曼氏裂頭蚴感染小鼠血清IgG抗體動態變化*

李 楠,崔 晶,王書偉,李旭旭,王 莉,姜 鵬,藺西萌,王中全

2.河南省疾病預防控制中心,鄭州 450016

曼氏裂頭蚴感染小鼠血清IgG抗體動態變化*

李 楠1,崔 晶1,王書偉1,李旭旭1,王 莉1,姜 鵬1,藺西萌2,王中全1

目的觀察小鼠實驗感染曼氏裂頭蚴后不同時間血清IgG抗體水平的變化。方法40只小鼠隨機分為5組,每組8只,1-5組小鼠采集尾靜脈血后分別經口感染裂頭蚴1、2、4、6及8條。感染后1周開始每周尾靜脈采血,分離血清,至感染后18周。應用裂頭蚴排泄分泌(excretory-secretory,ES)抗原ELISA檢測血清中抗裂頭蚴IgG抗體水平。結果2條裂頭蚴感染小鼠感染后2周的血清抗體陽性率為87.5%(7/8),感染后3周升至100%(8/8);1、4、6及8條裂頭蚴感染小鼠感染后2周抗體陽性率即達100%(8/8)。5組小鼠均是在感染2～4周后血清抗體水平快速升高,感染后5～7周達峰值,之后抗體水平稍有下降,至感染后第18周抗體陽性率仍均為100%。5組小鼠感染裂頭蚴后1～18周血清抗體水平間的差異有統計學意義(F=245.296,P＜0.05),且抗體水平隨感染劑量的增加而升高。結論小鼠感染不同劑量裂頭蚴后2周即可檢出血清抗裂頭蚴抗體,ES抗原ELISA對不同感染度小鼠均有早期診斷價值。

裂頭蚴;裂頭蚴病;ELISA;排泄分泌抗原;小鼠

曼氏裂頭蚴病(sparganosis mansoni)是由曼氏迭宮絳蟲(Spirometra mansoni)的幼蟲-裂頭蚴(plerocercoid)寄生人體所致的人獸共患寄生蟲病。本病呈世界性分布,但以東亞與東南亞國家多見,我國已有1 000多例裂頭蚴病報道,分布于27個省、市、自治區〔1〕。裂頭蚴可經口感染人體,也可經皮膚傷口或口腔黏膜侵入人體,寄生于皮下、眼、口腔、腦及多個內臟器官等。由于裂頭蚴的寄生部位廣泛,臨床表現多種多樣,皮膚裂頭蚴病的診斷主要依靠活檢,但多數腦部及內臟裂頭蚴病只有1條裂頭蚴寄生〔2〕,手術風險大,病原學診斷較為困難,若不及時診斷和治療,可致患者殘疾甚至死亡。

目前,國內外已有將裂頭蚴可溶性抗原通過ELISA用于裂頭蚴病的血清學診斷,但與其他寄生蟲病(囊蟲病、包蟲病、并殖吸蟲病、華支睪吸蟲病及旋毛蟲病等)均有明顯的交叉反應〔3-5〕。此外,有人報告小鼠感染5條裂頭蚴后第4周血清抗裂頭蚴IgG水平才開始快速升高〔6〕,裂頭蚴在人體寄生時間較長者血清抗體陰性〔3〕。鑒于此,本文應用裂頭蚴排泄分泌(excretory-secretory,ES)抗原ELISA對裂頭蚴感染小鼠血清IgG抗體動態進行了觀察。

1 材料和方法

1.1 裂頭蚴與實驗動物 曼氏裂頭蚴采自河南省漯河地區自然感染的青蛙體內,選取伸縮活動劇烈的裂頭蚴,用無菌生理鹽水清洗3次后經口感染小鼠及用于抗原制備。健康雄性6周齡昆明小鼠,體重20g～25g,購自鄭州大學醫學院實驗動物中心。1.2 裂頭蚴ES抗原的制備 參照旋毛蟲肌幼蟲ES抗原的制備方法〔7〕,將裂頭蚴用無菌生理鹽水清洗3次后置于無血清的1640培養液(含100U/mL青霉素及100U/mL鏈霉素)中,每個培養皿中加入20mL培養液與10條裂頭蚴。在5%CO2培養箱中37℃培養18h,培養過程中保證蟲體完整無斷裂。將培養液于4℃2 000 g離心20 min,取上清裝入透析袋中,4℃用去離子水透析3 d。冷凍干燥濃縮至一定體積即為ES抗原?？捡R斯亮藍法測抗原蛋白含量為2.755mg/mL,分裝后置-80℃冰箱備用。

