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背景:哮喘是气道慢性炎症性疾病,其病理生理特征主要包括气道高反应和气道重塑。气道重塑是气道在炎症因子的刺激下,发生的气道壁结构的改变,主要包括细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的沉积;气管平滑肌细胞(airway smooth muscle cells,ASMCs)增殖和肥大;气道上皮细胞(airway epithelial cell,AEC)的破坏和杯状细胞的增生等。结缔组织生长因子(connective tissue growth factor, CTGF)是近年发现的转化因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)下游作用因子,具有促进细胞增殖、ECM的沉积、血管生成、介导细胞粘附、刺激细胞迁移等作用;抑制其活性可有效减少ECM的沉积、细胞增殖及气道重塑作用,这可能会成为治疗支气管哮喘的有效方法。 目的:制备抗结缔组织生长因子单链抗体(single-chain Fv antibody,scFv)二聚体,并鉴定其生物活性;观察其对人气管平滑肌(ASM)细胞增殖的影响以及初步探讨可能的作用机制。 方法:构建pET28a-scFv-matrilin表达质粒,并转化到Ecoli.BL21(DE3)感受态细胞中,IPTG诱导表达融合蛋白scFv-matrilin,经过镍柱亲和层析得到抗CTGF单链抗体-matrilin融合蛋白二聚体,SDS-PAGE、Native-PAGE电泳检测其纯度,ELISA法检验其免疫学活性。CTGF干预人气管平滑肌细胞,以MTT法检测气管平滑肌细胞增殖情况。用scFv二聚体与人气管平滑肌细胞共孵育后,通过RT-PCR检测各组细胞中mTOR mRNA的表达水平,Western Blot检测scFv二聚体对HASMCs的p-Akt、p-mTOR表达的影响。 结果:SDS-PAGE、Native-PAGE电泳显示经过亲和层析得到的抗CTGF单链抗体二聚体纯度在90%以上,ELISA实验表明抗体能够与CTGF特异性结合;CTGF可促进入气管平滑肌细胞增殖;RT-PCR检测显示,CTGF对人气管平滑肌细胞的mTOR上调表达作用能够被抗CTGF单链抗体二聚体所抑制;Western Blot结果显示,抗CTGF单链抗体二聚体可抑制人气管平滑肌细胞Akt及mTOR的磷酸化。 结论:我们制备了纯度较高的且能够与CTGF特异性结合的抗CTGF单链抗体二聚体,这种单链抗体二聚体能够抑制人气管平滑肌细胞增殖;推测这种效应的机制可能是通过PI3K/Akt/mTOR信号通路实现的。