结核杆菌ESAT-6重组抗原;结核杆菌嵌合重组抗原;结核杆菌MPT64抗原;结核CFP-10抗原;结核抗原;TB ESAT-6 Ag
结核杆菌,是引起结核病的病原菌:
生物学特性
形态结构:结核杆菌为细长略弯曲的杆菌,大小约为 (1 - 4)μm×(0.4 - 0.6)μm,无芽孢、无鞭毛,也不形成荚膜。细胞壁含有大量脂质,主要是分枝菌酸,使其具有抗酸性,一般染色法不易着色,常用齐 - 尼抗酸染色法,结核杆菌被染成红色,而其他非抗酸菌及细胞杂质等则被染成蓝色。
培养特性:专性需氧,营养要求高,在含有蛋黄、马铃薯、甘油和天门冬酰胺等的固体培养基上才能生长。最适生长温度为 37℃,最适 pH 为 6.5 - 6.8。生长缓慢,接种后培养 3 - 4 周才出现肉眼可见的菌落,菌落呈干燥、粗糙、颗粒状,乳白色或米黄色,不透明。
抵抗力:结核杆菌对干燥、冷、酸、碱等抵抗力强。在干燥的痰中可存活 6 - 8 个月,在阴暗潮湿环境中能存活数月。但对湿热敏感,在 62 - 63℃ 15 分钟或 70℃ 3 分钟即可被杀死。对紫外线也较敏感,直射日光下 2 - 3 小时可被杀死。此外,70% - 75% 乙醇、10% JIA醛溶液等消毒剂能在较短时间内将其杀死。
变异性:结核杆菌易发生变异,包括形态、菌落、毒力、耐药性等方面的变异。耐药性变异是临床治疗结核病面临的重要问题,由于不合理使用抗结核药物,容易诱导结核杆菌产生耐药性,导致治疗失败。
致病性
致病物质:结核杆菌无内毒素,也不产生外毒素和侵袭性酶类,其致病性主要与菌体成分有关。例如,脂质中的索状因子能破坏细胞线粒体膜,影响细胞呼吸,抑制白细胞游走和引起慢性肉芽肿;磷脂能促使单核细胞增生,形成结核结节和干酪样坏死;
蛋白质具有抗原性,与蜡质 D 结合后能引起较强的迟发型超敏反应;多糖可引起局部中性粒细胞浸润,并参与免疫调节。
传播途径:主要通过呼吸道传播,当肺结核患者咳嗽、咳痰、打喷嚏或大声说话时,会排出含有结核杆菌的飞沫,健康人吸入后可能感染。此外,也可通过消化道传播,如饮用未经消毒的带菌牛奶可感染肠结核;少数情况下,还可通过皮肤伤口感染。
所致疾病:可侵犯全身各组织器官,引起相应部位的结核病,其中以肺结核最为常见。肺结核可分为原发性肺结核和继发性肺结核。原发性肺结核多见于儿童,结核杆菌初次侵入肺部后,在肺内形成原发病灶,多数患者可自愈,
但病灶内的结核杆菌可能长期潜伏。当机体免疫力下降时,潜伏的结核杆菌可重新激活,引起继发性肺结核,多见于成年人,病变常局限于肺部,可表现为浸润性肺结核、空洞性肺结核、结核球等多种类型。除肺结核外,结核杆菌还可引起肺外结核,如肾结核、骨结核、关节结核、结核性脑膜炎、肠结核等。
免疫性
结核杆菌是胞内寄生菌,机体对其免疫主要是细胞免疫。巨噬细胞吞噬结核杆菌后,将抗原信息传递给 T 淋巴细胞,使其活化、增殖并分化为效应 T 细胞。效应 T 细胞可释放多种细胞因子,如 γ - 干扰素、肿瘤坏死因子等,激活巨噬细胞,增强其吞噬和杀伤结核杆菌的能力。同时,T 细胞还可直接杀伤被结核杆菌感染的靶细胞。此外,机体对结核杆菌感染还会产生迟发型超敏反应,
