华支睾吸虫成虫cDNA表达文库的构建与筛选

为了获得华支睾吸虫成虫期强反应原性抗原基因,首先利用λZAP栽体构建华支睾吸虫成虫cDNA表达文库:即从我国东北疫区(镇赉县)家犬胆管内分离收集华支睾吸虫成虫,采用Trizol Reagent提取其总RNA,Oligo(dT)纤维素柱纯化mRNA,反转录合成第1链cDNA及第2链cDNA,用CHROMA SPIN-400柱离心层析纯化后,与栽体λZAP Express连接,体外包装后成功获得我国东北疫区华支睾吸虫成虫cDNA表达文库.文库容量为1.5×106pfu,重组率为99%,插入片段长度在0.4～2.0 kb之阀,扩增文库的滴度为1.5×1010pfu/mL.然后利用免疫学方法对该cDNA表达文库进行筛选:以自然感染华支睾吸虫的人血清为抗体探针,从2.0×105个重组噬菌体筛选强反应原性抗原基因,对筛选出的强反应原性克隆进行测序,利用相关分子生物学软件进行序列分析.共获得41个阳性克隆,测序结果分析表明,这些cDNAs根据其编码的蛋白可分为以下几种,即与来自华支睾吸虫的甘氨酸-2、脯氨酸-2及Cs44抗原高同源的基因及分别与来自Nematostella vectensis的未知蛋白、转录延伸因子及果蝇CG3446基因编码蛋白较低同源性的基因.本研究结果为进一步对华支睾吸虫抗原的生物学特性研究及应用奠定了理论基础和实验依据.     

华支睾吸虫后囊蚴cDNA表达文库的构建及鉴定

构建华支睾吸虫后囊蚴cDNA表达文库,为筛选特异诊断抗原和疫苗候选抗原奠定基础,也为进一步研究华支睾吸虫后囊蚴感染宿主的信号传导机制、探究其致病机理提供新的起点。从中国东北疫区（镇赉县）麦穗鱼肉里分离收集华支睾吸虫囊蚴,采用Trizol Reagent提取其总RNA,Oligo(dT)纤维素柱纯化mRNA,反转录合成第1链cDNA及第2链cDNA,加EcoRⅠ接头,经XhoⅠ酶切,用CHROMA SPIN-400柱离心层析纯化后,与载体λZAP Express连接,Gigapack III Gold包装蛋白体外包装,构建华支睾吸虫后囊蚴cDNA表达文库。结果表明,构建的华支睾囊蚴cDNA表达文库的库容量为9.15×10⁵ PFU,重组率为99.5%,扩增后文库滴度为1.6×10¹⁰PFU/mL。成功构建了一高质量的华支睾吸虫后囊蚴cDNA表达文库。     

大片吸虫成虫cDNA文库的构建和组织蛋白酶L1基因的克隆

目的大片吸虫cDNA文库的构建及组织蛋白酶L1(Fasciola gigantica Cathepsin L1,FgCL1)基因的克隆。方法提取大片吸虫成虫总RNA,运用SMART技术构建大片吸虫cDNA文库。根据文献设计并合成PCR引物,从上述文库中克隆大片吸虫FgCL1基因,定向克隆至原核表达载体pET28a中。结果文库容量为2.08×106pfu/mL,重组率为98%。扩增后的文库滴度为6.23×109 pfu/mL,插入片段平均大小约为1 000 bp。应用两个已知基因(FgCL1 FgGST)从文库中成功钓取到相应的全长基因。将含有FgCL1的阳性克隆测序,用Genebank Blast进行序列比较,证实为FgCL1基因。结论成功构建了cDNA文库,提供筛选大片吸虫基因资源;从该文库中克隆出FgCL1,为进一步表达该基因,研制诊断试剂盒创造了条件。     

