RANKL-TNF样区多肽疫苗对胶原诱导关节炎小鼠的保护作用研究

发布时间：2020-08-24 21:15

【摘要】：目的：研究人RANKL-TNF样区多肽疫苗能否刺激小鼠产生特异性抗体，并检测该抗体拮抗肿瘤坏死因子α（Tumor necrosis factor-α，TNF-α）的致炎和核因子-κB受体活化因子配体（Receptor activator of nuclear factor-κB ligand，RANKL)的致骨破坏效果，并评价疫苗对胶原诱导关节炎（Collagen inducedarthritis，CIA）小鼠的保护作用。方法：选取人RANKL-TNF样区与人TNF-α高度相似区域为疫苗候选表位，非相似区域用Th2细胞表位取代，重组PCR法拼接上述基因片段，构建pET-28a-RTFP-2原核表达载体；经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（Isopropy-β-D-thiogalactoside，IPTG）诱导表达目的蛋白并鉴定，大量提取，纯化，去除内毒素（多肽疫苗命名为RTFP-2）；于0d，14d和28d应用100μg该疫苗免疫BALB/c雌性小鼠，间断收集血清，间接ELISA法检测血清中产生的双靶向抗体识别结合RANKL和TNF-α的能力，动态监测抗体滴度变化及持续时间；二次加强免疫后10d，腹腔注射人TNF-α使小鼠产生恶液质，监测死亡率和体重下降率；静脉注射人RANKL使小鼠血钙升高和破骨细胞活化，监测血钙升高水平，一周后处死，抗酒石酸酸性磷酸酶染色计数各组小鼠胫骨的破骨细胞数目；二次加强免疫后1周，各组DBA/1小鼠间隔三周尾根部皮内免疫100μg牛Ⅱ型胶原，制备CIA小鼠，监测各组小鼠发病率，记录关节评分至二次免疫后50d，处死小鼠，四肢骨行组织学和Micro-CT检测，分析炎症浸润和骨破坏程度，ELISA法检测血清中RANKL和TNF-α的变化。结果：RTFP-2多肽疫苗在pET-28a原核体系中表达良好，经检测为包涵体表达，RANKL和TNF-α抗体可识别纯化后的多肽疫苗；与佐剂对照组小鼠相比，疫苗免疫的小鼠可产生高滴度的抗体，停止免疫后抗体滴度可持续约2个月，再次加强免疫后抗体滴度可在短期内达到峰值；疫苗免疫的小鼠产生的抗血清可拮抗TNF-α和RANKL的生物学活性，使TNF-α所致的L929细胞的凋亡率下降50%，使RANKL所致的破骨细胞的分化成熟受阻；疫苗免疫后的小鼠，恶液质症状减轻，体重下降减缓，死亡率下降28%，血钙水平升高延缓，小鼠股骨的破骨细胞数量维持在正常水平；疫苗免疫的小鼠关节炎发病率下降，反应疾病严重程度的关节评分降低，与阳性对照组小鼠相比，组织学评估显示疫苗组小鼠关节面光滑，关节腔中炎症细胞浸润减少，软骨面完整，厚度正常，骨髓腔中未见炎性细胞，影像学Micro-CT扫描显示疫苗组小鼠的关节软骨和骨结构相对完整，骨破坏程度明显减轻，血清学检测显示疫苗组小鼠血清中RANKL和TNF-α的分泌水平也相应下降。结论：人RANKL-TNF样区多肽疫苗可刺激机体产生特异性抗体，该抗体可有效中和TNF-α和RANKL的生物学活性，减轻恶液质和高钙血症小鼠的症状，降低CIA小鼠的发病率和疾病严重程度，为炎症性骨病的治疗提供了新的思路和方向。
【学位授予单位】：首都医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R392
【图文】：

免疫病理学,肿瘤坏死因子,炎症,病理改变

图 1. RA 炎症与骨破坏的免疫病理学改变量的研究证实，肿瘤坏死因子超家族（ Tumor necrosmily，TNFSF）成员肿瘤坏死因子（Tumor necrosis factor α, TN 在 RA 炎症和骨破坏的病理改变中发挥不可或缺的作用（见

氨基酸序列,空间结构,成员,氨基酸序列

图 2. TNF-α 和 RANKL 致炎与介导骨破坏的交叉通路NKL 和 TNF-α 同为 TNFSF 成员，RANKL 胞外区的 157 个氨样区，其氨基酸序列和蛋白空间结构都存在与 TNF-α 相似的

序列,一级结构,序列

图 1. 人 RANKL 和 TNF-α 的序列一级结构一致性分析re 1. Amino acid sequence alignment in human RANKL and Telected domains are underlined.

【参考文献】