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A亚群禽白血病病毒单克隆抗体的制备和不同亚群禽白血病病毒共感染相互影响的研究

2020-12-11阅读(430)

A亚群禽白血病病毒单克隆抗体的制备和不同亚群禽白血病病毒共感染相互影响的研究

论文摘要

禽白血病（Avian Leukosis）是由禽白血病病毒（Avian Leukosis Virus, ALV）和禽肉瘤病毒（Avian Sarcoma Virus,ASV）群中的病毒感染引起的多种肿瘤性疾病的统称。过去十几年,ALV-J亚群病毒对肉用型鸡、蛋用型鸡和我国地方品系鸡的感染已经给养殖业造成了巨大经济损失。由于中国在过去几十年中从未对ALV采取过有效的净化措施,中国鸡群中存在其它亚型ALV感染的可能性很大,近几年病毒分离鉴定也表明,血管瘤的发生不仅由J亚群禽白血病病毒引起,同时也有由A亚群禽白血病病毒（ALV-A）和B亚群禽白血病病毒（ALV-B）感染引起。为了更好、更快、更准确地进行病毒的分离、鉴定以及临床检测,探讨ALV-A和ALV-J共感染SPF鸡后抗体反应和带毒排毒的规律,本研究克隆与表达ALV-A-SDAU09C1毒株gp85蛋白,用纯化的gp85蛋白研制抗ALV-A单克隆抗体（Monoclonal antibody;McAb）,进而研究了其与ALV-J共感染SPF鸡病毒血症和抗体反应相互影响。1. ALV-A-SDAU09C1 gp85基因的克隆与表达以感染本研究室分离保存的ALV-A-SDAU09C1（GenBank:HM452339）株的细胞基因组DNA为模板,采用PCR扩增技术,扩增出1017bp大小的env-gp85基因片段,并将其克隆到原核表达性载体pET-32a （+）中,构建成重组质粒pET-SDAU09C1-gp85。经测序鉴定结果显示,成功构建了重组质粒pET-SDAU09C1-gp85。将重组质粒转化到大肠杆菌BL21中培养并用IPTG诱导后,其菌体的超声波裂解物用SDS-PAGE电泳分离蛋白质,在经考马斯亮蓝染色的SDS-PAGE凝胶中与非重组载体pET-32a （+）的转化菌裂解物相比,重组质粒pET-SDAU09C1-gp85出现了1条相对分子量为53kD左右的条带,结果显示,env基因在大肠杆菌中进行了高效表达。Western-blot分析结果能从重组质粒pET-SDAU09C1-gp85的转化菌中特异性地识别出该53kD的蛋白条带,而与天然非重组载体pET-32a（+）的转化菌不发生反应。结果证明,能被gp85蛋白高免阳性血清识别的相对分子质量为53kD的蛋白质,确实为pET-SDAU09C1-gp85蛋白。2. A亚群禽白血病病毒单克隆抗体的研制及其部分生物学特性的研究2.1间接ELISA检测方法的建立用纯化的gp85蛋白为包被抗原,建立了检测抗ALV-A抗体的间接ELISA。经对ELISA的最佳工作条件测定结果表明,抗原最佳包被浓度为2μg/ml、血清的最佳稀释度为1:1000,二抗的最佳稀释度为1:2000,最佳包被液为PBS Buffer（pH7.4）,最佳显色时间为15min。经重复性试验、特异性试验结果显示,建立ELISA方法有良好的可重复性;与鸡NDV、REV、IBDV、MDV等病毒阳性抗体均无交叉反应。