330 中国人兽共患病学报
Chinese Journal of Zoonoses 2010。26(4)
文章编号:1002—2694(2010)04—0330—03
细粒棘球绦虫(中国大陆株)亲肌肉抗原重组蛋白
的免疫保护性研究*
马 锐 ,师志云 ,李昭宇 ,王娅娜。,李宗吉。,赵巍
摘 要:目的 探讨细粒棘球蚴(Echinoc CUS granulosus,Eg)亲肌肉抗厚重组蛋白的免疫保护性及其作为候选疫苗的潜
在价值。方法 ICR小鼠随机分为蛋白免疫组和庄剂对照组,每隔2w皮下免疫1次,在第3次免疫后2周,用Eg原头蚴进
行攻击感染,感染后20w剖杀小鼠,检获棘球蚴包囊,计算免疫保护力,并用EI ISA法测定血清中IgG及其亚型和IgE水平。
结果 与佐剂对照组比较,蛋白免疫组小鼠的免疫保护力为94.46 ;与免疫前比较,免疫后和攻击感染后蛋白免疫组小鼠血
清IgG、IgG1、IgG3和IgE水平均明显升高(P<0.05),IgG2b降低(P<O.05)。结论 细粒棘球绦虫亲肌肉抗原重组蛋自能
诱导小鼠产生一定的保护性免疫,是潜在的疫苗候选抗原分子。
关键词:细粒棘球蚴;Eg myophilin重组蛋白;免疫保护
中图分类号:R383.3文献标识码:A
Protective immunity of recombinant Eg myophilin against
Ec f DcDcc granulosus(Chinese mainland strain)in mice
MA Rui ,。,SHI Zhi—yun ,LI Zhao—yu。,WANG Ya—na。,LI Zong—ji。,ZHAO Wei
(Ning ̄’ia Medical University,Yimh““”750004,China)
ABSTRACT:To investigate the protective immunity against Echinoco ̄(“ granulosus in mice immunized with recombinant
Eg(rEg)myophilin and its potential value as vaccine candidate,ICR mice were subcutane0us1y immunized three times with
rEg myophilin and then challenged with E.granulosus.With adjuvant group as control,the rate of reduced hydatid cyst and
the levels of IgE,IgG and IgG subclasses in sera were examined.The results indicated that the rate of reduced hydatid cyst in
rEg myophilin group was 94.46 ,and levels of IgG,IgG1,IgG3 and IgE increased obviously.while the 1eve1 of IgG2b de—
creased remarkably.It suggests that the rEg myophilin antigen can induce partial protective immunity against E.granulosus,
and is a potentia1 vaccine candidate.
KEY WORDS:Echinococ ̄U5 granulosus;recombinant Eg myophilin;protection
囊性包虫病(cystic echinoc’oecosis,CE)是由细
粒棘球蚴绦虫(Echinococcus granulosus,Eg)幼虫
引起的一种人畜共患寄生虫病,虽呈全球性分布,但
主要流行于高原和气候寒冷的畜牧业地区,如亚洲,
非洲,欧洲,北美洲、澳大利亚等。 。据WHO报
告 :发病最为严重的北非突尼斯人群的发病率为
1.5---2.05/10万。我国是包虫病发病最高的国家
之一,以疆、青、甘、宁、藏、内蒙和川I西较为严重。疫
