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基于胶体金纸试法的猪圆环病毒2型单克隆抗体快速筛选

期刊:polish journal of veterinary sciencesDOI:10.24425/pjvs.2022.140837

本文介绍了一项关于利用胶体金纸基测试(colloidal gold-based paper test)快速筛选抗猪圆环病毒2型(Porcine Circovirus Type 2, PCV2)单克隆抗体(monoclonal antibodies, mAbs)的研究。该研究由Q.Y. Jin、L.L. Feng、Y.B. Wang等作者共同完成,发表在2022年的《Polish Journal of Veterinary Sciences》期刊上。研究团队来自河南省农业科学院动物免疫学重点实验室、农业经济与信息研究所、新乡医学院公共卫生学院以及新乡学院生命科学与基础医学院。

研究背景

单克隆抗体(mAbs)自1975年细胞融合技术问世以来,已被广泛应用于生物标志物、传染病、激素和抗生素的检测。然而,传统的筛选方法如酶联免疫吸附试验(ELISA)、免疫荧光试验(IFA)等虽然具有较高的特异性和灵敏度,但操作复杂、耗时长,且需要专业技术人员和昂贵的设备。胶体金纸基测试(也称为免疫层析侧流条测试,ILFST)因其操作简便、快速、成本低且无需专业人员,已在医学、环境科学和食品安全等领域得到广泛应用。本研究旨在验证胶体金纸基测试在单克隆抗体筛选中的可行性,特别是针对PCV2的单克隆抗体。

PCV2是导致猪圆环病毒系统性疾病(PCV2-SD)的病原体,对全球养猪业造成了严重影响。PCV2的衣壳蛋白(capsid protein)是其主要结构蛋白,具有多个抗原表位,免疫原性强,是开发亚单位疫苗的理想候选。因此,生产抗PCV2的单克隆抗体对于开发新型诊断设备至关重要。

研究方法

研究分为以下几个步骤:

  1. 胶体金纸基测试的制备:研究人员将PCV2的衣壳蛋白与胶体金纳米颗粒结合,作为抗原探针。测试纸由样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜和吸收垫组成,组装后切成2.0毫米宽的条带。测试线(T)和对照线(C)分别涂有葡萄球菌蛋白A(SPA)和抗PCV2的猪免疫球蛋白G(IgG)。

  2. Balb/c小鼠的免疫:小鼠通过皮下注射PCV2病毒进行初次免疫,随后进行两次加强免疫。通过尾静脉采集血清样本,使用纸基测试检测PCV2特异性抗体的存在。选择抗体滴度最高的小鼠进行细胞融合前的最终加强免疫。

  3. 单克隆抗体的筛选:将小鼠的脾细胞与NS0骨髓瘤细胞融合,培养10天后收集细胞培养上清液,使用纸基测试检测PCV2特异性抗体。通过有限稀释法获得单细胞克隆,并重复筛选以确保获得稳定的杂交瘤细胞系。

  4. 单克隆抗体的验证:使用ELISA和IFA验证单克隆抗体的特异性和反应性。ELISA用于检测单克隆抗体与其他猪病原体蛋白的交叉反应,IFA用于检测单克隆抗体与PCV2感染细胞的反应。

研究结果

  1. 纸基测试的原理:纸基测试基于夹心法,PCV2特异性单克隆抗体与胶体金标记的衣壳蛋白结合,并在测试线处形成红色条带。对照线处的猪IgG与抗原探针结合,确保测试的有效性。

  2. 阳性杂交瘤的筛选:通过纸基测试筛选出118个单细胞克隆,其中14个克隆呈阳性反应。进一步筛选出5个杂交瘤细胞系(3C9、6A5、8F9、9F4和15E4),并通过阻断策略验证其与PCV2天然病毒的反应性。最终,6A5、8F9和9F4三个单克隆抗体能够与PCV2天然病毒结合。

  3. 单克隆抗体的验证:ELISA结果显示,所有5个单克隆抗体仅与PCV2衣壳蛋白反应,与其他猪病原体蛋白无交叉反应。IFA结果显示,6A5、8F9和9F4单克隆抗体能够与PCV2感染的PK-15细胞结合,而3C9和15E4则无反应。

结论

本研究首次将胶体金纸基测试应用于单克隆抗体的筛选,成功筛选出能够与PCV2天然病毒结合的单克隆抗体。纸基测试具有操作简便、快速、成本低等优点,能够在5分钟内获得结果,且无需专业技术人员。通过阻断策略,研究人员能够筛选出与PCV2天然病毒结合的单克隆抗体,避免了仅与重组蛋白反应的抗体的进一步验证。该研究为单克隆抗体的快速筛选提供了一种新的方法,具有重要的科学和应用价值。

研究亮点

  1. 创新性:首次将胶体金纸基测试应用于单克隆抗体的筛选,展示了其在抗体筛选中的高效性和便捷性。
  2. 高效性:能够在30分钟内检测118个单细胞克隆,显著提高了筛选效率。
  3. 应用价值:该方法适用于资源有限的环境,能够快速筛选出与特定病原体结合的单克隆抗体,为新型诊断设备的开发提供了技术支持。

其他有价值的内容

研究得到了河南省重点科技研发项目和新乡市重点科技研发项目的资助,进一步推动了该技术的应用和发展。

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