致断奶仔猪腹泻、水肿病大肠杆菌F18菌毛a因子单克隆抗体的研制及其初步应用

以表达 F18ac菌毛参考菌株 2 134(O15 7∶ H19)为研究对象 ,摸索出了 F18ac菌毛表达的最佳条件 ,采用热洗脱法获得了较纯的 F18ac菌毛 ,并以之免疫小鼠 ,利用淋巴细胞杂交瘤技术 ,用直接玻板凝集法筛选出 1株杂交瘤细胞株 19B4 ,能稳定分泌针对 F18ac菌毛和 F18ab菌毛共同抗原表位 a因子的单克隆抗体。细胞培养上清对 F18ac菌毛参考菌株 2 134和 F18ab菌毛参考菌株 10 7/ 86的直接凝集价均可达 1∶ 8,腹水单抗直接凝集效价可达 1∶ 10 2 4 ,而与猪源产 F4、F5、F6和 F4 1粘附素大肠杆菌菌株、鸡源产 型菌毛大肠杆菌菌株及沙门氏菌不发生凝集反应。免疫印迹试验结果显示 ,腹水单抗可同时特异识别 F18ac菌毛 170 0 0和 F18ab菌毛 15 0 0 0左右的主要亚单位多肽。应用所研制的单抗对 2 15株断奶仔猪腹泻大肠杆菌分离株进行了检测 ,结果上述分离株 TSB培养物的 F18菌毛的检出率为13.4 % ,TSA培养物的检出率为 8.4 %。F18菌毛阳性分离株的 O血清型除了常见血清型 O139、O14 1外 ,还有非常见血清型 O10 7、O131和 O9等。TSB培养物的 F18菌毛检出率明显高于 TSA培养物的检出率 ,表明 F18菌毛在 TSB培养基中比在 TSA培养基上更容易表达 ,TSB培养基是适合 F18菌毛检测、流行病学调查的培养基     

大肠杆菌F18菌毛的研究进展

F18菌毛是致猪水肿病的产Vero细胞毒素大肠杆菌（VTEC）与某些产肠毒素大肠杆菌（ETEC）的主要毒力因子之一，现已知，F18菌毛抗原有F18ab,F18ac两种血清型变异，F18ab即为F107，而18ac则包括近来才发现并命名的菌毛2134P及定居因子8813。现将有关F18菌毛的研究进展概述如下。     

致猪水肿病大肠杆菌毒力因子二重PCR检测方法的建立及应用

本试验分别针对志贺样毒素Ⅱ型变异体(SLT-Ⅱe)B亚基和F18ab茼毛fedA亚基保守序列设计2对引物,扩增长度分别为230 bp和510 bp,通过条件优化,建立了一种快速鉴定致猪水肿病大肠杆菌同时确定其致病因子的二重聚合酶链式反应(PCR)检测方法,对阳性扩增产物测序,结果都有很高的保守性.特异性试验和灵敏性试验表明:与其他6种猪常见致病菌(产毒多杀性巴氏杆菌、胸膜肺炎放线杆菌、波氏杆菌、副猪嗜血杆菌、沙门菌和链球菌)无交叉反应,菌体直接扩增法最低检出量为101cfu(D600为0.002).通过该二重PCR检测方法对2004-2006年自猪肺、脑组织中分离的216株大肠杆菌进行鉴定,得到6株致猪水肿病大肠杆菌,其中3株既具有菌毛又产水肿毒素,另外3株仅产水肿毒素;菌毛阳性菌株占毒素阳性菌株的50%.     

