張舒 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
病原菌對環(huán)境刺激的應(yīng)答有多種途徑，其中包括在特殊環(huán)境中調(diào)節(jié)基因的表達(dá)以優(yōu)化其增殖能力。在感染時生長在宿主體內(nèi)的病原菌通過誘導(dǎo)或抑制基因來優(yōu)化生長狀態(tài)。體內(nèi)特異誘導(dǎo)的基因可能導(dǎo)致宿主的侵入性致病，也可能是潛在毒力因子。
體內(nèi)誘導(dǎo)抗原技術(shù)中一定大小病原體基因組隨機片段被克隆到一個或多個在感染的動物模型中生長所必須的缺乏啟動子的報告基因之前。這個系統(tǒng)依賴于體內(nèi)生長條件下正向選擇來鑒定基因，主要局限性在于在體內(nèi)只有瞬間表達(dá)或表達(dá)量較低的ivi基因很難或不能被鑒定出來。相比之下，信號標(biāo)簽誘變(STM)是一種負(fù)向選擇技術(shù)，基于在一個適當(dāng)?shù)膭游锬Ｐ椭杏幸幌盗羞B續(xù)的信號的細(xì)菌突變株。動物康復(fù)后組織通常是無菌的，利用PCR及膜雜交技術(shù)，把經(jīng)過宿主選擇存活下來的突變株與在培養(yǎng)基中培養(yǎng)的全部突變株相比較，從而選擇出不能在宿主體內(nèi)存活的毒力基因缺失株， STM不能鑒定那些對宿主致病有重要作用，但不明顯影響病原菌在宿主體內(nèi)生存能力的毒力因子。差異熒光誘導(dǎo)技術(shù)(DFI)需要從病原菌種群中分離具有熒光活性的細(xì)胞群，將綠熒光蛋白基因插入到啟動子文庫的下游。將含有有活性的啟動子和綠熒光蛋白的融合克隆從缺少綠熒光蛋白表達(dá)的克隆中分離出來，從而得到只在體內(nèi)或細(xì)胞環(huán)境中表達(dá)的ivi基因啟動子。這幾種策略的共同點就是都需要適合的動物模型。
與大多數(shù)技術(shù)一樣，作為一種方便經(jīng)濟的鑒定在體內(nèi)特異表達(dá)的免疫抗原的方法，體內(nèi)誘導(dǎo)抗原技術(shù)也具有優(yōu)點和局限性，其優(yōu)點主要在于：可用于鑒定急慢性感染中在體內(nèi)特異表達(dá)免疫原型抗原，可鑒定混合感染與體內(nèi)表達(dá)的抗原；可使用感染宿主本身的樣本，不需要動物模型；可同時捕獲外膜蛋白和分泌蛋白進(jìn)行治療，疫苗研究和診斷方面的研究?？蓜?chuàng)建一個包含多個菌株的DNA基因組表達(dá)文庫，當(dāng)病原體是高毒力菌株或沒有經(jīng)過減毒的不安全菌株時，允許使用互補的弱毒菌株；血清的混合可以盡可能減小個體免疫差異；可檢測瞬時基因表達(dá)和病原感染的不同階段及路徑。
其不足點主要有：反應(yīng)克隆可能是繼發(fā)于交叉反應(yīng)，產(chǎn)生假陽性；僅使用的恢復(fù)期血清，不能檢測細(xì)胞免疫反應(yīng)僅適用于可培訓(xùn)的病原菌；大腸桿菌基因組表達(dá)文庫的構(gòu)建可能導(dǎo)致各種表達(dá)密碼子的偏好，酶切位點的限制和毒性抗原的過表達(dá)。
從上述情況中可知，首先在鑒定人類感染中的基因表達(dá)時具有極其重要的優(yōu)越性，還可應(yīng)用于急性或慢性感染，鑒定不同途徑和不同臨床過程的獲得性免疫，最重要的是，可以應(yīng)用于人類樣本。但是，該技術(shù)不能鑒定出所有毒力相關(guān)基因，無法鑒定體內(nèi)體外都有表達(dá)的基因和不能在大腸桿菌系統(tǒng)中有效表達(dá)的基因。由于免疫的交叉反應(yīng)，一些基因的旁系同源物也會被篩選出來。單一抗原表位的假定陽性基因作為免疫探針有助于篩選體內(nèi)特異表達(dá)基因。鑒定出的免疫反應(yīng)蛋白并不意味著這些蛋白具有免疫保護(hù)力。