青海血蜱cDNA表达文库的构建

在无RNA酶污染的环境下摘取半饱血青海血蜱唾液腺、马氏管和卵巢等器官,从中提取RNA,进而纯化mRNA,采用oligo(dT)引物合成双链cDNA,并在其两端加EcoRⅠ/HindⅢ定向接头。将所产生的cDNA分子定向克隆到具有EcoRⅠ/HindⅢ黏性末端的λSCREEN载体的两臂之间。用PhageMaker extract对以上连接产物进行体外包装以形成完整的噬菌体,并用之转染大肠杆菌ER1647,从而构建成青海血蜱的cDNA表达文库。经测定,所构建青海血蜱cDNA文库的库容量约为2×106PFU/mL,重组率为100%,扩增后文库的滴度为8×109PFU/mL。通过对该文库的免疫学筛选,获得一个编码青海血蜱肌球蛋白碱性轻链的全长cDNA序列。所有结果显示,青海血蜱cDNA表达文库已成功构建。     

猪囊尾蚴cDNA表达文库的免疫筛选

用质粒表达栽体pSPORT-1构建了猪囊尾蚴cDNA文库。将已构建好的cDNA表达文库用SOC按一定比例稀释后，均匀涂布于LB板(Amp^ )上，37℃培养箱中倒置培养过夜。将生长良好的菌落转印于NC膜，并将此膜置于加有IPTG的LB板上，37℃诱导培养4h。取下NC膜，在氯仿蒸气中熏蒸15min后，在裂解液中过夜裂解。经洗膜、封闭，加人囊尾蚴阳性血清；再洗膜、封闭，加羊抗人IgG—HRP，与底物作用后，初步筛选得到了阳性克隆。对可疑阳性克隆，用同样方法反复筛选，直到完全确定为止。     

柔嫩艾美耳球虫子孢子cDNA表达文库的构建

在无RNase污染的环境下,提取柔嫩艾美耳球虫(Eimeria tenella)子孢子RNA,进而纯化mRNA,采用Oligo(dT)引物反转录合成cDNA第一链和第二链,并在其两端加EcoRⅠ/HindⅢ定向接头。将所产生的cDNA分子定向克隆到具有EcoRⅠ/HindⅢ黏性末端的λSCREEN载体的两臂之间。用Phage Maker extract对以上连接产物进行体外包装,形成完整的噬菌体,并用该噬菌体转染大肠杆菌ER1647,进行文库容量测定和扩增。以扩增文库的DNA为模板,利用已知基因引物克隆E. tenella3-1E基因,并进行测序。结果表明,成功构建了E. tenella孢子化卵囊子孢子的cDNA文库,文库原始库容量约为4×106pfu/mL,插入片段约100~3000 bp,扩增得到特定的E. tenella3-1E基因,说明文库质量高、代表性强,为进一步从文库中筛选相关基因提供了有效的工具。     

应用电化学免疫传感器检测大片形吸虫抗原抗体反应的研究

应用电化学免疫传感器，以恒电位法检测了大片形吸虫的抗原抗体反应，结果表明，该传感器可应用于大片形吸虫的抗原抗体反应的检测，阳性血清与阴性血清的电流响应曲线具有明显的离散度；初步试验表明，该法的检测结果相对于ELISA检测结果，其符合率为83．3％；该法还具有操作简便、检测快速、选择性好等特点，测定一个样品用时不到1h，每测一个样品血清用量仅10μl，与羊等多种血清无交叉反应。     

大片吸虫组织蛋白酶L1在大肠杆菌中的表达及纯化

利用PCR方法从pET28/FgCL1重组质粒中扩增FgCL1基因,定向克隆至原核表达载体pGEX-4T-2中,构建重组质粒pGEX/FgCL1,将该重组质粒转化大肠杆菌BL21中,转化子经IPTG诱导表达。重组蛋白以包涵体形式存在,相对分子质量为61 000。Western-blot、ELISA试验结果显示,纯化后的重组蛋白能被自然感染大片吸虫的牛血清所识别,表达产物具有良好的抗原性。     

