鸡源NLRP3单克隆抗体的开发及其抗原表位鉴定:炎症机制研究的新工具

【字体: 时间:2025年08月09日 来源:Poultry Science 4.2

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  本研究针对禽类炎症研究中缺乏鸡源NLRP3抗体的瓶颈问题,通过杂交瘤技术成功制备了能识别真/原核表达NLRP3蛋白的单克隆抗体(mAb 1F9),并首次鉴定出位于PYD结构域的独特抗原表位42DELEKVTHPS52。该抗体可检测LPS或传染性法氏囊病病毒(IBDV)诱导的内源性NLRP3上调,为禽类炎症机制研究提供了关键工具,成果发表于《Poultry Science》。

  

炎症反应是禽类疾病的重要致病过程,而NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体在其中扮演核心角色。然而,针对鸡源炎症因子的抗体匮乏严重制约了相关研究的深入。这一问题在禽类养殖业面临多种疾病威胁的背景下显得尤为突出——从传染性法氏囊病到沙门氏菌感染,炎症机制不清使得防控措施缺乏针对性。更棘手的是,市售抗体多针对人类或小鼠蛋白,导致禽类天然免疫研究长期处于"无米之炊"的困境。

中国农业科学院哈尔滨兽医研究所禽免疫抑制病研究分所的研究团队为此展开攻关。他们聚焦鸡源NLRP3蛋白,通过杂交瘤技术成功获得具有高亲和力的单克隆抗体1F9,并系统解析其识别特征。研究发现,该抗体不仅能识别原核和真核表达的NLRP3蛋白,还可检测脂多糖(LPS)或传染性法氏囊病病毒(IBDV)刺激下HD11细胞内源性NLRP3的上调表达。更突破性的是,团队首次精确定位到位于PYD结构域的线性抗原表位42DELEKVTHPS52——该序列在禽类中具有高度特异性,与哺乳动物同源蛋白差异显著,为区分物种间NLRP3提供了分子标记。这项发表于《Poultry Science》的研究,为揭示禽类病原体引发的炎症机制提供了关键检测工具。

研究主要采用杂交瘤技术制备单克隆抗体,通过原核表达系统获得重组NLRP3蛋白作为免疫原。采用间接ELISA筛选阳性杂交瘤细胞,经流式分选获得稳定分泌抗体的单克隆细胞株。通过免疫荧光(IFA)和Western blot验证抗体特异性,并运用系列截短肽段进行抗原表位定位。生物信息学分析包括多物种序列比对和SWISS-MODEL三维结构预测。

杂交瘤细胞分泌鸡NLRP3 mAb的开发

研究团队首先从HD11细胞中扩增出2205 bp的鸡NLRP3基因,通过原核表达获得约87 kDa的重组蛋白。经三次免疫BALB/c小鼠后,通过细胞融合和两轮流式分选,获得能稳定分泌抗体的杂交瘤细胞株1F9。该单抗属IgG1亚型,ELISA效价达1:215,连续传代10代仍保持稳定分泌能力。

mAb对外源或内源NLRP3的检测

免疫荧光显示,1F9能特异性识别pCA-NLRP3转染的DF-1细胞。Western blot证实其可检测真核表达的FLAG标签NLRP3,而商业化的人源NLRP3多抗或鼠源单抗均无交叉反应。在IBDV感染的HD11细胞中,该抗体成功捕捉到内源性NLRP3的上调;LPS/ATP刺激实验进一步验证其检测功能,凸显其在禽类炎症研究中的应用价值。

mAb 1F9识别的NLRP3抗原表位鉴定

通过系统截短NLRP3蛋白,研究者将抗原表位逐步缩小至PYD结构域的42-68氨基酸区域。精细定位实验最终确定11个氨基酸的核心表位42DELEKVTHPS52——当C端截短至S52时抗体仍能识别,但继续截短则丧失结合能力。该发现为理解抗体-抗原相互作用提供了结构基础。

抗原表位的生物信息学分析

多物种比对显示,42DELEKVTHPS52在禽类中保守性较高,但与哺乳动物差异显著。三维结构预测表明该表位暴露于PYD结构域表面,这种空间可及性解释了其良好的抗原性。

这项研究突破了禽类炎症研究的抗体瓶颈,为解析IBDV等病原体引发的炎症机制提供了关键工具。所鉴定的物种特异性表位不仅有助于区分不同来源的NLRP3,更为设计禽类特异的免疫干预策略提供了分子靶点。从应用角度看,该抗体可广泛应用于Western blot、IFA等检测,助力科研人员深入探索禽类疾病中NLRP3炎症小体的激活机制。值得注意的是,研究揭示的抗原表位独特性和结构特征,为开发跨物种不交叉反应的诊断抗体奠定了理论基础。这些发现不仅填补了禽类天然免疫研究的技术空白,也为家禽疾病的精准防控提供了新思路。

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