2.2抗ALV-A单克隆抗体的制备及纯化表达的env-gp85蛋白经纯化复性后免疫8-10周龄Balb/c小白鼠,经2-3次免疫后,取小白鼠血清进行检测,当抗体效价超过105后,取小白鼠脾脏细胞与骨髓瘤细胞Sp2/0在PEG1450作用下进行细胞融合,经建立间接ELISA法进行检测筛选阳性杂交瘤细胞株,经有限稀释法亚克隆2-3次,共获得了3株（A6D1株,A5C1株,A4C8株）分泌抗ALV-A独特型抗体的杂交瘤细胞株,并进行了单抗腹水的大量制备,经过饱和硫酸铵沉淀,经过蛋G亲和纯化后得到的单克隆抗体浓度别为A6D1,1.575mg/ml;A5C1,0.903 mg/ml;A4C8,0.758 mg/ml。2.3抗ALV-A单克隆抗体特性研究2.3.1单抗的效价测定用已经建立的ELISA方法对三株单抗的效价测定结果分别为:A6D1 210; A5C1 28;A4C8 27。2.3.2抗体分泌稳定性将获得的3株单克隆抗体细胞株冻存后,隔3、6、9、12个月后,复苏培养,至少传代3次以上,用建立的间接ELISA方法进行检测。结果表明,获得的单克隆抗体细胞株经冻存复苏后,抗体分泌能力没有任何下降,其具有较高的分泌抗体水平的能力。2.3.3单抗的Western blotting分析取10ul纯化的表达蛋白,用等量的2×上样缓冲液处理后,进行SDS-PAGE,然后转到NC膜上,经封闭,单抗200倍稀释液孵育后,加入酶标羊抗鼠IgG孵育后,加底物显色,于NC膜上出现一条清晰的条带,该带与标准分子量比较,其大小约为53kD,说明这株单抗与所表达的gp85蛋白发生特异性结合。2.3.4间接免疫荧光分析用IFA对试验所获得的A6D1、A5C1、A4C8株单克隆抗体的特异性进行了鉴定。结果证明,单抗A5C1、A4C8是特异性抗ALV-A的单克隆抗体,它们均与试验的所有ALV-A分离株发生反应,而不与试验的ALV-B和ALV-J亚群的毒株发生反应。值得注意的是单抗A6D1,它不仅能与所试验的ALV-A毒株发生反应,而且还能与所试验的ALV-B亚群的毒株发生反应,但不与ALV-J亚群的毒株发生反应,这说明单抗A5C1、A4C8是特异性抗ALV-A的单克隆抗体,而A6D1是特异性抗ALV-AB的单克隆抗体,3株单克隆抗体均能与病毒正常分泌的天然蛋白发生特异反应。3. ALV-A与ALV-J共感染对SPF鸡病毒血症及抗体反应的相互影响1日龄SPF鸡200只随机分成4组,平均每组50只。2日龄时,4个组每只鸡分别腹腔接种:第一组接种0.2ml ALV-A和ALV-J感染细胞培养上清混合液（比例1:1）;第二组接种ALV-A0.2ml感染细胞培养上清;第三组接种ALV-J0.2ml感染细胞培养上清;第四组接种灭菌Hank’s液0.2ml作为阴性对照;常规程序进行免疫;攻毒后在1周龄、2周龄、3周龄、5周龄、7周龄、8周龄时从各组中分别随机取出6只鸡,编号。其中6只无菌采集加抗凝剂的新鲜血液用于病毒血症检测,其余鸡常规采血,分离血清供抗体检测;病毒血症的检测采用IFA法,同时用ELISA检测鸡群的抗体水平。实验结果表明:3.1病毒血症检测结果单独感染ALV-A组的病毒血症水平从2周龄开始检测到,随后一直持续增高,从从第3周到第7周增长较缓慢,到第7周龄时的病毒血症水平达到最高为3.72 PFU/ml,第8周龄病毒血症水平有所下降为3.01 PFU/ml。单独感染ALV-J组的病毒血症水平从1周龄开始检测到,随后一直呈升高趋势,第8周龄时为3.71 PFU/ml;ALV-A+ALV-J共感染组与单独感染ALV-A组相比,也在7周龄时达到最高,为3.74 PFU/ml;8周龄也有所下降,在7周龄以前病毒血症水平始终高于ALV-A组,但两组的病毒血症水平变化趋势大体相同,在整个实验过程中病毒血症水平总体差异不显著（p>0.05）;2周龄时ALV-A +ALV-J共感染组的病毒血症还未出现,与单独感染ALV-J组相比差异显著（P<0.05）,随后病毒血症水平逐渐升高,直到7周龄时达到最高,8周龄时已有所降低;而单独感染ALV-J组在整个检测过程中病毒血症水平一直在升高,但3周龄、5周龄、7周龄及8周龄的病毒血症水平与ALV-A +ALV-J共感染组相比差异不显著（p>0.05）。