苗防治是控制包虫病流行的最有效的方法 。本
课题小组根据GenBank公共数据库检索出细粒棘
球蚴亲肌肉抗原基因的已知序列并设计引物,通过
RT-PCR技术克隆出目的基因,并在大肠埃希菌
(E.coli)中表达重组蛋白(rEgmyophilin),研究证
明原核表达的重组蛋白具有较好的抗原性和免疫原
性 。本次研究以Egmyophilin为候选疫苗抗原
分子免疫小鼠,细粒棘球蚴原头蚴攻击后观察其诱
导的免疫保护力和抗体水平,为疫苗研制研究奠定
基础。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1 实验动物 6—8w龄雄性ICR小鼠,体重
(18±2)g,共24只,购自宁夏医科大学实验动物
中心。
1.1.2细粒棘球蚴原头蚴 从宁夏医科大学附属
*国家自然科学基金(No:30260105;No:30660176)和宁夏自然科
学基金(No:NZ0540)联合资助
通讯作者:赵巍,Email:zw-6915@l63.corn
作者单位:宁夏医科大学,银,I J 750004
中国人兽共患病学报
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医院肝胆外科包虫病患者手术摘除的完整包囊中无
菌条件下抽取囊液,分离原头蚴,经PBS(pH7.2)洗
涤3次后,弃去上清液,用0.5 伊红染色计数原头
蚴的着色率及形态,原头蚴的存活率>90 ,用PBS
配成1.5×10 个原头蚴/mL悬液,用于攻击感染
ICR小鼠。
1.1.3 细粒棘球蚴重组蛋白Egmyophilin:由本室
构建 。
1.1 4主要试剂辣根过氧化物酶(HRP)标记的
羊抗鼠IgO、IgG1、IgG2a、IgG2b IgG3和IgE购自
华美生物工程公司北京分公司。
1.2方法
1.2.1 动物分组及免疫将ICR小鼠随机分为蛋
白免疫组和佐剂对照组,每组12只。两组小鼠在
0、2、4w各免疫1次,共3次,第1次基础免疫注射
10 g rEgmyophilin和等量弗氏完全佐剂,以后2
次为加强免疫均用l0/xg rEgmyophilin和等量弗氏
不完全佐剂。佐剂对照组免疫方案相同,只注射弗
氏佐剂和PBS。两组均采用背部皮下多点注射免
疫,每次注射量为100 IxL/只。于0、2、4、8w从鼠尾
各采血1次,将血液4 000 r/rain离心10 min,吸取
血清,一85℃保存。
1.2.2攻击感染 第3次免疫后2w,蛋白免疫组
和佐剂对照组每只小鼠用l 500个活棘球蚴原头蚴
腹腔内注射进行攻击感染。攻击感染20w后剖杀
小鼠,眼球采血,分离血清。至实验结束时,蛋白免
疫组有2只小鼠死亡,佐剂对照组有3只小鼠死亡。
1.2.3观察免疫保护力指标
1.2.3.1 免疫保护力 活棘球蚴攻击感染20w后
剖杀两组小鼠,切开小鼠腹部,称取小鼠脾脏,计算
脾指数,公式:脾指数一脾的重量(mg)/iJ,鼠体重
(g);计数肝脏及肠系膜处的棘球蚴包囊。根据
Dempster 计算免疫保护力,公式:免疫保护力
( )一(1一免疫组平均包囊数/对照组平均包囊数)
×100%。
1.2.3.2常规ELISA检测IgG及其亚型和IgE抗
体用终浓度为10>g/mL rEgmyophilin--碳酸缓
冲液(pH 9.6)包被96孑L酶标板,100 L/孔,4℃过
夜;次日用PBS洗板3次,5 脱脂奶粉37℃封闭2
h;加1:100稀释的蛋白免疫组鼠血清,100 L/孔,
37℃反应2 h,PBS洗板3次;加入l:1000稀释的
羊抗鼠Ig—HRP 100 L/孔,37℃反应2 h,PBS洗
板3次;加四甲基联苯胺(TMB)底物溶液,15 min
后用2 mol/L H SO (50vL/ ̄L)终止反应,用酶标
分析仪测定每孔A 值。
1.2.4统计学处理采用SPSS 11.0软件进行分
析,组间比较用单因素方差分析(ANOVA)。
2 结 果
2.1 rEgmyophilin诱导小鼠抗包虫感染的保护作
用 蛋白免疫组和佐剂对照组的棘球蚴包囊平均直
径分别为0.8mm和7.8mm,包囊数目分别为0.74
±2.1O和7.83±17.21个,同时rEgmyophilin免疫
ICR小鼠可获得94.46 的免疫保护力。
