布氏杆菌抗原;Brucella-Ag
布氏杆菌抗原(Brucella-Ag)是指布氏杆菌属细菌表面或体内具有免疫原性的物质,可刺激机体产生特异性免疫应答,常用于布氏杆菌病(布鲁氏菌病,简称 “布病”)的血清学诊断、疫苗研发及免疫机制研究。以下从抗原类型、检测应用、质控要点及注意事项等方面详细说明:
一、布氏杆菌抗原的主要类型
布氏杆菌属包含多种菌种(如羊种、牛种、猪种布氏杆菌),其抗原成分复杂,主要分为以下几类:
1. 菌体抗原(结构抗原)
脂多糖(LPS/O 抗原)
是布氏杆菌的主要表面抗原,具有种属特异性,其中A(牛种特异性)和M(羊种特异性)抗原是鉴别菌种的关键:
牛种布氏杆菌:A 抗原为主(A:M=20:1)。
羊种布氏杆菌:M 抗原为主(M:A=20:1)。
猪种布氏杆菌:A:M=2:1,并含独特的 R 抗原(粗糙型抗原)。
应用:用于血清学凝集试验(如虎红平板试验、试管凝集试验),检测患者血清中的抗 O 抗体。
外膜蛋白(OMPs)
包括 OMP2、OMP31、OMP16 等,具有免疫原性和毒力相关性,其中 OMP2 是诊断和疫苗研发的重要靶点。
应用:ELISA 试剂盒中常用重组 OMP2 抗原检测特异性 IgG/IgM 抗体,可区分急慢性感染。
2. 分泌型抗原
核糖体蛋白
如 16S rRNA 相关蛋白,存在于细菌生长过程中释放的分泌物中,可诱导细胞免疫。
代谢抗原
细菌代谢产物中的蛋白质或多糖,用于皮内试验(如布氏杆菌水解素试验)辅助诊断慢性感染。
3. 重组抗原
通过基因工程技术表达的布氏杆菌特异性蛋白(如 rOMP2、rL7/L12),具有纯度高、批间一致性好的优点,广泛用于现代血清学检测(如化学发光法)。
二、布氏杆菌抗原在检测中的应用
布氏杆菌抗原主要用于布病的实验室诊断,常见方法及原理如下:
1. 凝集试验(经典方法)
虎红平板试验(RBPT)
抗原:用酸性虎红染色的布氏杆菌菌体抗原(含 LPS)。
原理:在酸性条件下,抗原与血清中抗体结合形成可见凝集颗粒,适用于现场快速筛查。
特点:灵敏度高(约 95%),但特异度较低(可能与其他革兰阴性菌交叉反应)。
试管凝集试验(SAT)
抗原:标准化的布氏杆菌菌体抗原(经甲醛灭活)。
原理:倍比稀释患者血清后与抗原混合,观察凝集效价,效价≥1:100(++)为阳性。
特点:为布病诊断的 “金标准” 之一,可半定量检测抗体,但需耗时 18~24 小时。
2. ELISA 法
抗原类型:纯化 LPS、重组 OMP2 或 OMP31 抗原。
检测指标:
IgM:急性期感染标志物(发病 1~2 周后升高)。
IgG:慢性感染或既往感染标志物(可持续数年)。
优点:自动化程度高、特异度提升(可达 90% 以上),可通过 cut-off 值排除非特异性反应。
3. 其他检测方法
皮内试验
抗原:布氏杆菌水解素(含分泌型抗原)。
原理:皮内注射后观察红肿硬结,用于流行病学筛查或辅助诊断慢性布病(但无法区分现症与既往感染)。
分子生物学对照
部分实验室用布氏杆菌 DNA 作为 “核酸抗原” 对照,验证血清学检测的特异性(如排除 PCR 假阳性)。
三、布氏杆菌抗原的质控要点
为确保检测结果准确,需对布氏杆菌抗原的制备、保存及使用进行严格质量控制:
1. 抗原制备质控
菌株标准化
使用国际标准菌株(如牛种布氏杆菌 544A、羊种布氏杆菌 16M),定期通过生化鉴定(如 CO₂需求、硫化氢产生)和血清凝集试验确认抗原特性。
提取工艺优化
LPS 提取:采用温和的酚 - 水法,避免高温破坏 A/M 抗原表位,并用PAGE 电泳验证多糖分子量分布。
重组抗原表达:通过 IPTG 诱导表达后,利用镍柱亲和层析纯化,用Western blot验证蛋白特异性(与布氏杆菌阳性血清反应)。