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编号:10282426
IFNα2b 诱导MxA蛋白的表达及其抗病毒活性研究
http://www.100md.com 《苏州大学学报(医学版)》 2000年第6期
     作者:盛伟华 贡海蓉 杨吉成 李丽娥 徐仑

    单位:杨吉成 李丽娥 盛伟华(苏州医学院基因工程研究室,苏州,215007);徐仑 贡海蓉(苏州医学院附属儿童医院)

    关键词:MxA;诱导表达;检测;抗病毒效应;IFNα2b

    苏州医学院学报000602 摘要 目的 研究MxA抗病毒蛋白的表达及其活性。方法 用IFNα2b处理WI-38细胞或人外周血单核细胞12h或24h,并用Western-blot法或FACS法分别进行MxA蛋白表达的检测及微量细胞病变抑制法对重组的MxA和IFNα2b进行抗病毒效应实验。结果 (1)低浓度IFNα2b(>1IU/ml)可诱导WI-38细胞表达MxA;(2)10ng/ml MxA可以抵抗20TCID50的HSV-I、Polio.V感染Vero细胞,抵抗200TCID50的VSV感染Wish细胞。结论 MxA是由I型干扰素特异诱导产生的,且具有广谱的直接抗病毒活性。
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    中图法分类号 R394.8

    Expression of MxA Protein Induced by IFNα2b and Its Antiviral Activity

    Sheng Weihua, Yang Jicheng, et al

    (Gene Engeneering Research Unit,Suzhou Medical College,Suzhou,215007)

    Gong Hairong

    (The Children Hospital Affilliated to Suzhou Medical College)

    Abstract Objective To study the expression and antiviral activity of MxA protein. Methods WI-38 or human PBMC were induced by IFNα2b for 12 or 24 hours. The contents of MxA protein in cytoplasma of induced WI-38 or human PBMC were detected by western-blot or FACS respectively.Antiviral effect of rhMxA and IFNα2b were tested by micro cytopathogenic effect inhibition assay.Results (1)Low concentration IFNα2b(>1IU/ml) can cause expression of MxA protein in WI-38 or human PBMC.(2)10ng/ml rhMxA protein can resist 20TCID50 HSV-I 、poliovirus in Vero cells and 200TCID50 VSV in Wish cells.Conclusions MxA protein can be inducded exclusively by Interferon (IFNα2b) and has significant direct antiviral effect in vitro.
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    Key words MxA;induction and expression;test;antiviral effect;IFNα2b

    我们的试验[1,2]证明,不同品牌的干扰素IFNα2a 和IFNα2b在体外均可明显抵抗流感病毒、B3型柯萨奇病毒、麻疹病毒、脊髓灰质炎病毒、Ⅰ型和Ⅱ型单纯疱疹病毒的感染。然而目前普遍认为,IFN的抗病毒作用不仅与IFN诱导产生的蛋白激酶、磷酸二酯酶和2’-5’A合成酶有关,而且与诱导产生的MxA胞浆蛋白有关。MxA是由Ⅰ型IFN(IFNα/β)诱导人细胞所产生的78kd抗病毒蛋白,该蛋白具有GTP酶活性,可直接发挥抗病毒作用[3,4]。本文应用IFNα2b诱导产生MxA蛋白,并检测其抗病毒活性。现报告如下。

    1 材料和方法

    1.1 材料 人胚肺WI-38细胞、Vero细胞、Wish细胞,按常规传代培养,均为本室保存。人外周血单核细胞由苏州市中心血站提供。干扰素为安徽省安科生物高技术公司提供的安达芬(IFNα2b ,100万IU/支),批号980918;细胞因子rhIL-2、IL-6、TNFα均为本室自制。Ⅰ型单纯疱疹病毒(HSV-1)和脊髓灰质炎病毒(Polio V)均用Vero细胞繁殖和测定效价,滤泡性口腔炎病毒(VSV)用Wish细胞繁殖和测定效价,其TCID50均为10-4/ml。重组人MxA蛋白和山羊抗人MxA蛋白多抗,均由瑞士Switzerland Horisberger教授惠赠。驴抗山羊IgG(碱性磷酸酶标记)为上海华美生物公司产品。
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    1.2 方法