抗鸡大肠杆菌F11菌毛单克隆抗体的研制

将充分菌毛化的大肠杆菌（C1976－79（pap )经4‰甲醛灭活作为免疫原免疫BALB／c小鼠，经淋巴细胞杂交瘤技术，用间接ELISA筛选获得FA1、FB11两株抗FB11菌毛单抗，其FLISA效价分别为18log2和15log2试管凝集价分别为8log2和6log2。免疫印迹实验表明：两株单抗均能与鸡大肠杆菌F11菌毛反应，识别分子量为18kD左右的菌毛蛋白。同时对猪病原性大肠杆菌进行检测，结果均无交叉反应。这表明F11菌毛是不同于K88、K99、987P、F41及F18等粘附素的一种大肠杆菌菌毛。     

大肠埃希氏菌F18ab菌毛F亚单位基因的克隆与鉴定

根据已发表的大肠埃希氏菌F18ab菌毛F亚单位(FedF／ab)的基因(fedF／ab)序列，设计了1对引物，利用PCR技术从大肠埃希氏菌F107／86、YCED1、YCED2、C、D和12F株中分别扩增获得了一段序列，并克隆至pGEM—T载体，获得了重组质粒TF107F、TYCED1F、TYCED2F、TCF、TDF、T12FF。经琼脂糖凝胶电泳、序列测定及分析，6个重组质粒的大小均为903bp，与fedF／ab基因大小一致。其中大肠埃希氏菌F107／86、YCED1、C和12F株的fedF基因序列完全相同；只有YCED2株在第181位碱基处存在1个C→T的无义变异差异，D株在第655位碱基处存在1个T→C变异差异并在氨基酸水平出现1个S→P变异。结果表明，所克隆的序列均为F18ab菌毛F亚单位的基因。     

猪水肿病大肠杆菌F18ab菌毛A亚单位与志贺样毒素Ⅱ型变异体A亚单位的联合表达

扩增、克隆和表达了水肿病大肠杆菌的致病因子F18ab 菌毛的主要亚单位FedA全基因(包括信号肽序列),并与现有的另一致病因子志贺样毒素Ⅱ型变异体A亚单位基因(stx 2eA)连接,然后进行联合表达。同时用已制备的抗Stx 2eA 单克隆抗体和抗F18ab菌毛单克隆抗体对联合表达的融合蛋白质进行检测鉴定。     

产志贺毒素样大肠杆菌F18ab菌毛操纵子基因的体外非诱导系统的表达和鉴定

以产志贺毒素样大肠杆菌（SLTEC）F18ab血清型标准菌株107/86基因组DNA为模板,利用PCR技术成功扩增出编码F18ab完整菌毛操纵子fed基因,克隆入表达载体pBR322,经限制性内切酶酶切分析,DNA琼脂糖电泳鉴定并结合序列测定分析,构建和筛选出含fed完整基因正确插入的pBR322-fed重组质粒,将上述重组质粒转化至不含任何菌毛结构的大肠杆菌SE5000,该表达重组菌能分别与兔抗F18ab亚单位蛋白FedF高免血清、鼠抗F18ab菌毛a单因子单克隆抗体、兔抗F18ab菌毛高免血清和抗F18ab菌毛IgG抗体产生明显的凝集反应。用热抽提法分别抽提和纯化SLTEC F18ab标准株107/86和重组菌SE5000（pBR322-fed）体外表达的F18ab菌毛,纯化菌毛经SDS-PAGE电泳和考马斯亮蓝染色获单一相对分子质量约为15 000蛋白条带。Western-blotting结果表明：兔抗F18ab菌毛高免血清能特异性识别SLTEC F18ab标准株107/86和重组菌SE5000（pBR322-fed）所提纯的单一主要结构蛋白。用重组菌SE5000（pBR322-fed）进行易感仔猪小肠上皮细胞体外黏附试验和黏附抑制试验,结果表明：重组菌SE5000（pBR322-fed）和SLTEC F18ab标准株107/86一样具有较强的黏附易感仔猪小肠上皮细胞的能力,而兔抗F18ab菌毛高免血清能有效地抑制上述重组菌SE5000（pBR322-fed）和SLTEC F18ab标准株107/86对易感仔猪小肠上皮细胞的黏附结合。     

