重组 MG075 抗原助力解脲支原体感染血清学检测:突破交叉反应难题,洞察生殖健康关联

【字体: 时间:2025年04月24日 来源:Journal of Clinical Microbiology 6.1

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  本文聚焦解脲支原体(Mycoplasma genitalium)感染检测难题。因与肺炎支原体(Mycoplasma pneumoniae)存在交叉反应,此前血清学检测特异性欠佳。研究开发出基于重组 MG075 抗原的免疫印迹试验,敏感性达 87.1%,特异性达 95.2%,有助于剖析其与生殖健康并发症的关联。

  

引言


解脲支原体(Mycoplasma genitalium)是一种性传播细菌病原体,可在男性和女性中引发一系列从轻度到严重的生殖道疾病,如尿道炎、宫颈炎、不良妊娠结局(包括早产和自然流产)以及盆腔炎等。尽管 1981 年就已被发现,但全球对其流行病学的了解仍存在显著差距。目前虽有分子检测方法,但未在全球作为标准实践广泛应用。

此前研究检测解脲支原体特异性抗体主要依赖全细胞或脂质相关膜蛋白(LAMP)抗原制剂,这些方法存在诸多问题。一方面,不同研究使用的非标准化检测方法导致结果难以比较和解释;另一方面,现有血清学检测与常见呼吸道病原体肺炎支原体存在严重交叉反应,这是因为解脲支原体高度紧凑的基因组(580 kb)编码的所有蛋白质在肺炎支原体稍大的基因组(816 kb)中都有直系同源物。因此,开发一种针对解脲支原体独特表位、与肺炎支原体无或极少交叉反应的检测方法至关重要,这对阐明解脲支原体既往暴露与后续生殖健康并发症之间的关联意义重大。本文将介绍重组 MG075F1 蛋白片段在免疫印迹试验中的性能研究。

材料和方法


  1. 解脲支原体 MG075F1 的克隆、表达和纯化:根据解脲支原体 G37 菌株序列(GenBank 登录号 L43967.2)设计引物,扩增 MG075 N 端 798 个氨基酸的编码区域(MG075F1),使用 pET102 TOPO 载体和表达系统在大肠杆菌中生产重组蛋白。由于重组 MG075F1 蛋白形成包涵体,需在变性条件下纯化。通过抗原滴定确定线免疫印迹的最佳抗原量。
  2. SDS-PAGE 和免疫印迹:在优化的试验中,1μg MG075F1 抗原经处理后在 4% - 20% SDS-PAGE 凝胶上分离,随后转移到硝酸纤维素膜上。膜经封闭后,与稀释的血清样本孵育,再与碱性磷酸酶偶联的抗人 IgG 二抗孵育,最后用底物显色,终止反应后干燥成像分析。
  3. 蛋白条带图像分析:使用 G:BOX Chemi-XRQ 系统获取干燥印迹的白光图像,用 GeneTools 软件分析。以相对信号归一化到内部已知阳性对照(≤25)和平均像素单位(≤700)作为阳性信号的判定标准,采用 Fischer 精确检验比较名义变量,用 GraphPad Prism 进行数据可视化。
  4. 血清样本集:为评估 MG075F1 的特异性,选取丹麦 1 - 15 岁有呼吸道症状且肺炎支原体补体结合试验(MPT)抗体阳性或阴性的儿童血清样本,这些儿童不太可能接触过性传播的解脲支原体。为测定敏感性,使用瑞典成人性病诊所中解脲支原体 PCR 阳性的泌尿生殖道样本患者的血清,分两个样本集收集,均获得伦理批准。

结果


  1. MG075F1 的菌株变异:对 1980 年至 2010 年间从澳大利亚、日本和五个欧洲国家收集的 29 株临床分离株的 18 个独特 MG075 序列进行比对,发现 MG075F1 区域氨基酸同一性达 99.4% - 100%,而与肺炎支原体的相似性仅为 52.1% - 52.5%。Blastp 搜索显示,肺炎支原体的 P116(MPN213)脂质获取表面蛋白与 MG075F1 相似性低,且在其他相关微生物中未发现 MG075F1 的假定同源物,表明该蛋白片段有望作为差异血清学的有价值靶点。
  2. MG075F1 在 IgG 线免疫印迹试验中的敏感性和特异性:选择 MG075 蛋白是因为初步研究发现其在解脲支原体感染个体血清样本免疫印迹中有阳性信号。经克隆、表达和纯化后,对已知样本进行抗原浓度滴定。结果显示,使用儿童样本(n = 166)的总体特异性为 95.2%(95% CI:91% - 98%),MPT 阴性和阳性儿童样本中含交叉反应性 IgG MG075F1 抗体的比例无差异,MPT 滴度与抗 MG075F1 IgG 的存在也无关联。基于 101 例 PCR 确诊解脲支原体感染的成人样本,MG075F1 的总体敏感性为 87.1%(95% CI:79% - 93%)。在两个样本集中,敏感性在不同时间点和性别间略有差异。一般来说,一旦检测到抗 MG075F1 IgG,在研究的时间范围内其水平保持稳定,最长血清持续时间达 533 天。

讨论


准确确定解脲支原体暴露的主要挑战在于与肺炎支原体感染产生的交叉反应抗体频率高。此前研究关注的解脲支原体黏附素 MG191 和 MG192 存在显著抗原变异,可能影响诊断检测的敏感性。相比之下,MG075 具有低菌株变异和低交叉反应的优势,且可能表面表达。本研究证实抗 MG075F1 抗体可有效区分解脲支原体和肺炎支原体感染,特异性为 95.2%,敏感性为 87.1% 。尽管儿童样本中少数出现抗 MG075F1 反应性原因不明,但在不同年龄组儿童中未观察到阳性频率随年龄增加,这凸显了 MG075F1 作为区分生物标志物的潜力。

本研究基于重组 MG075F1 抗原的免疫印迹试验,虽优于全细胞制剂,但该蛋白疏水性强,形成包涵体,需在变性条件下处理,给检测带来不便。未来基于 MG075F1 检测的诊断试验发展可通过蛋白质工程提高蛋白溶解性,进行表位映射,探索其他检测格式,如 ELISA、基于微珠的检测和侧向流动检测等,有望用于监测和流行病学研究。

总之,MG075F1 是免疫印迹试验中区分解脲支原体和肺炎支原体暴露的高度特异性抗体靶点,有助于在人群层面阐明解脲支原体感染在生殖健康问题中的作用,但仍需进一步研究优化检测方法和明确抗体反应的相关因素。

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