IgY抗体在免疫检测中的应用进展

摘要 卵黄免疫球蛋白（Immunoglobulin of yolk，IgY） 是鸟类、爬行动物和两栖类动物体内的主要抗体，与哺乳动物IgG功能类似，一般从被抗原免疫的母鸡卵黄中提取。与IgG相比，IgY具有许多突出的优点，在制备针对多种抗原的多克隆抗体、免疫检测、人类和动物疾病的预防治疗等方面均得到广泛应用。对IgY在免疫检测方面的应用进展进行了综述。

关键词 IgY；免疫检测；应用

中图分类号S188文献标识码A文章编号0517-6611（2014）29-10147-03

作者简介张静静（1980- ），女，山东潍坊人，中级工程师，硕士，从事生物技术方面的研究。

传统上，使用哺乳动物来源的IgG抗体作为检测抗体，应用免疫扩散、ELISA、免疫印迹法等技术手段，可以定性或定量检测相应的抗原或抗体。卵黄免疫球蛋白（Immunoglobulin of yolk），又称为IgY或卵黄抗体，是鸟类、爬行动物和两栖类动物体内的主要抗体，一般从被抗原免疫的母鸡卵黄中提取。与IgG相比，IgY具有抗原用量少、制备周期短、对动物损伤小、产量大、特异性强、灵敏度高等优点，近年来逐渐引起人们的关注，应用越来越广泛。笔者综述了IgY在免疫检测方面的应用研究进展。

1IgY的分子结构

与IgG大分子结构类似，IgY大分子也包括2条重链和2条轻链，链的形态类似于希腊字母“Y”， Fc区存在2个抗原结合位点。然而，IgG和IgY之间存在明显的差异。IgG分子量为160 kD，IgY分子量为180 kD；IgY没有真正的铰链区，有人认为IgY重链的Cυ2区后来进化成了哺乳动物IgG的铰链区。另外，IgY能够介导过敏反应，与哺乳动物IgE抗体功能一致，功能结构也存在相似性，有人认为IgY是IgG 和 IgE的起源分子[1]。IgY重链分子量为67～70 kD，有1个可变区（V）和4个稳定区（C）。轻链分子量为25 kD，包含1个可变区和1个稳定区。与IgG相比，IgY轻链分子量要小，限制了Cυ2区的流动性。IgY的疏水基团多于IgG。比较IgG和IgY的C端序列，IgG的 Cγ2和 Cγ3区与 IgY的 Cυ3和 Cυ4区十分相似[2]。

2IgY抗体应用于免疫检测的优势

2.1易获得，产量高传统方法通过采血和宰杀动物收集抗体，IgY从卵黄中提取，对实验动物和操作者都无损伤，简单易行，经济温和。同时，与IgG相比，IgY产量高。按1只母鸡每月产20只鸡蛋计算，每只母鸡1个月能生产至少2 g IgY，相当于1只大型哺乳动物血清中抗体的含量[1]。近年来，随着鸡源性抗体片段分离报道的增加，引起了科学家们建立鸡抗体库的兴趣[3]。例如，Nishibori等[4]获得了人源性鸡单克隆抗-IL12抗体。重组技术的的应用可以在无需免疫的情况下从鸡抗体库里筛选到IgY或IgY类抗体。

2.2假阳性或假阴性率低，特异性强研究表明，IgY不与血清中的类风湿因子（RF）、人抗鼠抗体（HAMA）、抗-IgG抗体和抗体结合物发生交叉反应，不激活补体系统等，也不与葡萄球菌蛋白A和链状球菌蛋白G发生反应，可以明显减少假阳性或假阴性的产生，增强检测特异性[5]。

2.3灵敏度高由于禽类和哺乳动物之间存在明显的种系和基因学背景差异，IgY能识别更多的哺乳动物抗原表位，从而增强免疫信号。研究表明，IgY的抗体亲和力为鼠抗IgG的3～5倍[3]。

2.4性质稳定与IgG相比，IgY具有耐热、耐酸和一定的抗酶降解的能力。在PH4-9以及小于65 ℃的溶液中，IgY能够保持稳定。研究还发现，IgY具有耐高渗性能 （在60%的高浓度蔗糖溶液中仍有活性）和很好的耐反复冻融的特性[5]。

3 IgY抗体在免疫检测中的应用

3.1寄生虫感染的检测旋毛虫幼虫进入宿主体内后，排泄-分泌物（Excretorysecretory，ES）会形成循环抗原（Circulating antigens，CAg），CAg在血液出现的时间早于抗体，其半衰期短于抗体，因此检测 CAg可区分既往感染和现症感染，尤其适用于早期诊断和疗效考核。但是，由于CAg在血清中的含量通常较低，常规的夹心法ELISA检测旋毛虫感染小鼠与猪CAg检出率仅为19%～54%，旋毛虫病患者血清中的CAg检出率仅为29.9%。Liu等[6]制备了抗-ES-IgY，以抗-ES-IgY作为捕获抗体建立夹心法ELISA，检测敏感度达到1 ng/ml。

Lei等[7]制备了抗日本血吸虫可溶性虫卵抗原（Soluble egg antigen，SEA）的IgY（抗-SEA IgY），并将抗-SEA IgY耦联在纳米磁珠上，建立了基于IgY的免疫磁珠夹心ELISA法（IgYIMB-ELISA），应用IgYIMBELISA法检测血吸虫感染小鼠血清和尿液中及血吸虫病患者血清中的循环可溶性虫卵抗原。这为检测日本血吸虫感染提供了新的技术。