大肠杆菌F18菌毛A亚单位基因的多样性分析

根据已经发表的大肠杆菌F18ab菌毛A亚单位(FedA／ab)的基因序列(fedA／ab)设计1对引物，利用PCR技术从本实验室保存的10株大肠杆菌(F107／86、YCED1、YCED2、C、D、E、12F、2134P、8199、8813)中分别扩增到一段序列．并克隆至pGEM-T载体，获得重组质粒TF107A、TYCED1A、TYCED2A、TCA、TDA、TEA、T12FA、T8813A、T8199A、T2134PA。通过序列测定，并与已发表的fedA／ab进行比较、基因树分析，可将这10个菌株分为2个基因群，其中F107／86、YCED1、YCED2、C、D、12F与fedA／ab具有高度同源性，属于fedA／ab．大小为513bp；E、8813、8199、2134P构成另一单独的分支，属于fedA／ac．大小为516bp。     

断奶仔猪源大肠杆菌F18菌毛的分子流行病学研究

利用F18菌毛a因子单克降抗体以及已建立的鉴定F18菌毛及其亚型的双重PCR法,对来自断奶仔猪水肿病和／或腹泻病例的60株VTEC、24株VTEC／ETEC以及24株ETEC的进行了F18菌毛检测,以了解F18ab^＋和F18ac^＋大肠杆菌在江苏省断奶仔猪群的分子流行病学。结果表明：通过F18菌毛a因子单克隆抗体,可检测出52株大肠杆菌为F18^＋,检出率为48．15％;而通过双重PCIL方法,共检测出63株大肠杆菌为F18^＋,检出率为58．33％,其中53株（49．07％）为F18ab^＋10株（92．6％）为F18ac^＋。另外还发现：在VTEC、VTEC／ETEC以及ETEC的菌株之间,这2种F18菌毛亚型的分子流行病学是不同的。在VTEC中,F18ab^＋,菌株37株（61．67％）,未发现F18ac^＋菌株;在VTEC／ETEC中,F18ab^＋菌株15株（62．50%）,F18ac^＋菌株8株（33．33％）;而在ETEC中F18ab^＋菌株只有1株（4．17％）,F18ac^＋菌株只有2株（8.33％）。以上数据表明：④PCR法检测F18菌毛优于单抗法;②F18菌毛是VTEC／ETEC、VTEC的重要致病因子,而在ETEC中则明显低于VTEC／ETEC和VTEC;⑧F18ab^＋菌株一般为SLT-IIe^＋,而F8ac^＋菌株一般为STI^＋。     

致猪水肿病大肠埃希菌多重PCR检测方法的建立及应用

本研究旨在建立一种快速鉴定致猪水肿病大肠埃希菌的多重PCR检测方法.分别针对大肠埃希菌16S rDNA、志贺毒素Stx2e A亚基和菌毛F18ab A亚基保守序列设计合成3对特异性引物,优化多重PCR反应条件,并进行特异性和敏感性检测.结果显示,阳性对照菌株扩增产物大小分别为1 062、733和313 bp.特异性和灵敏性检测结果表明,与肠炎沙门菌、多杀性巴氏杆菌、胸膜肺炎放线杆菌、副猪嗜血杆菌、支气管败血波氏杆菌和猪链球菌等猪常见致病菌均无交叉反应;菌体直接扩增法最低检出量为1 875 CFU.利用建立的多重PCR检测方法对分离收集的128株大肠埃希菌进行鉴定,得到36株致猪水肿病大肠埃希菌,其中30株既有菌毛F18ab又产志贺毒素Stx2e,另外6株仅产志贺毒素Stx2e.结果表明,本试验所建立的多重PCR检测方法对致猪水肿病大肠埃希菌的快速诊断和流行病学调查具有一定的应用价值.     

Mucosal immunization of piglets with purified F18 fimbriae does not protect against F18+ Escherichia coli infection

Post-weaning diarrhoea and oedema disease in weaned piglets are caused by infection with F4⁺ or F18⁺ Escherichia coli strains. There is no commercial vaccine available, but it is shown that oral immunization of weaned piglets with purified F4 fimbriae induces a protective mucosal immune response. In the present study, piglets were orally and nasally immunized with purified F18 fimbriae in the presence of the mucosal adjuvant LT(R192G) or CTA1-DD, respectively. This immunization could not lead to protection against F18⁺ E. coli infection. The induced F18-specific immune response was directed towards the major subunit FedA and weakly towards the adhesive subunit FedF. The results of these experiments demonstrate that it is difficult to induce protective immunity against F18+ E. coli using the whole fimbriae due to the low response against the adhesin.     