    1.2.1 MxA蛋白的干扰素诱导方法 按常规法传代培养的WI-38细胞生长达单层后,经0.25%胰蛋白酶消化,用含2%灭活小牛血清的RPMI1640培养基制成悬液,并调整至1×106/ml细胞浓度。分10组,其中5组于细胞瓶中分别加入0.1、10、100、1000IU/ml的IFNα2b,于37℃、5%CO2下诱导培养12h;另外5组细胞瓶中均加入1000IU/ml的IFNα2b,于37℃、5%CO2下诱导培养3、6、12、24h,并设不加IFNα2b的对照组。弃上清,经胰蛋白酶消化后分组收获细胞,并用PBS洗3遍后,于沉积的细胞中加入适量裂解液,采用Western-blot(免疫印迹)法检测MxA蛋白。

    1.2.2 MxA蛋白的检测法

    1.2.2.1 Western-blot免疫印迹检测法 收集的细胞经裂解液充分作用后(室温20min),4℃ 12000g离心取上清,先经SPS-PAGE电泳,一部分用考马斯亮兰染色显带,一部分转移至硝酸纤维膜上,转好的膜泡于牛奶封闭液中,不时摇动2h,先经1∶1000稀释的山羊抗人MxA多抗于4℃孵育2h,弃去封闭液,用PBS洗膜3次,每次泡10min ,再加酶联二抗(碱性磷酸酶标记的驴抗山羊IgG),使终浓度为1~2μg/ml,于封闭液中作用1h后,用NaCl-Tris液温育洗3次,最后加入生色底物显色。
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    1.2.2.2 FACS检测法 收集的细胞样品,用PBS洗3次后转入FACS管中,每管加入多聚甲醛1ml,固定15min,然后加入TritonX-100 200μl作用5min,用含0.5 BSA的PBS洗1次,再用含2%AB血清的PBS 200μl制成悬液,加入1∶1000稀释的山羊抗人MxA抗体(一抗),37℃温育30min,再经PBS洗2次,并用含2%AB血清的PBS重悬成200μl,加入1∶100稀释的兔抗山羊IgG(FITC标记),室温避光作用30min,经PBS洗2次后,用FACS检查各组中MxA蛋白表达量,用荧光标记阳性细胞百分率(percent of FL cells)和平均荧光强度(MFI表示),均用t检验。

    2 结果

    2.1 IFNα2b对WI-38细胞诱导MxA蛋白表达结果 用0、1、10、100、1000IU/ml的IFNα2b诱导WI-38细胞12h后,将胞浆蛋白经SDS-PAGE电泳,考马斯亮兰染色显带后,在66~97kd标准分子量蛋白条带区间内,经IFNα2b诱导的实验组均出现1条蛋白带,而对照组中未见(图1)。经转膜后的免疫印迹证实此条带为MxA蛋白条带(图2)。鉴于此法为定性的鉴别检测,不同浓度IFNα2b诱导MxA蛋白含量难以判定,但可以认为低浓度的干扰素甚至是1IU/ml的干扰素均可诱导WI-38细胞表达MxA蛋白,可见有明显的条带。
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    图1 不同浓度IFNα2b诱导WI-38细胞12h胞浆中表达MxA蛋白的SDS-PAGE电泳图(A 正常对照(无IFNα2b),C 标准分子量蛋白,B、D、E、F分别为1、10、100、1000IU/ml IFNα2b诱导组)

    图2 不同浓度IFNα2b诱导WI-38细胞12h胞浆中表达MxA蛋白的Western-blot免疫印迹图(A、B、C、D、E、F同图1)

