一、犬松弛素(CHW)概述
犬松弛素(Canine Relaxin,CHW)是由犬卵巢、胎盘等组织分泌的肽类激素,属于胰岛素超家族。其主要功能包括:
- 妊娠期松弛骨盆韧带、软化子宫颈,促进分娩;
- 参与心血管调节、乳腺发育及组织修复等生理过程。
制备 CHW 单克隆抗体对犬繁殖疾病诊断(如早产、流产检测)、生殖内分泌研究及相关药物开发具有重要意义。
二、CHW 单克隆抗体制备流程
(一)抗原制备与优化
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CHW 蛋白获取
- 天然提取:从妊娠犬胎盘或卵巢组织中通过匀浆、离心提取粗蛋白,再经层析(亲和层析 / 离子交换层析)纯化,但天然蛋白产量低、纯度难以保证。
- 重组表达:
- 克隆犬松弛素基因(含 A 链和 B 链编码区),构建至原核表达载体(如 pET 系统)或真核载体(如 CHO 细胞);
- 诱导表达后,通过镍柱亲和层析纯化重组蛋白,SDS-PAGE 和 Western blot 验证纯度(≥95%),并复性处理以确保抗原构象正确。
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抗原修饰与佐剂结合
- 由于 CHW 分子量小(约 6 kDa),需与载体蛋白(如 KLH、BSA)偶联以增强免疫原性;
- 与弗氏完全佐剂(初次免疫)或不完全佐剂(加强免疫)按 1:1 体积比乳化,制备免疫抗原。
(二)动物免疫方案
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实验动物选择
6-8 周龄 SPF 级 Balb/c 小鼠(n=3-5),免疫前检测血清背景抗体(避免非特异性反应)。
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免疫程序
- 初次免疫:背部皮下多点注射偶联抗原(50-100 μg / 只)+ 弗氏完全佐剂;
- 加强免疫:每 2-3 周注射一次,共 3-4 次,使用弗氏不完全佐剂,剂量同初次;
- 末次免疫:融合前 3 天,腹腔注射无佐剂抗原(50 μg / 只),刺激 B 细胞活化。
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免疫效果监测
末次免疫后 7 天,采集小鼠血清,用 ELISA 法检测抗 CHW 抗体效价,选择效价≥1:10,000 的小鼠进行脾细胞提取。
(三)杂交瘤细胞制备与筛选
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脾细胞与骨髓瘤细胞融合
- 取免疫小鼠脾脏,制备单细胞悬液(约 1×10^8 个细胞),与对数生长期的 SP2/0 骨髓瘤细胞(脾细胞:骨髓瘤细胞 = 5:1)在 50% PEG(分子量 1500)作用下,37℃融合 1.5 分钟,随后用 HAT 培养基终止反应。
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HAT 培养基筛选
接种融合细胞于 96 孔板(2×10^5 细胞 / 孔),培养 4-5 天后,未融合细胞死亡,仅杂交瘤细胞存活(需每日观察细胞状态,更换 1/2 培养基)。
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阳性克隆筛选与克隆化
- ELISA 初筛:以重组 CHW 蛋白包被 96 孔板(1 μg/mL),加入培养上清,筛选 OD 值≥阴性对照 2.1 倍的孔;
- 有限稀释法克隆化:将阳性孔细胞按 0.5 个 / 孔接种至 96 孔板,重复 3 次克隆化,直至获得单克隆细胞株(确保单克隆抗体特异性)。
(四)单克隆抗体生产与纯化
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腹水制备(大量生产)
- 给 Balb/c 小鼠腹腔注射石蜡油(0.5 mL / 只)预处理,7 天后接种杂交瘤细胞(1×10^6 个 / 只);
- 7-10 天后收集腹水,4℃离心(3000 rpm,10 分钟),上清经 0.22 μm 滤膜过滤。
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细胞培养(小规模生产)
- 杂交瘤细胞在无血清培养基(如 SFM4CHO)中悬浮培养,收集上清(抗体浓度约 50-200 μg/mL)。
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抗体纯化
- 腹水纯化:先用 50% 硫酸铵沉淀去除杂蛋白,再通过 Protein G 亲和层析(针对 IgG 类抗体)或离子交换层析进一步纯化,PBS 透析脱盐;
- 上清纯化:直接经亲和层析或超滤(10 kDa 截留分子量)浓缩,SDS-PAGE 验证纯度。
(五)抗体鉴定与质量控制
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效价测定
- ELISA 法检测腹水抗体效价(应≥1:10^5),上清效价≥1:10^3。
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特异性验证
- Western blot:检测抗体与天然 CHW 或重组 CHW 的结合特异性,同时验证是否与犬其他激素(如胰岛素、IGF)交叉反应;
- 免疫组化:对妊娠犬胎盘组织切片进行染色,确认抗体对 CHW 的定位特异性(如滋养层细胞表达)。
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亚型与亲和力测定
- 用小鼠单克隆抗体亚型试剂盒确定 Ig 亚型(如 IgG1、IgM);
- 表面等离子共振(SPR)或 ELISA 竞争法测定抗体与 CHW 的亲和力(KD 值≤10^-8 M 为高亲和力)。
三、关键技术难点与解决方案
难点 |
解决方案 |
CHW 抗原免疫原性弱
优化重组表达系统(如真核表达保持二硫键),选择 KLH 作为载体蛋白,增加免疫次数
杂交瘤细胞融合效率低
使用对数生长期骨髓瘤细胞,PEG 作用温度精确控制在 37℃,融合后及时换液
非特异性抗体干扰
纯化抗原时增加洗涤步骤,克隆化时严格筛选,并用天然 CHW 验证交叉反应
抗体亲和力不足
采用高亲和力克隆筛选方法(如 SPR),或通过抗体工程技术(如 CDR 区突变)优化
四、应用场景
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临床诊断
- 制备犬妊娠检测试纸条(检测血清 / 尿液中 CHW 水平),用于早期妊娠诊断或流产预警;
- 开发 ELISA 试剂盒,辅助诊断犬子宫蓄脓、卵巢功能异常等繁殖疾病。
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基础研究
- 免疫荧光定位 CHW 在犬生殖器官中的表达分布;
- 免疫沉淀(IP)结合质谱分析 CHW 互作蛋白,研究其信号通路。
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药物研发
- 作为工具抗体筛选 CHW 受体拮抗剂,用于治疗犬早产或异常妊娠;
- 抗体偶联药物(ADC)研究(实验阶段),靶向递送药物至 CHW 高表达组织。
五、注意事项
- 抗原构象:CHW 含二硫键,重组表达时需确保正确折叠,否则可能影响抗体识别表位;
- 动物伦理:免疫实验需符合 AAALAC 或当地动物保护法规,使用镇痛剂减少动物应激;
- 保存条件:纯化抗体分装后 - 20℃保存(避免反复冻融),加入 0.02% 叠氮钠防止污染;
- 应用优化:根据实验目的(如诊断或研究)调整抗体工作浓度,通过预实验确定最佳条件。
通过上述流程制备的犬松弛素单克隆抗体,可满足从基础研究到临床应用的多场景需求,其核心在于抗原设计的合理性、杂交瘤筛选的严谨性及抗体功能的系统性验证。