禽大肠杆菌菌毛粘附特性的研究

用透射电镜观察了鸡大肠杆菌的３个致病菌株ＧＬ７（Ｏ５０）、ＨＢ５（Ｏ７８）及ＴＧ１８（Ｏ８８），发现在营养肉汤中于３７℃培养均表达菌毛，但在１８℃培养不表达菌毛，用３７℃培养的大肠杆菌对鸡气管粘膜做粘附试验，并用扫描电镜观察，发现它们对体内体外的鸡气管均可粘附，但１８℃培养的大肠杆菌均缺乏这种粘附作用。采用粘附抑制试验测定这３种菌株对体外鸡气管节段粘附的特异性，结果是抗这３种细菌菌毛的抗体能显著抑制各自相应的菌株对气管上皮的粘附；Ｏ７８株和Ｏ８８株对气管上皮的粘附作用可被甘露糖显著抑制，表明甘露糖对介导菌体对气管粘膜上皮细胞受体起重作用。用甘露糖不能抑制Ｏ５０菌株对气管上皮的粘着，表明该菌体的粘附作用不由甘露糖介导。用高碘酸钠处理能抑制所有菌株的粘附作用，再次表明细菌对气管上皮的粘附作用是由单糖介导的     

用大肠杆菌K99和F41菌毛抗原检测牛血清抗体的琼脂扩散试验的研究

用含２ｍｏｌ／Ｌ尿素的磷酸盐缓冲液以热处理方法提取的Ｋ９９和Ｆ４１菌毛作为抗原,对琼脂扩散试验方法进行研究。结果表明本试验方法简便,特异性强,敏感性高,可用于血清抗体检测;所制备的抗原稳定、重复性好。     

大肠埃希氏菌F18菌毛结构蛋白与黏附特性的关系

利用已表达的F18ab和F18ac菌毛各结构亚单位的融合蛋白（GST-FedA／ab、GST-Fe-dA／ac、GST-FedE、（；STFed-F／ab、GST-FedF／ac）分组肌肉注射健康家兔，制备抗FedA／ab、Fe-dA／ac、FedE、FedF／ab、FedF／ac多价血清。结果表明，所制备的5种抗Fed多价血清均能凝集F18ab^＋。大肠埃希氏菌107／86株和F18ac^＋大肠埃希氏菌8813株。利用抗大肠埃希氏菌F18菌毛主要结构亚单位FedA特异抗体和次要结构亚单位FedE、FedF特异抗体，研究了F18菌毛与小肠上皮细胞的黏附特性。结果发现，FedA抗体和FedE抗体单独和合并均不能抑制F18^＋菌与小肠上皮细胞的黏附，而单用抗FedF抗体即能明显抑制F18^＋大肠埃希氏菌与小肠上皮细胞的黏附，表明FedA和FedE与F18菌毛的黏附不具相关性，而FedF才是F18菌毛的黏附性结构亚单位。     

猪水肿病大肠杆菌分离、鉴定及药敏试验

本实验从疑似猪水肿病的病例分离到5株大肠杆菌,O抗原鉴定结果表明所有菌株均为O139血清型;应用F18ab菌毛单克隆抗体对这5株大肠杆菌能否表达F18ab菌毛进行了鉴定,结果表明其中2个菌株能表达F18ab菌毛;利用聚合酶链式反应(PCR)对志贺氏菌样毒素Ⅱ型变异体(SLT-Ⅱe)操纵子基因保守区进行了扩增,结果发现在能表达F18ab菌毛2个菌株中可扩增一段特异性序列。以上数据表明这2株大肠杆菌为致仔猪水肿病大肠杆菌。药敏试验表明这两株菌株均对氟哌酸、妥布霉素、庆大霉素、利福平等抗生素高度敏感。     