3.2共感染对特异性抗体反应的影响3.2.1 ALV-J共感染时对ALV-A特异性抗体的影响无论是ALV-A+ALV-J共感染组,还是单独感染ALV-A组在2周龄时血清中ALV-A特异性抗体的阳性率均为0;在3周龄时,ALV-A+ALV-J共感染组和单独感染ALV-A组中均只有部分鸡产生ALV-A特异性抗体,不过ALV-A+ALV-J共感染组ALV-A特异性抗体阳性率明显低于单独感染ALV-A组。而在5周龄、7周龄时,两组鸡中ALV-A特异性抗体阳性率基本相同,表明在本实验中ALV-J共感染对ALV-A感染诱发的抗体反应的影响不明显。3.2.2 ALV-A共感染时对ALV-J特异性抗体的影响在2周龄、3周龄时,ALV-A+ALV-J共感染组和单独感染ALV-J组中均没有出现ALV-J特异性抗体。在5周龄、7周龄时,ALV-A+ALV-J共感染组仍无阳性样品,单独感染ALV-J组的阳性率也仅为20.00%和13.33%。可见ALV-J特异性抗体较ALV-A特异性抗体产生得晚,在2日龄感染ALV-J后鸡群的耐受性感染程度比ALV-A更严重。特别是ALV-A+ALV-J共感染组,在8周龄之前一直未出现阳性样品,显然,ALV-A共感染显著减弱了鸡体对ALV-J感染诱导的特异性抗体反应。3.2.3病毒血症及相应抗体反应的相关性将被检测的不同鸡的病毒血症和抗体反应表现一一对应,ALV-A+ALV-J共感染组及单独感染ALV-A组在2周龄时没有出现病毒血症,抗体反应均为阴性;3周龄时ALV-A+ALV-J共感组1/6（ 6.25%）和单独感染ALV-A组2/6（33.33%）都出现了部分鸡病毒血症和抗体反应均为阳性, ALV-A+ALV-J共感组5周时有4/6（50%）都出现了部分鸡病毒血症和抗体反应均为阳性,直到7周龄这种现象还持续存在;单独感染ALV-A组5周时有4/6（66.67%）都出现了部分鸡病毒血症和抗体反应均为阳性,到7周龄有所下降3/6（50%）;在ALV-A+ALV-J共感染组和单独感染ALV-J组的被检鸡只中病毒血症和抗体反应均为阳性的数量明显较少,仅见于ALV-J组中（5周龄为1/6（6.25%）和7周龄为2/6（33.33% ））,可见ALV-J感染后鸡体血液当中ALV-J和相应抗体共同存在的几率很小,而ALV-A的共感染更降低了这种几率。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 1 引言
  • 1.1 禽白血病病毒（ALV）病原特性
  • 1.1.1 ALV 的形态学、理化特性等常规生物学特性
  • 1.1.2 ALV 的分子生物学特性
  • 1.2 ALV 的致病性及致病机制
  • 1.2.1 ALV 的致病性
  • 1.2.2 禽白血病的临床症状
  • 1.2.3 禽白血病病毒的致肿瘤机制
  • 1.2.4 禽白血病病毒引起的免疫抑制
  • 1.3 禽白血病的检测和诊断
  • 1.3.1 病毒分离和鉴定
  • 1.3.2 血清学检测
  • 1.3.2.1 ELISA 法
  • 1.3.2.2 荧光抗体检测方法
  • 1.3.2.3 血清中和试验
  • 1.3.2.4 其他血清学检测方法
