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过敏性疾病是一种常见疾病,其临床表现有很多种,包括过敏性哮喘、过敏性休克、过敏性紫癜、过敏性鼻炎、过敏性皮炎等。过敏性疾病是由Ⅰ型超敏反应引起的,其主要中间物质为IgE及其高亲和力受体(FcεRⅠ)。过敏原第一次侵入机体,可以诱导B淋巴细胞产生抗原特异性IgE,IgE与靶细胞表面的高亲和力受体结合以后,当相同抗原再次侵入机体时,就可以引发靶细胞内的一系列信号转导,使靶细胞释放组胺等生物活性物质,引起过敏性炎症反应。因此,IgE高亲和力受体是引起过敏性疾病的关键物质,也是本研究的重点对象。引起Ⅰ型超敏反应的物质称为过敏原,我们生活中的一些高蛋白食物、屋尘、花粉、真菌、人与动物皮毛、羽毛、昆虫、寄生虫、药物及其他化学物质等都可作为过敏原,通过吸入、食入、注射或接触使机体致敏。过敏原侵入机体后,鼻咽、扁桃体、支气管、胃肠粘膜等处固有层的浆细胞产生抗原特异性IgE,IgE通过与嗜碱性粒细胞和肥大细胞表面的IgE高亲和力受体(FcεRⅠ)结合,使靶细胞处于致敏状态。FcεRⅠ是一种由多个亚单位组成的膜糖蛋白,其α亚基分为细胞外区、跨膜区、胞质区三个部分,通过细胞外区的结合位点与IgE结合,是引发过敏反应的首要步骤。α亚基的细胞外区由2个免疫球蛋白样结构(D1、D2)组成,而靠近膜的环状结构是与IgE的Fc段结合的主要部位。α亚基与IgE直接结合的面由D1-D2接口的顶端(即“色氨酸脊”)以及D2域的近接口一侧所组成。FcεRⅠα链结合在IgE Fc段的2个CH3的顶端,且靠近Fc段的对称轴,锲入Fc段的两条链之间。FcεRⅠα链与2个CH3均有CH2-CH3接头(linker)的残基在受体的顶端形成1个不对称的拱形结构。当特异性抗原与靶细胞上两个以上的IgE分子结合,通过桥联反应,使两个以上的IgE分子靠近并发生构型改变。然后,交联的FcεRⅠ可激活两种胞浆内蛋白激酶(Lyn和Syk),使之磷酸化而激活。最后,接头蛋白和GTP交换因子/GTP酶诱导胞内贮存的Ca2+释放。后者再促进细胞脱颗粒、释放血管活性物质及某些酶类,即可出现过敏反应。FcεRⅠ主要表达于嗜碱性粒细胞和肥大细胞,在嗜酸性粒细胞、单核细胞以及血小板表面也有分布,但量较前两种少的多。通过对FcεRⅠα亚基基因的研究发现,人体嗜碱性粒细胞和肥大细胞表面FcεRⅠα亚基的表达受多个转录因子的调节且其C端的表达受体内IgE的影响。J.Kochan从肥大细胞系KU812提取mRNA逆转录得到的cDNA进行了α亚基氨基酸序列的预测,证实,虽然α亚基含有7个N链的糖基化位点,影响受体的分泌和稳定性,但这些糖基化位点对α链的正确折叠是非必须的,且不影响其与IgE的结合。这些为我们重组表达FcεRⅠα亚基细胞外区段提供了有力的支持。单独的α链胞外区可溶性蛋白可与IgE高亲和力结合。Dvid D等发现,去除小鼠的α亚基后,小鼠因不能表达完整的FcεRⅠ而不会发生IgE介导的Ⅰ型超敏反应。国外对过敏性疾病的研究由来已久,利用抗IgE单克隆抗体,或可溶性受体阻断或抑制Ⅰ型超敏反应的发生已成为抗过敏治疗研究的热点,目前已有商品化的抗IgE抗体用于Ⅰ型超敏反应类疾病的治疗,但利用重组人可溶性FcεRⅠα亚基来阻断其与IgE结合的方法尚未在临床上得到运用。国外有研究用哺乳动物细胞和昆虫细胞表达的马FcεRⅠα亚基胞外区可以与马肺泡灌洗液中的IgE结合。孙仁山等也利用重组可溶性FcεRⅠα亚基成功阻断了小鼠被动皮肤过敏反应。鉴于过敏性疾病病人外周血嗜碱性粒细胞含量比正常人增多,且其表面分布的FcεRⅠ量也多,本研究运用RT-PCR方法从过敏性疾病病人外周血嗜碱性粒细胞中成功扩增并克隆出FcεRⅠα亚基细胞外区的基因片段FcεRⅠα,将编码基因FcεRⅠα克隆至pET-28a(+)表达载体,并在大肠杆菌中进行了大量非可溶性表达,用亲和层析法纯化重组蛋白后,用透析复性的方法进行蛋白质复性,免疫小鼠制备单克隆抗体,用ELISA、细胞免疫荧光法鉴定单克隆抗体的特性。结果显示,利用RT-PCR技术成功克隆了编码过敏性疾病IgE高亲和力受体FcεRⅠα亚基胞外区的基因,经测序并与GenBank中序列进行比对,结果完全一致,大小为696bp。并且将编码基因克隆到pET-28a(+)原核表达质粒中,经PCR、限制性酶切分析等鉴定,成功构建了FcεRⅠα-pET28a(+)重组原核表达质粒。重组质粒FcεRⅠα-pET28a(+)在大肠杆菌中表达出重组蛋白,经过表达条件的优化,表达产物主要以非可溶性形式存在。重组蛋白分子量约为23.3kDa,与理论值基本符合,表达量约占菌体总蛋白的30%。利用亲和层析法纯化重组蛋白,纯度达1 5%。用Ni亲和层析柱对蛋白进行纯化,表明该蛋白确实是所要表达的His融合蛋白。进一步用纯化的表达产物免疫小鼠制备免疫血清,ELISA和细胞免疫荧光法分析表明该免疫血清能与重组蛋白反应,而与正常小鼠血清不发生交叉反应,说明重组蛋白具有抗原活性。用纯化的表达产物免疫小鼠制备了12株单抗,以纯化重组蛋白为抗原,12株单抗培养上清的ELISA法检测,OD值为1.628~2.512。细胞免疫荧光显示其中4株能与嗜碱性粒细胞表面的天然蛋白发生特异性反应,与预计情况完全相符。说明4株单抗均为抗FcεRⅠα亚基特异性单抗。以上结果表明,我们已经成功地构建了FcεRⅠα-pET28a(+)原核重组表达质粒,而且在大肠杆菌中大量表达出具有免疫活性的重组蛋白;筛选并建立了多株分泌抗FcεRⅠα亚基的杂交瘤细胞株,为进一步研究该蛋白的功能、在人过敏性疾病的发生及其信号转导、对过敏性疾病的治疗奠定基础。