抗豬圓環病毒3型單克隆抗體的特性、單克隆抗體制備、抗體特性及應用
瀏覽次數:104 發布日期:2025-7-6
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抗豬圓環病毒 3 型(Porcine circovirus type 3,PCV3)單克隆抗體(Monoclonal Antibody,mAb)是針對 PCV3 抗原(主要為病毒衣殼蛋白)制備的特異性抗體,在 PCV3 的診斷、致病機制研究及防控中具有重要價值。以下從 PCV3 的基本特性、單克隆抗體制備、抗體特性及應用等方面詳細介紹:
一、豬圓環病毒 3 型(PCV3)的基本特性
PCV3 是圓環病毒科圓環病毒屬的單鏈 DNA 病毒,2016 年首次在患病豬群中發現,與豬繁殖障礙、皮炎腎病綜合征、心肌炎等疾病相關。其核心抗原與病毒結構如下:
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病毒結構:
- 無囊膜,正二十面體對稱,直徑約 17-20 nm;
- 基因組為單鏈環狀 DNA,全長約 2.0 kb,編碼兩個主要結構蛋白:
- Cap 蛋白(衣殼蛋白):由 ORF2 基因編碼,是病毒的主要結構蛋白和免疫原性蛋白,負責病毒顆粒組裝,含主要抗原表位,是單克隆抗體制備的核心靶點;
- Rep 蛋白(復制相關蛋白):由 ORF1 基因編碼,參與病毒 DNA 復制,免疫原性較弱,較少作為抗體靶點。
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抗原特性:
Cap 蛋白是 PCV3 的主要抗原,分子量約 21-23 kDa,其氨基酸序列中含多個線性或構象型抗原表位,可誘導機體產生特異性抗體,也是單克隆抗體識別的關鍵位點。
二、抗 PCV3 單克隆抗體的制備流程
抗 PCV3 mAb 的制備基于雜交瘤技術,核心步驟如下:
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免疫原制備:
- 常用重組 Cap 蛋白(通過原核表達系統如大腸桿菌、真核表達系統如昆蟲細胞表達)作為免疫原,純度需達 90% 以上;
- 也可使用滅活的 PCV3 病毒顆粒(需培養病毒并滅活,避免生物安全風險),但重組蛋白因成分單一、特異性高更常用。
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動物免疫:
- 通常選擇 BALB/c 小鼠,采用腹腔或皮下注射方式免疫:初次免疫用弗氏完全佐劑乳化抗原,加強免疫用弗氏不完全佐劑,間隔 2-3 周,共免疫 3-4 次;
- 末次免疫后 3-5 天,檢測小鼠血清抗體效價(通過 ELISA 或間接免疫熒光法),選擇效價高的小鼠用于細胞融合。
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細胞融合與篩選:
- 取免疫小鼠的脾臟細胞(含 B 淋巴細胞)與骨髓瘤細胞(如 SP2/0),用聚乙二醇(PEG)誘導融合,獲得雜交瘤細胞;
- 通過 HAT 選擇培養基(篩選雜交瘤細胞,排除未融合的脾細胞和骨髓瘤細胞)培養后,采用間接 ELISA(包被重組 Cap 蛋白)或免疫熒光法(檢測與 PCV3 感染細胞的結合能力)篩選陽性克隆。
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克隆化與抗體純化:
- 對陽性雜交瘤細胞采用有限稀釋法或單細胞克隆儀進行克隆化培養,確保單克隆來源;
- 克隆穩定后,通過小鼠腹腔接種或無血清培養基培養收集腹水或上清,經 Protein G/A 親和層析純化,獲得高純度 mAb。
三、抗 PCV3 單克隆抗體的關鍵特性
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分子特性:
- 抗體亞型:多為 IgG1 或 IgG2a(小鼠單克隆抗體常見亞型),少數為 IgM;
- 分子量:IgG 型抗體分子量約 150 kDa(由兩條重鏈和兩條輕鏈組成);
- 親和力:通過 ELISA 測定的親和常數(Ka)通常在 10⁸-10¹⁰ L/mol,高親和力抗體更適合高靈敏度檢測。
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抗原識別特性:
- 識別表位:多數抗 PCV3 mAb 識別 Cap 蛋白的線性表位(如 Cap 蛋白的 N 端或 C 端保守序列),少數識別構象表位(依賴 Cap 蛋白的空間結構);
- 特異性:需驗證與其他 PCV 亞型(如 PCV2、PCV4)及其他豬源病毒(如豬瘟病毒、豬繁殖與呼吸綜合征病毒)無交叉反應,確保對 PCV3 的專一性。
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功能活性:
- 部分 mAb 可通過中和試驗驗證是否具有病毒中和活性(抑制 PCV3 對宿主細胞的感染),這類抗體可用于病毒致病機制研究或被動免疫防控。
四、抗 PCV3 單克隆抗體的應用
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臨床診斷試劑開發:
- ELISA 檢測試劑盒:將 mAb 包被于酶標板,用于檢測豬血清、組織或分泌物中的 PCV3 抗原,靈敏度可達 ng 級;
- 膠體金試紙條:利用雙抗體夾心法(捕獲抗體與檢測抗體均為抗 PCV3 mAb),實現 PCV3 的快速定性檢測,適用于基層獸醫現場檢測;
- 免疫組化(IHC):通過 mAb 定位 PCV3 在感染豬組織(如淋巴結、腎臟)中的分布,輔助病理診斷。
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病毒學研究:
- 用于PCV3 的分離與鑒定(如免疫熒光法檢測病毒在細胞中的增殖);
- 研究病毒入侵機制(通過抗體阻斷試驗分析 Cap 蛋白與宿主細胞受體的相互作用);
- 分析 PCV3 的變異情況(通過抗體識別能力變化監測抗原表位變異)。
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防控應用潛力:
- 高中和活性的 mAb 可用于被動免疫(如給新生仔豬注射,短期預防 PCV3 感染);
- 作為 “抗獨特型抗體” 的免疫原,誘導機體產生抗 PCV3 的保護性抗體(潛在疫苗研發方向)。
抗 PCV3 單克隆抗體的制備以病毒 Cap 蛋白為核心靶點,通過雜交瘤技術獲得特異性強、均一性高的抗體。其分子特性(如亞型、親和力、表位識別)決定了在診斷(如 ELISA、試紙條)、研究(如病毒定位、機制分析)及防控中的應用價值。隨著 PCV3 在養豬業中的危害日益凸顯,高特異性單克隆抗體將成為其精準檢測和科學防控的關鍵工具。