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乙型脑炎(Japanese encephalitis,JE)是一种由乙型脑炎病毒(JEV)引起的中枢神经系统急性人畜共患传染病。全球每年报告的发病人数都在16000例以上,死亡约5000人,病死率平均为30%,被世界动物卫生组织列为B类传染病,成为严重的公共卫生问题。
马属动物是JEV的感染宿主之一,大多数动物感染后发展为非显性感染,但马被该病毒感染后可导致严重的脑炎,引起精神沉郁、呆立、消瘦及死亡现象,给养马及赛马业造成巨大经济损失。E蛋白是病毒表面最重要的结构蛋白,可形成的表面抗原决定簇,具有血凝活性和中和活性,能和血凝抑制抗体结合,刺激机体产生中和抗体,保护机体免受病毒攻击,是基因工程诊断抗原的重要靶蛋白。因此,以原核表达的E蛋白为包被抗原建立JEV间接ELISA诊断方法,对乙脑快速、准确诊断,具有重要意义。
本实验根据GenBank(AF315119.1)公布的JEVSA14-14-2株E蛋白基因序列设计一对表达引物,提取病毒RNA经反转录和RT-PCR扩增获得E蛋白编码基因片段,获得约1500bp目的片段,与GenBank上的序列同源性为100%,无碱基突变、插入或缺失现象发生。将该片段通过酶切插入表达载体pET30α(+),转化表达大肠杆菌感受态BL21(DE3),通过大肠杆菌表达系统,经IPTG诱导蛋白原核表达,表达产物经SDS-PAGE电泳分析显示,目的E蛋白获得了表达,表达产物分子量约为60KD,与预期结果相符。重组蛋白产物经纯化后,Westernblot实验检测蛋白的活性,Westernblot结果显示该蛋白可与JEV阳性血清结合,具有免疫反应性,可以发展成为间接ELISA的包被抗原。
蛋白经纯化后,用E蛋白与JEV全病毒分别免疫12周龄的长白兔,经3次免疫后,血清检测抗体效价,E蛋白免疫制备的多克隆血清抗体为1:1600。经JEV全病毒免疫多克隆血清为1:3400,说明纯化后的蛋白,保持免疫原性,此纯化系统适于E蛋白的纯化。
国内大部分JEV的研究主要对象是人和猪,并未见对于马感染诊断的方法报道。经查找,目前我国还没有针对马乙型脑炎的ELSIA检测试剂盒,世界上也只有美国、西班牙等少数公司生产,且价格昂贵,不适于大批量的检测。因此实验室以表达的E蛋白为包被抗原,经过ELISA条件摸索,在确定了最佳包被条件后,采用正交试验设计的方法摸索了抗原、一抗和二抗稀释度,以及作用时间和显色时间,初步建立了间接ELISA诊断方法。建立的间接ELISA诊断方法特异性和灵敏性较好,不与H3N8亚型马流感病毒(EIV)阳性血清、马动脉炎病毒(EAV)阳性血清、马鼻肺炎病毒(EHV)阳性血清、马传染性贫血病毒(EIAV)标准阳性血清结合作用,OD490nm结果测定,OD值均小于0.2,均为阴性。
用建立的方法对广州、深圳、武汉、黑龙江采集的1042份马血清进行应用检测,经检测其中437份为阳性,抽取部分血清样本用全病毒检测进行比较,结果二者符合率为93%,只有部分蛋白检测为阴性但全病毒为可疑值。初步进行了马脑炎血清学调查,认为马脑炎在我国马属动物流行率较高。诊断方法可用于JEV的应用检测,为马乙型脑炎间接ELISA诊断试剂盒的研究奠定基础。