大片吸虫硫氧还蛋白过氧化物酶基因的原核表达及免疫原性分析

构建大片吸虫硫氧还蛋白过氧化物酶(Fg.TPx)原核表达质粒,经大肠埃希菌Rosetta表达融合蛋白(Fg.TPx/His)并对其进行纯化和初步鉴定。PCR扩增Fg.TPx的基因片段,亚克隆至pET32a(+)中构建重组表达载体pPET32a-Fg.TPx。IPTG诱导表达,经镍离子亲和层析分离纯化后,进行SDS-PAGE和Western blot分析。重组质粒经限制性内切酶双酶切和测序分析表明构建成功,表达产物以可溶性和包涵体形式存在,纯度为90%,Wsetern blot证实该蛋白可与抗His单克隆抗体发生特异性结合反应,分子质量为TPx和His分子质量之和,表明是融合蛋白。重组蛋白可以被大片吸虫感染水牛阳性血清特异性识别。免疫家兔产生的抗体效价最高可达1∶4 000。成功构建了p ET32a-Fg.TPx原核表达质粒,重组蛋白得到高浓度表达,具有抗原性,为进一步研究其在大片吸虫病诊断中的应用奠定了基础。     

大片吸虫分泌排泄抗原对小鼠肝损伤的研究

为探究大片形吸虫分泌排泄物对小鼠肝脏的影响,将60只雌性昆明小鼠随机分为试验组和对照组各30只。每隔2天注射0.4mg FgESP 200μL,对照组注射PBS 200μL。于首次注射后第10天、4周、7周、14周、18周处死6只小鼠,观察肝脏表观病理变化,制做肝脏HE染色病理切片并测定血清中与肝功能密切相关的ALT、AST、ALP、ALB、GLB等生化指标的变化。肝脏眼观病理变化结果显示,试验组从第4周可见白色点状结节,症状随着时间的延长而加重;肝脏组织病理结果显示,从第2周开始小鼠肝脏出现空泡变性,至第18周出现大量炎性细胞浸润,并伴随轻度肝纤维化;生化指标动态变化结果显示,ALT、AST活性在整个试验进程中出现显著上升(P0.05),ALP活性在第4周~7周明显升高,之后降低(P0.05),ALB和GLB水平在整个试验进程中分别表现为显著下降和显著上升(P0.05),提示肝细胞可能发生变性、坏死导致血清中转氨酶活性升高,蛋白合成能力下降。本研究结果表明大片吸虫分泌排泄抗原(FgESP)可导致小鼠肝损伤,损伤程度随着FgESP的持续注射而加重。     

基于大片吸虫分泌排泄产物层析组分的牛片形吸虫病间接ELISA诊断方法的建立

为建立更敏感、特异的牛片形吸虫病早期诊断方法,本试验将收集的大片吸虫分泌排泄产物（Fasciola gigantica excretory-secretory products,FgESP）进行凝胶过滤层析并从中筛选出检测效果最优的UV280吸收峰,从此峰对应的组分中筛选出诊断效果最优的层析组分后将其作为抗原,通过棋盘滴定试验优化抗原包被浓度、血清稀释度、酶标二抗稀释度、显色时间等,确定临界值,建立牛片形吸虫病间接ELISA诊断方法。对建立的方法进行敏感性和特异性试验,检测试验感染0~14周的水牛血清和临床160份水牛血清样本,并与已有的诊断抗原FgESP（阴阳临界值为0.320）进行诊断效果比较。结果显示,层析组分F22具有较优的检测效果。间接ELISA的最佳反应条件为：F22抗原包被浓度0.157 μg/mL,待测血清与酶标二抗的稀释度分别为1：400和1：40 000,显色时间为25 min。应用建立的方法检测15份水牛阴性血清,确定D_{450 nm}阴阳性临界值为0.408。比较F22与FgESP发现,二者特异性相似,但F22作为抗原的敏感性高于FgESP。检测试验感染大片吸虫的水牛0~14周血清,结果表明,从感染第2周开始F22-IgG水平极显著高于FgESP-IgG水平（P<0.01）,因此,F22比FgESP诊断效果更优。对160份水牛血清检测发现,F22阳性检出率为71.25%,FgESP阳性检出率为63.75%。上述结果表明,相比于FgESP,以F22作为诊断抗原建立的大片吸虫病间接ELISA诊断方法敏感性更高,可更有效地进行牛大片吸虫病的早期诊断。     