海安县猪水肿病的流行病学与病原特性研究

对江苏省海安县2003年5月～2004年5月各乡镇猪水肿病的发病和死亡情况进行了流行病学调查，发现猪水肿病在海安地区呈零星散发性发生，发病率为0.31％～1．84％，死亡率为0．07％—0．56％，病死率为16．0％～35．0％。水肿病主要侵害仔猪，育成猪也偶有发生，一般以气温比较高的季节多发。同时从疑似猪水肿病的病料中分离到12株大肠杆菌，经O血清型鉴定，5株为0139，2株为O45，O55、O93，O9、O101、O119各1株。经多重PCR检测毒素基因(STa，STb、LT、SLT-2e)和大肠杆菌粘附素单抗(F4、F5、F6、F41、F18)检测茵毛，共6个分离株带有SLT-2e基因，其中O139分离株5株，055分离株1株，其余6株均带STb基因。12个分离株中，单独表达F18菌毛的4株(O1392株，O45、O119各1株)，F5 F411株(O93)，F41 F181株(O139)，F5 F41 F182株(均为O139)。经药敏试验，多数分离株对壮观霉素和新霉素高度敏感。     

Inhibition of adhesion of F18+ Escherichia coli to piglet intestinal villous enterocytes by monoclonal antibody against blood group H-2 antigen

Enterotoxigenic and verotoxigenic F18⁺ Escherichia coli colonising the pig small intestine, adhere to receptors on intestinal villous enterocytes by F18 fimbriae. The aim of the present study was to define the F18R nature. The knowledge on the nature of this receptor could be important for the development of receptor-based treatments against F18⁺ E. coli-induced disease. The adhesion of F18⁺ E. coli to pig intestinal villous enterocytes was analysed in an in vitro assay. The adhesion of F18⁺ E. coli but not of F4ac⁺ E. coli was strongly inhibited by monoclonal antibodies (mAb) with blood group H-2 specificity. Conversely, blood group H-1 specific mAb could not inhibit the adhesion of F18⁺ E. coli nor F4ac⁺ E. coli. Moreover, the blood group H-2 trisaccharide strongly inhibited the adhesion of F18⁺ E. coli, but only partially the adhesion of F4ac⁺ E. coli. These data demonstrate that the F18 receptor contains the blood group antigen H-2 (-fuc-(1-2)-β-Gal-(1-4)-GlcNAc) as major carbohydrate.     

禽致病性大肠杆菌cOmpT单克隆抗体的研制及其识别抗原表位的鉴定

旨在制备禽致病性大肠杆菌（APEC）染色体编码外膜蛋白（cOmpT）的特异性单克隆抗体,本研究利用实验室已构建的APEC cOmpT重组表达质粒pET-28a-compT,经IPTG诱导表达后,获得以包涵体形式存在的约36 ku的重组蛋白cOmpT,利用尿素浓度梯度透析复性获得纯化蛋白cOmpT,并以此免疫BALB/c小鼠。建立间接ELISA检测方法,最适抗原包被浓度为0.625 μg·mL^-1,最适血清稀释度为1：6 400。4次免疫后取小鼠脾进行细胞融合,采用有限稀释法多轮筛选后得到3株能稳定分泌针对cOmpT蛋白的单克隆抗体,分别命名为1G8、2C3和2G3,均为IgG2b亚类。3株杂交瘤细胞上清ELISA抗体效价分别为1：200、1：3 200和1：3 200。Western blot结果显示,3株单抗均能与cOmpT发生特异性反应,而不与其他受检菌发生交叉反应。运用原核表达系统对compT基因进行截短表达,对单克隆抗体针对的cOmpT抗原表位进行鉴定,结果显示单抗1G8、2C3和2G3识别的抗原表位分别是⁸³DQDWMDS⁸⁹、⁹⁰SNPGTW⁹⁵和¹⁹⁷TFKYSGW²⁰³。本研究成功制备了3株抗cOmpT蛋白的单克隆抗体,并对其识别的抗原表位进行了鉴定,为cOmpT蛋白功能研究和APEC新型表位疫苗研发奠定了基础。