 極易產(chǎn)生耐藥性，一旦發(fā)病，抗生素治療作用不明顯[13-16]。因此，只有盡快闡明其致病機(jī)制，才能找到新的防治措施。R.anatipestifer 感染主要引起廣泛性的纖維素性滲出性炎癥，而滲出性炎癥發(fā)生的病理學(xué)基礎(chǔ)在于血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，致使血管通透性增加。另外，R.anatipestifer 感染主要引起雛鴨嚴(yán)重肝損傷，以纖維素性肝周炎為主，同時(shí)伴有肝索結(jié)構(gòu)紊亂、肝細(xì)胞變性壞死、肝竇擴(kuò)張淤血等病理變化。因此，闡明R.anatipestifer感染致肝竇內(nèi)皮細(xì)胞的機(jī)制尤為重要。分離肝竇內(nèi)皮細(xì)胞后需要進(jìn)行鑒定，而Ⅷ因子多抗常被用來(lái)鑒定肝竇內(nèi)皮細(xì)胞。但是，目前Ⅷ因子相關(guān)試劑和試劑盒主要集中在人或小鼠上，市面上缺乏鴨Ⅷ因子的相關(guān)試劑。因此，本研究通過(guò)制備鴨Ⅷ因子多抗，為鑒定鴨肝竇內(nèi)皮細(xì)胞提供試驗(yàn)材料。

Ⅷ因子分子量較大，因此直接表達(dá)后進(jìn)行純化難度較大。本研究根據(jù)抗原表位預(yù)測(cè)軟件對(duì)鴨Ⅷ因子全基因組序列進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其抗原表位主要位于C 端。因此，對(duì)鴨ⅧC端（Ⅷ-C）進(jìn)行密碼子優(yōu)化、原核表達(dá)，免疫小鼠制備多抗，并測(cè)定其效價(jià)。另外，在制備小鼠免疫抗原時(shí)，應(yīng)用切膠純化，操作方便、成本低，同時(shí)獲得的多抗效價(jià)大于1∶104，說(shuō)明多克隆抗體制備成功，可以滿足后續(xù)試驗(yàn)需要。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，成功擴(kuò)增出Ⅷ-C基因；SDS-PAGE可檢測(cè)到約為54 kDa的Ⅷ-C（m）重組蛋白；ELISA檢測(cè)多抗效價(jià)>1∶104。本研究為后續(xù)鴨肝竇內(nèi)皮細(xì)胞鑒定提供試驗(yàn)材料。