人白细胞介素21的原核表达、纯化和初步应用

摘要

细胞因子的研究是当今免疫学的重要领域,其在科研、生产、临床研究等方面都有重要作用。其中白细胞介素是在细胞间的相互作用、免疫调节以及炎症过程中起重要作用的一类细胞因子。
　　 IL-21是2000年发现的,是IL-2家族的新成员。近年来研究发现,IL-21主要由活化的CD4+细胞分泌,尤其是Th17细胞和Tfh细胞。成熟的人IL-21有4个螺旋结构,该结构域与其它IL-2家族细胞因子结构有较高的同源性。IL-21具有广泛的生物学功能,能有效调节NK细胞、B细胞、T细胞的增殖、发育和功能活化。IL-21在临床研究中具有广泛研究,主要为在研究中疾病发生机理、病程和治疗的关系。然而,由于细胞因子表达、纯化的限制性,IL-21在体外大量应用及基础研究仍然受到限制。
　　 本研究构建了rhIL-21的原核表达、纯化流程,获得纯度合格的目的蛋白,操作简便、蛋白回收率高。且有效地去除了内毒素,使其能应用于T淋巴细胞方面实验,具有良好的生物学活性。采用自主构建的B细胞体外培养系统进行活性评价,本研究获得的rhIL-21能有效促进IgG抗体的分泌。与购买价格昂贵的商品化IL-21相比,本研究获得的rhIL-21活化的具分泌高浓度抗体能力的B细胞比例更高(95％,99.4％)。
　　 研究发现,IL-21能增强活化的抗原特异性T淋巴细胞的活性,在IGRA中的应用可以有效增强其对结核的检测。TB-IGRA试剂利用结核杆菌特异性T淋巴细胞检测结核分枝感染感染。在IGRA的培养试剂中添加rhIL-21,健康人群特异性培养管升高的IFN-γ水平无明显差异,细菌性检测阳性的结核患者IFN-γ水平升高明显(37％),细菌学检测阴性结核患者和肺外结核患者中IFN-γ升高水平无明显变化;在细菌学阴性结核患者中,添加rhIL-21使两份漏检标本检测结果阳性(6/8、8/8)。