2.2蛋白免疫组小鼠IgG及其亚型和IgE抗体检
测结果蛋白免疫组小鼠血清IgO、IgG1和IgE水
平,免疫后与免疫前相比均明显增加(F一1456.48、
6.99、49.84,P<0.05),感染后小鼠血清IgG、
IgG1、IgG3和IgE水平与免疫前相比均明显增加
(P%0.05),而感染后小鼠血清IgG3和IgE水平与
免疫后相比明显升高(F一24.59、49.84,P<0.05);
与免疫前相比,小鼠血清IgG2b在感染后明显降低
(F===7.09,P<0.05),感染后小鼠血清IgG2b水平
与免疫后相比明显降低(P%0.05);与免疫前相比,
小鼠血清IgG2a在免疫后和感染后无明显变化(F
一0.74,P>O.05,表1)。
表1 rEgmyophilin免疫前、后和攻击感染后小鼠血清抗体检测(i,n=8)
Table l Detection on immunogiobulin in sera of mice vaccinated with rEgmyophilin after challenge infection(,n=8)
注:与免疫前比较,*P%0.05;与免疫后比较, P<O.05
3讨 论
寄生虫的体液免疫方面,众多学者研究的比较
多的是IgG、IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3及IgE等。
AI—Qaoud等∞ 用抗原B(EgAgB)免疫Balb/c小
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鼠,其减蚴率为98.3 ,且从免疫后的1月直到实
验结束(7月)所有IgG亚型都是逐渐升高的。B抗
原是较好的诊断抗原,是与包虫病免疫逃逸机制有
关的抗原,在感染Eg的羊和小鼠体内,宿主的IgG
和包囊壁相结合,构成宿主免疫屏障来完成免疫逃
逸,因此,体液免疫指标可提高对CE的诊断效率及
反映免疫逃逸的机制。Woollard等 将4种Eg95
合成肽加用或不用弗氏佐剂肌肉注射免疫6~12月
龄绵羊2次后发现第1次免疫后3周羊血清抗
Eg95的IgG2水平升高,持续1年以上,该抗体在体
外可杀伤Eg虫卵的六钩蚴,提示IgG抗体参与了
Eg95诱导的保护性免疫,并且认为保护力主要是由
抗体介导的。林勇等 ∞将100/xg的pCD—Eg95皮
下注射Balb/c小鼠5次,在免疫后4~10w发现鼠
血清IgG升高,在免疫后2~10w发现鼠血清
IgG2a增加;丁剑冰等 ”将50gg Eg95重组蛋白加
弗氏佐剂皮下注射免疫Balb/c小鼠4次后发现第1
次免疫后2w抗Eg95的IgG升高,且免疫后6--8w
达最高水平,滴度可达1:25 600。目前的研究结果
显示用活的虫卵或者六钩蚴免疫小鼠主要产生
IgG1和IgG3亚型 。本实验将rEgmyophilin免
疫小鼠,原头蚴攻击后发现小鼠血清IgG、IgG1、
IgG3和IgE在免疫后以及感染后显著增加;IgG2a
水平增加不明显,IgG2b水平先增加后降低,表明
rEgmyophilin能够诱导小鼠产生很强的体液免疫
反应,提示IgG、IgG1、IgG2b和IgE抗体在抗包虫
感染过程中可能起重要作用,其保护性免疫机制有
待于进一步深入研究。
程宁等“∞用lmg的Eg囊液抗原和原头节抗
原加弗氏佐剂分别皮下注射免疫昆明种小鼠3次,
首次免疫后4周用4000个Eg原头节进行攻击感
染,感染后28w剖杀各组小鼠发现Eg囊液抗原组
和原头节抗原免疫组的减蚴率分别为51.70 和
77.1O ,证明免疫的方法可以用于防止包虫蚴虫的
感染。据此本实验在成功制备大量纯化rEg—
myophilin蛋白的基础上,用该重组蛋白免疫ICR
小鼠,相对于佐剂对照组可获得94.46%的免疫保
护力,免疫小鼠后可诱导产生较高的抗体水平,初步
认为rEgmyophilin作为疫苗候选抗原具有一定的
潜在价值。
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收稿日期:2009—07—18:修回日期:2009一l2—26
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