    2.2 IFNα2b对WI-38细胞作用不同时间诱导MxA蛋白表达结果 用1000IU/ml IFNα2b诱导WI-38细胞3、6、12、24h的细胞浆经SDS-PAGE电泳显色后,在66~97kd标准分子量蛋白的区间均可呈现1条蛋白带,对照组未见有此条带(图3),转膜免疫印迹(Western-blot)证实此条带确为MxA蛋白,尤以诱导12、24h条带明显,而诱导3h未出现明显条带(图4)。
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    2.3 不同细胞因子作用人外周血单个核细胞诱导MxA蛋白含量 用1000IU/ml重组的IFNα2b,IL-2,IL-6,TNF作用于5份正常人外周血单个核细胞,诱导12h后收集细胞,采用流式细胞仪(FACS)法,测定胞浆中MxA表达量,结果见表1。结果表明,只有IFNα2b实验组表达MxA蛋白,其荧光标记阳性细胞率和平均荧光强度明显高于对照组,有显著差异(P<0.01),而IL-2、IL-6,TNFα实验组与对照组的结果无显著差异(P>0.01),说明干扰素是理想的MxA的特异诱导蛋白。此法不仅可定量测定受诱导细胞表达MxA蛋白的含量,而且也可应用于干扰素效价的测定,对干扰素临床疗效的判定也有指导意义。

    图3 1000IU/ml IFNα2b诱导WI-38细胞不同时间胞浆中表达MxA蛋白的SDS-PAGE电泳图(B标准分子量蛋白,A、C、D、E分别为诱导3、6、12、24h组)
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    图4 1000IU/ml IFNα2b诱导WI-38细胞不同时间胞浆中表达MxA蛋白的Western-blot免疫印迹图(A、B、C、D、E同图3) 表1 IFNα2b各种细胞因子诱导单个核细胞产生MxA蛋白含量

    组 别

    MxA蛋白

    荧光标记细胞率

    平均荧光强度

    对照组

    1.18±

    0.21

    0.54±

    0.21
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    IFNα2b

    52.16±

    7.16*

    1.87±

    0.24*

    IL-2

    1.14±

    0.24Δ

    0.54±

    0.11Δ

    IL-6

    1.24±
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    0.37Δ

    0.62±

    0.21Δ

    TNF

    1.36±

    0.17Δ

    0.48±

    0.12Δ

    与对照组比较,*P<0.01,ΔP>0.01

    2.4 MxA蛋白的抗病毒作用 采用微量细胞病变抑制法在Vero 、Wish、 HeLa细胞上进行了IFNα2b和MxA蛋白抗病毒效应的对比试验,结果表明,10ng/ml的MxA蛋白可相当于10IU/ml的IFNα2b,在Vero细胞上可以抗20TCID50的HSV-I或Polio. V的感染。但在Wish细胞上10ng/ml的MxA蛋白可以抗200TCID50的VSV感染细胞,而10IU/ml的IFNα2b只能抗20TCID50的VSV感染,表明MxA蛋白在Wish细胞上抗VSV感染能力比干扰素强10倍。
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    3 讨论

    本文着重探讨了MxA蛋白的诱导和定量及定性的检测方法,证明了低浓度干扰素能诱导细胞表达MxA蛋白,与此同时还进一步证实MxA蛋白确具有广谱抗病毒作用,为干扰素的抗病毒机理的解释又提供了一种新的分子生物学内容。有关MxA的研究国内未见报道。对MxA的抗病毒机制,普遍认为MxA蛋白是一种GTP水解酶,MxA与病毒核糖核蛋白复合体(rRNP)的NP结合后,通过MxA蛋白的GTP酶构型改变而使MxA活化,并发挥水解作用,以阻止病毒对细胞的吸附与穿入,从而阻止病毒复制。此外,MxA也能抑制RNA病毒在胞浆内的早期转录,进而抑制病毒的复制和蛋白质合成,对研究干扰素诱导产生的MxA蛋白的抗病毒作用及分子机制有理论研究价值[6~9]

    随着MxA蛋白的深入研究,MxA蛋白及抗体的研制成功、诱导及检测方法的建立,不仅对病毒感染的早期诊断以及病毒和细菌感染的鉴别诊断有推广应用价值,而且可通过MxA蛋白基因克隆和采用基因重组技术制备出MxA抗病毒蛋白药物,以发挥直接的抗病毒作用。因此,MxA抗病毒蛋白的研究不仅有理论价值,而且具有广阔的应用前景。
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    参考文献

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    (2000年5月24日收稿), 百拇医药