与细胞免疫同时存在,两者的相互关系影响着结核病的发生、发展及病理变化。一般认为,细胞免疫是清除结核杆菌、使病变局限化的主要因素,而迟发型超敏反应则可引起组织细胞损伤,形成干酪样坏死等病理改变。
结核杆菌 ESAT - 6 重组抗原和结核杆菌嵌合重组抗原是在结核病研究和诊断、治疗相关领域中具有重要作用的生物制剂:
背景:ESAT - 6(早期分泌抗原靶 6 kDa 蛋白)是结核杆菌在对数生长期早期分泌的一种蛋白抗原,具有较强的免疫原性。在结核杆菌感染过程中,ESAT - 6 可被机体免疫系统识别,引发细胞免疫反应。
结构特点:ESAT - 6 蛋白由 62 个氨基酸组成,分子量约为 6 kDa。其氨基酸序列具有较高的保守性,在不同结核杆菌菌株间差异较小。该蛋白具有独特的三维结构,包含多个 α- 螺旋和 β - 折叠结构域,这些结构有助于其与宿主细胞的相互作用以及被免疫系统识别。
作用机制:ESAT - 6 重组抗原进入机体后,可被抗原呈递细胞摄取,然后通过 MHC - Ⅱ 类分子途径呈递给 CD4 + T 淋巴细胞,激活 T 细胞产生细胞因子,如 γ - 干扰素等,从而引发细胞免疫反应。此外,ESAT - 6 还可能参与结核杆菌在宿主细胞内的存活和增殖过程,与宿主细胞的信号转导通路相互作用,影响细胞的功能和命运。
应用:在结核病的诊断方面,ESAT - 6 重组抗原常用于 γ - 干扰素释放试验(IGRA)。该试验通过检测外周血单个核细胞在体外受到 ESAT - 6 抗原刺激后释放 γ - 干扰素的水平,来判断机体是否感染结核杆菌。与传统的结核菌素试验相比,IGRA 具有更高的特异性和敏感性,尤其是对于卡介苗接种者和非结核枝杆菌感染者,能够更准确地诊断结核感染。
结核杆菌嵌合重组抗原
背景:为了提高抗原的免疫原性和诊断价值,将不同的结核杆菌抗原表位或不同抗原进行组合构建成嵌合重组抗原。这种嵌合抗原可以同时包含多个具有免疫活性的区域,能够更全面地激活机体的免疫系统,提高检测的准确性。
结构特点:嵌合重组抗原的结构通常是将多个不同的抗原片段或表位通过基因工程技术连接在一起,形成一个融合蛋白。这些抗原片段可以来自结核杆菌的不同蛋白,如 ESAT - 6、CFP - 10(培养滤液蛋白 10 kDa)、MPT64(64 kDa 主要蛋白抗原)等,也可以是同一蛋白的不同免疫原性区域。通过合理设计连接肽,使嵌合抗原能够正确折叠,保持各个抗原片段的免疫原性。
作用机制:嵌合重组抗原由于包含多个抗原表位,能够同时激活多种免疫细胞,包括 T 淋巴细胞、B 淋巴细胞和抗原呈递细胞等。不同的抗原表位可以分别与不同的免疫细胞受体结合,引发更广泛的免疫反应。例如,一些表位可以激活 CD4 + T 淋巴细胞,另一些表位可以激活 CD8 + T 淋巴细胞,从而增强细胞免疫和体液免疫的协同作用,提高机体对结核杆菌的免疫防御能力。
应用:在结核病诊断中,嵌合重组抗原可用于开发新型的血清学诊断试剂。与单一抗原相比,基于嵌合抗原的检测试剂能够检测到更多种类的特异性抗体,提高诊断的敏感性和特异性。在疫苗研发方面,嵌合重组抗原也具有潜在的应用价值。通过将多个免疫原性强的抗原表位组合在一起,有望开发出更有效的结核疫苗,诱导机体产生更全面、更持久的免疫保护。