  • 1.3.3 生物学试验
  • 1.3.4 分子生物学方法
  • 1.3.5 检测抗体
  • 1.4 禽白血病在我国的流行现状及发展趋势
  • 1.5 禽白血病的预防和控制
  • 1.6 单克隆抗体在畜禽疫病诊断及防治中的应用
  • 1.6.1 检测病原微生物
  • 1.6.2 检测肿瘤特异性抗原和肿瘤相关抗原
  • 1.6.3 检测机体内的微量成分
  • 1.7 本研究的目的及意义
  • 2 ALV-A-SDAU09C1 ENV-GP85 基因的克隆与表达
  • 2.1 材料与方法
  • 2.1.1 材料
  • 2.1.1.1 病毒与细胞来源
  • 2.1.1.2 菌株与载体
  • 2.1.1.3 主要试剂及试剂盒
  • 2.1.1.4 主要仪器
  • 2.1.1.5 主要试剂的配制
  • 2.1.2 实验方法
  • 2.1.2.1 病毒增殖与定量
  • 2.1.2.2 细胞基因组DNA 的提取
  • 2.1.2.3 ALV ENV-GP85 基因扩增引物的设计与合成
  • 2.1.2.4 聚合酶链式反应（PCR）
  • 2.1.2.5 目的条带的回收
  • 2.1.2.6 感受态大肠杆菌DH5Α的制备
  • 2.1.2.7 PCR 回收产物的连接
  • 2.1.2.8 连接产物的转化
  • 2.1.2.9 阳性克隆细菌的筛选
  • 2.1.2.10 质粒DNA 的提取
  • 2.1.2.11 重组质粒DNA 的PCR 鉴定
  • 2.1.2.12 序列测定与分析
  • 2.1.2.13 重组表达载体PET-SDAU09C1-GP85 的构建与鉴定
  • 2.1.2.14 诱导表达条件的筛选及优化
  • 2.1.2.15 重组成熟蛋白ENV-GP85 的大量表达
  • 2.1.2.16 菌体的超声波裂解及纯化
  • 2.1.2.17 重组菌菌体裂解物SDS-PAGE 分析
  • 2.1.2.18 重组蛋白特异性WESTERN-BLOT分析
  • 2.2 结果与分析
  • 2.2.1 PCR 扩增SDAU09C1 株ENV-GP85 基因的效果
  • 2.2.2 重组质粒PET32A-SDAU09C1-GP85 的筛选和鉴定
  • 2.2.3 重组质粒PET-SDAU09C1-GP85 转化菌裂解物的SDS-PAGE
  • 2.2.4 WESTERN-BLOT
  • 2.3 讨论
  • 3 A 亚群禽白血病病毒单克隆抗体的研制及其特性
  • 3.1 材料与方法
  • 3.1.1 材料
  • 3.1.1.1 实验动物
  • 3.1.1.2 细胞系及病毒毒株
  • 3.1.1.3 主要试剂及耗材
  • 3.1.1.4 主要试剂的配制
  • 3.1.1.5 间接ELISA 方法试剂配制
  • 3.1.1.6 主要仪器
  • 3.1.2 方法
  • 3.1.2.1 间接ELISA 检测方法的建立
  • 3.1.2.1.1 间接ELISA 检测方法的基本操作
  • 3.1.2.1.2 ELISA 最佳反应条件的确定
  • 3.1.2.1.3 特异性实验
  • 3.1.2.1.4 重复性试验
  • 3.1.2.2 免疫抗原的制备
  • 3.1.2.3 免疫动物
  • 3.1.2.4 SP2/0 骨髓瘤细胞的制备
  • 3.1.2.5 饲养层细胞的制备
  • 3.1.2.6 脾细胞悬液的制备
  • 3.1.2.7 细胞混合
  • 3.1.2.8 细胞培养与观察
