用于基于玻片微凝集法的抗体检测的减毒沙门氏菌肠炎亚种全细胞表面展示系统

《Microbial Cell Factories》：Whole-cell surface-display system in attenuated Salmonella Enteritidis for slide microagglutination-based antibody detection

　　

摘要

背景

微凝集试验是一种灵敏、快速且成本较低的血清学检测方法，被广泛用于动物和人类的疾病诊断与监测。然而，该技术传统上需要培养活的病原菌作为抗原，这存在生物安全风险，还需专用设施，且应用范围主要限于细菌性病原体。细菌表面展示技术则为一种有前景的替代方案，它能够将异源蛋白质或肽段展示在细菌表面，从而无需培养目标病原体，简化抗原制备过程，还能为非细菌性病原体的检测提供可能。尽管具有这些优势，但这项技术与玻片微凝集试验的结合尚未经过评估。在这项概念验证研究中，我们以传染性支气管炎病毒的核衣壳蛋白作为模型抗原，评估了在减毒沙门氏菌肠炎亚种中利用表面展示平台通过玻片微凝集试验检测抗体的可行性。

结果

IBV N蛋白被融合到冰核形成蛋白的N端锚定结构域上，随后克隆到pET-28a载体中。所得的INP_N融合蛋白在减毒沙门氏菌肠炎亚种中得到表达，通过免疫荧光法和流式细胞术检测未透化细胞上的蛋白表达情况，流式细胞术显示其表面展示效率为96.5%。实验中使用了50份鸡血清以及带有表面暴露N蛋白的灭活沙门氏菌肠炎亚种细胞进行玻片微凝集试验。该试验能够识别出所有阳性血清，以及25份阴性血清中的20份，与参考ELISA方法的结果高度一致（κ=0.8），初步估计其敏感性为100%（95%置信区间：87–100%），特异性为80%（95%置信区间：61–91%）。此外，该试验未出现与针对非IBV病原体的商业抗血清的交叉反应。

结论

在所评估的条件下，将减毒沙门氏菌表面展示平台整合到玻片微凝集试验中，显示出用于抗体检测的初步可行性。这种方法无需培养活的病原体，也不需要专用设备、抗原纯化或化学偶联步骤。不过，仍需进一步优化以提高平台的展示效率并增强特异性，同时避免降低敏感性。此外，还需要使用更多样化的样本集，包括实际检测样本，来进一步评估该试验的性能及其应用潜力。