1.3 酶聯免疫吸附試驗(ELISA)按常規間接ELISA法操作,用碳酸鹽緩沖液將ES抗原稀釋至2.5μ g/ml包被酶標板,封閉液為含3%脫脂奶粉的PBST。待檢血清用封閉液1∶100稀釋,每份樣本加2孔,每孔100 μ L。辣根過氧化物酶標記的羊抗小鼠IgG,工作濃度1∶10 000(北京中杉金橋生物制品公司)。底物為鄰苯二胺(OPD)。2mol/L H2SO4終止反應后用酶標儀(美國TECAN公司產品)測定吸光值(A492nm)。當待測樣本兩孔A值的平均值≧陰性對照A值2.1倍時為陽性。

1.4 裂頭蚴感染小鼠后血清樣本的采集 40只昆明小鼠隨機分為5組,每組8只。1～5組小鼠每只分別經口感染1、2、4、6、8 條裂頭蚴,感染前與感染后1～18周每周尾靜脈采血。所有實驗小鼠于感染后第18周解剖,計數檢獲的裂頭蚴。

1.5 統計學分析 采用SPSS 13.0統計軟件對實驗數據進行描述性分析,實驗數據用均數±標準差表示,應用方差分析與多個獨立樣本非參數檢驗對數據進行統計學分析,檢驗水準為α=0.05。

2 結 果

2.1 感染小鼠血清抗體IgG動態 各組小鼠感染裂頭蚴前后不同時間血清抗體IgG水平變化見圖1。感染前各組小鼠血清抗體IgG均為陰性。感染后第1周,第5組小鼠血清抗體陽性率為37.5%(3/8),第1-4組小鼠血清抗體均為陰性;感染后第2周,第2組小鼠抗體陽性率為87.5%(7/8),其各組小鼠抗體陽性率均為100(8/8);感染后第3周,所有感染組小鼠陽性率均為100%(8/8)。所有感染組小鼠均在感染后2～4周血清抗體快速升高,第5～7周達峰值。經非參數檢驗各組小鼠感染后1～7周血清抗體水平間的差異均具有統計學意義(χ21=48.096,χ22=48.584,χ24=51.623,χ26=45.940,χ28=48.940,P均＜0.05);感染1條或2條裂頭蚴組小鼠的血清抗體水平在感染后7～18周無明顯降低(F1=0.513,F2=0.663,P＞0.05),感染 4、6、8 條裂頭蚴組小鼠在感染后7～18周的血清抗體水平有所降低(F4=6.590,F6=7.371,F8=5.555,P均＜0.05),但至實驗結束時的感染后18周仍均為陽性。

圖1 小鼠感染不同劑量曼氏裂頭蚴后的血清IgG抗體水平變化Fig.1 Anti-plerocercoid antibody dynamics in sera of mice infected with different dose of plerocercoids

2.2 感染蟲數與血清抗體水平的關系 感染小鼠于感染后18周解剖,檢出的裂頭蚴數與感染數相等。經方差分析,感染后1～18周,不同感染組小鼠之間的血清抗體水平的差異有統計學意義(F=245.296,P＜0.05);進一步兩兩比較,除第1組和第2組小鼠組間的抗體水平的差異無統計學意義,其余3組小鼠間的抗體水平的差異有統計學意義。5組小鼠血清抗體水平與裂頭蚴感染劑量有相關性(r=0.323,P＜0.05),且小鼠感染裂頭蚴后的血清抗體水平均隨感染劑量的增加而升高。