成人肝cDNA文库的构建

用异硫氰酸胍／盐酸胍法从人肝组织中提取ＲＮＡ，通过Ｏｌｉｇｏ（ｄＴ）纤维柱分离出ｍＲＮＡ。以ｍＲＮＡ为模板，含ＮｏｔⅠ接头的Ｏｌｉｇｏ（ｄＴ）为引物，在逆转录酶ＳｕｐｅｒＳｃｒｉｐｔⅡＲＴ催化下合成单链ｃＤＮＡ（ｓｓｃＤＮＡ），再在Ｅ．ｃｏｌｉＤＮＡ聚合酶Ⅰ与ＲＮａｓｅＨ和ＤＮＡＬｉｇａｓｅ共同作用下，ｓｃＤＮＡ拷贝成双链ｃＤＮＡ（ｄｓｃＤＮＡ）。经放射自显影测定，合成有全长ｃＤＮＡ片段。平末端ｄｓｃＤＮＡ与ＳａｌⅠ接头连接，ＮｏｔⅠ酶切后，通过过柱取掉小于５００ｂｐ的ｃＤＮＡ片段，大片段ｃＤＮＡ与载体ｐＳＰＯＲＴ１连接，转化受体菌ＤＨ５α，经稀释测定出含有重组子的文库大小为３．３×１０６。该文库适合于筛选低丰度ｍＲＮＡ的ｃＤＮＡ克隆。     

大片形吸虫幼虫的培育及其感染小鼠的研究

本试验旨在培育大片形吸虫囊蚴,着重研究大片形吸虫在中间宿主体内的发育过程和临床病理变化.人工培养和孵化大片形吸虫虫卵,用孵化出来的大片形吸虫毛蚴感染中间宿主小土蜗螺,收集大片形吸虫囊蚴,再用囊蚴感染试验小鼠.结果显示,囊蚴经口感染试验小鼠后1周即可在肝脏找到虫体,幼虫可在小鼠体内发育生存7～8周,随着时间的推移和感染囊蚴数量不同,可给小鼠肝脏造成不同程度的病变,甚至造成死亡.剖检小鼠可见肝脏质地脆,颜色发黄,脾脏肿大等严重病理变化.因此,可利用小鼠作为大片形吸虫幼虫感染的试验动物,进行片形吸虫病的早期诊断、免疫预防和治疗等方面的研究.     

Evaluation of a commercially available enzyme-linked immunosorbent assay for detecting antibodies to Fasciola hepatica and Fasciola gigantica in cattle, sheep and buffaloes in Australia

A commercially available ELISA for detecting antibodies to liver fluke was evaluated for use in Australia. Milk and serum samples from cattle and sheep in which infection with Fasciola hepatica was confirmed by detection of eggs in faeces were used to estimate sensitivity. Similar samples collected from cattle and sheep outside the F. hepatica-endemic area were used to estimate specificity. The ELISA was also evaluated for detecting antibodies to F. hepatica in milk from sheep and antibodies to Fasciola gigantica in sera from cattle and buffaloes, but with small numbers of samples. In cattle, the sensitivity and specificity of the ELISA were 98.2% and 98.3% using serum and 97.7% and 99.3% using milk. In infected herds, 41.4% and 41.5% of animals were positive in the serum and milk ELISAs, respectively, whereas F. hepatica eggs were found in faecal samples from 26.5% of animals. In sheep, the sensitivity of the ELISA was 96.9% and the specificity was 99.4%. In infected flocks, 60.2% of animals were positive in the serum ELISA and F. hepatica eggs were found in faecal samples 52.2% of animals. There was perfect agreement in the ELISA between paired serum and milk samples collected from ewes. The assay detected antibodies in sera from cattle and buffaloes with natural and experimental F. gigantica infections. In the experimentally infected animals, antibodies were detected 2 weeks post-infection. We conclude that the ELISA will be a valuable tool for diagnosing F. hepatica infections in cattle and sheep. The assay may also be useful for diagnosing F. gigantica infections but further studies are required to establish sensitivity and specificity.