  • 3.1.2.9 阳性杂交瘤细胞株的筛选
  • 3.1.2.10 阳性杂交瘤细胞的克隆化
  • 3.1.2.11 杂交瘤细胞的冻存
  • 3.1.2.12 杂交瘤细胞的复苏
  • 3.1.2.13 单克隆抗体腹水的制备
  • 3.1.2.14 单克隆抗体的纯化
  • 3.1.2.14.1 单抗的粗提
  • 3.1.2.14.2 单抗的亲和层析纯化
  • 3.1.2.15 单克隆抗体特性的鉴定
  • 3.1.2.15.1 间接ELISA 法测定单抗效价
  • 3.1.2.15.2 抗体分泌稳定性的测定
  • 3.1.2.15.3 WESTERN BLOTTING分析单克隆抗体生物活性
  • 3.1.2.15.4 间接免疫荧光（IFA） 检测单抗的特异性
  • 3.2 结果与分析
  • 3.2.1 间接ELISA 检测方法的建立
  • 3.2.1.1 ELISA 最佳反应条件的确定
  • 3.2.1.2 重复性及特异性
  • 3.2.2 杂交瘤融合和筛选效果
  • 3.2.3 单克隆抗体的鉴定
  • 3.2.3.1 腹水单抗的纯化
  • 3.2.3.2 单抗的效价测定
  • 3.2.3.3 抗体分泌稳定性
  • 3.2.3.4 单抗的WESTERN BLOTTING分析
  • 3.2.3.5 间接免疫荧光分析
  • 3.3 讨论
  • 4 A LV-A 与ALV-J 共感染对病毒血症及抗体反应的相互影响
  • 4.1 材料和方法
  • 4.1.1 材料
  • 4.1.1.1 病毒及细胞系
  • 4.1.1.2 试验动物
  • 4.1.1.3 异硫氰酸荧光素（FITC）标记的羊抗鼠二抗
  • 4.1.1.4 单克隆抗体
  • 4.1.1.5 ELISA 检测试剂盒
  • 4.1.1.6 主要试剂及耗材
  • 4.1.1.7 主要试剂配制
  • 4.1.1.8 主要仪器设备
  • 4.1.2 方法
  • 4.1.2.1 病毒的扩增
  • 4.1.2.2 病毒TCID50的测定
  • 4.1.2.3 实验动物的感染
  • 4.1.2.4 实验动物的免疫
  • 4.1.2.5 病毒血症的检测
  • 4.1.2.5.1 鸡胚成纤维细胞（CEF）的制备
  • 4.1.2.5.2 病毒蚀斑的培养
  • 4.1.2.5.3 间接免疫荧光试验（IFA）
  • 4.1.2.6 血清中特异性抗体的检测
  • 4.2 结果与分析
  • 4.2.1 病毒TCID50的测定结果
  • 4.2.2 病毒血症检测结果
  • 4.2.2.1 ALV-A 单独感染病毒血症
  • 4.2.2.2 ALV-J 单独感染病毒血症
  • 4.2.2.3 ALV-J 共感染时对ALV-A 病毒血症的影响
  • 4.2.2.4 ALV-A 共感染时对ALV-J 病毒血症的影响
  • 4.2.3 共感染对特异性抗体反应的影响
  • 4.2.3.1 ALV-J 共感染时对ALV-A 特异性抗体的影响
  • 4.2.3.2 ALV-A 共感染时对ALV-J 特异性抗体的影响
  • 4.2.3.3 病毒血症及相应抗体反应的相关性
  • 4.3 讨论
  • 结论
  • 创新点
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读博士学位期间发表、录用的论文
  • 博士学位论文内容简介及自评

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