3 討 論

Hong等〔6〕應用裂頭蚴粗抗原ELISA檢測小鼠感染5條裂頭蚴后血清IgG抗體動態,發現感染后第4周抗體水平快速升高。本研究以裂頭蚴ES抗原ELISA檢測IgG抗體動態,發現感染1周后抗體即快速升高,至感染后第3周,所有感染組小鼠的抗體均為陽性。提示裂頭蚴 ES抗原檢測IgG抗體,具有早期診斷價值,可能與裂頭蚴感染宿主后在體內移行發育的過程中其ES抗原直接暴露于宿主的免疫系統有關,Chung等〔8〕應用 immunoblot檢測裂頭蚴粗抗原,發現粗抗原中的36kDa～26kDa組分與感染后第2周小鼠血清IgG呈陽性反應;27、31、36kDa蛋白是裂頭蚴ES抗原中的主要蛋白組分,且具有半胱氨酸酶活性〔9-10〕。上述結果表明,與裂頭蚴粗抗原相比,ES抗原具有更強的抗原性,其主要抗原分子能較早誘導產生特異性IgG,可用于裂頭蚴病的早期診斷。

本研究結果還發現,小鼠感染1條裂頭蚴后2周血清抗體陽性率即達100%,血清抗體水平隨裂頭蚴感染條數的增加而升高。王越等〔5〕應用裂頭蚴粗抗原ELISA檢測1～5條裂頭蚴感染小鼠7周后的血清抗體,發現1條裂頭蚴感染小鼠的血清抗體亦為陽性,但不同劑量感染組小鼠之間的血清中抗體水平差異無統計學意義。裂頭蚴ES抗原檢測結果不同,提示小鼠血清抗裂頭蚴抗體水平與感染劑量呈正相關。裂頭蚴ES抗原ELISA不僅可用于裂頭蚴輕度感染的血清學診斷,而且還能根據抗體水平推測感染程度。

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Kinetics of specific IgG in sera of mice infected experimentally with plerocercoid ofSpirometra mansoni

LI Nan,CUI Jing,WANG Shu-wei,LI Xu-xu,WANG Li,JIANG Peng,LIN Xi-meng,WANG Zhong-quan
(Departmentof Parasitology,Medical College,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052,China)

To observe the changes of serum IgG levels in mice experimentally infected with plerocercoid ofSpirometra mansoni,40 male mice were randomly divided into 5 groups(8 mice per group)and each mouse inⅠtoⅤgroups was orally infected with 1,2,4,6 or 8 plerocercoids respectively after blood collection.Blood was collected weekly for 18 weeks post-infection(wpi)and the anti-plerocercoid antibodies IgG in serum were assayed by ELISA using excretory-secretory(ES)antigens ofSpirometramansoniplerocercoid.The serum antibodies positive rate of mice infected with 2 plerocercoids was 87.5%(7/8)at 2 wpi and increased to 100%(8/8)at 3 wpi.However,in other four groups of mice infected with 1,4,6 and 8 plerocercoids,the antibody positive rate was 100%(8/8)at 2 wpi.The serum anti-plerocercoid antibody levels in the 5 groups of infected mice increased rapidly at 2 to 4 wpi,and reached the peak during 5 to 7 wpi.Thereafter,the antibody level in the 5 groups decreased slightly,but the antibody positive rate was still 100%and lasted to 18 wpi as the experiment was finished.The difference of serum antibody levels during 1 to 18 wpi in the 5 groups was statistically significant(F=245.296,P＜0.05),and the serum antibody levels elevated along with the increase of infection dose.Results showed that serum anti-plerocercoid antibodies in mice infected with different doses of plerocercoid could be detected at 2 wpi,and ES antigens ELISA ofSpirometramansoniplerocercoid could be applied in the diagnosis of early sparganosis and light infection.

plerocercoid;sparganosis;ELISA;excretory-secretory(ES)antigens;mice

R383.3

A

1002-2694(2010)09-0837-03

*河南省醫學科技攻關(200903151,201003006)、河南省教育廳科技攻關(2010A310012)及鄭州大學研究生科學研究基金(D0403)資助項目

崔晶,Email:cuij@zzu.edu.cn

1.鄭州大學醫學院寄生蟲學教研室,鄭州 450052;

2.河南省疾病預防控制中心,鄭州 450016

2010-03-18;

2010-06-19