3.2细菌感染及污染的免疫检测副溶血性弧菌是海水养殖中主要的病原菌之一，不仅能引起鱼虾等多种水产动物的疾病，而且能通过污染水产品而导致人食物中毒。常规检测方法周期长、操作复杂，已经不能满足当今食品安全检测的需要。何斌彬等[8]制备了抗副溶血性弧菌的特异性IgY，建立间接ELISA法检测副溶血性弧菌。结果表明，该方法稳定性、重复性良好，对纯培养菌液的检出限为1.0×105cfu/ml，具有良好的敏感性。

金黄色葡萄球菌感染食品后产生的金黄色葡萄球菌肠毒素（SEs），是引起金黄色葡萄球菌食物中毒的主要原因。Jin 等[9]制备了抗- SEs -IgY，代替IgG应用在检测SEs的双抗体夹心ELISA、胶体金方法中。结果表明，新的检测方法样品不需要稀释，不受葡萄球菌A蛋白的干扰，省时，敏感度高，胶体金方法能够在15 min内检测出牛奶中0.2 ng/ml的SEs。Reddy等[10]建立了应用IgY的检测金黄色葡萄球菌毒素A（SEA）的免疫捕获PCR-ELISA的方法，检测敏感度可达约10 pg/ml。

3.3病毒感染的免疫检测为了判断感染呼吸综合症冠状病毒（SARSCoV）疑似个体的存在及感染程度，Palaniyappan等[11]制备了抗-SARSCoV NP（呼吸综合症冠状病毒衣壳蛋白）IgY，建立了检测SARSCoV NP的夹心法ELISA，灵敏度达到18.5 pg/ml，并且能够定量检测SARSCoV。禽类呼肠弧病毒（ARV）在家禽饲养中是引起家禽养殖损失的重要致病因素，病毒外层衣壳蛋白（σC），特异性结合禽类细胞，在ARV感染和致病时起重要作用。Jung等[12]克隆了σC基因，在E.coli中进行表达，并制备了重组ARVσC的IgY抗体，此IgY抗体能够中和感染ARV的乳仓鼠肾细胞中的ARV，也可以应用在ELISA和斑点杂交法中特异检测ARV，不受其他病毒的干扰。

目前，重组IgY抗体也被应用在病毒的检测中。Kazuyoshi等[13]制备了2个重组IgY抗体：Ab315 和 Ab419可结合哺乳动物朊蛋白（PrP）。试验表明，其在识别牛海绵状脑病朊蛋白和羊瘙痒病致病朊蛋白时具有较高的敏感性，显示了其在诊断朊蛋白病方面的良好前景。

3.4临床标志物的免疫检测

3.4.1肿瘤标志物的免疫检测。目前，肿瘤标志物的检测在肿瘤诊断、疗效判定、随访观察等方面发挥了越来越重要的作用。其中，抗肿瘤标志物IgY抗体的应用使肿瘤标志物的检测技术在检测灵敏度、特异性、定量等方面的优势得到进一步提升。

CA153是一种乳腺癌细胞和某些上皮细胞分化抗原，在乳腺癌诊断和判断预后中位于首位。Grzywa 等[14]制备抗-CA153 IgY，建立双抗体夹心法ELISA检测CA153，敏感度达0.028 U/ml。HER2为I型生长因子受体中的一种穿膜糖蛋白，在细胞膜上以单体形式存在，被激活后能促进肿瘤细胞增殖和分化，在人乳腺癌中的激活也比较常见。Xiao等[15]构建了抗- HER2 IgY与单壁碳纳米管（SWNTs）的结合物，研究表明此结合物能够特异性的导向表达HER2的SK-BR-3细胞，不结合不表达HER2的MCF-7细胞，显示了其在肿瘤检测和治疗方面的良好前景。免疫组化（IHC）是活体组织肿瘤标志物检测的传统的重要技术手段，但由于IgG抗体的非特异性吸附及传统荧光染料的不稳定性，IHC无法实现定量检测活体组织肿瘤标志物。Xiao等[16]用IgY代替IgG，结合量子点荧光技术，使IHC定量检测肿瘤标志物具有罗好的前景。

3.4.2其他临床标志物的检测。王春宇等[17]采用表面等离子体共振（SPR）方法，用IgY取代IgG作为识别分子偶联于CM5传感芯片上，对人血清中的转铁蛋白进行了检测。结果表明，与传统方法相比该方法简单可行，具有良好的重现性和准确性。蒋洪娇等[18]成功制备了抗Cystatin C IgY，建立双抗体夹心ELISA检测体系，证明其在检测Cystatin C具有较好的灵敏度和特异性。

艾杜糖-2-硫酸酯酶（IDS）是人体中的一种酶，IDS的缺失引起黏多糖贮积症Ⅱ型（MPS II）。Sosa AC等[19 ]在巴斯德毕赤酵母中建立了重组IDS（hrIDS）的表达系统，制备了特异抗-IDS氨基酸序列的IgY抗体，应用夹心法ELISA定量检测人体液中的IDS以及毕赤酵母表达系统生产的hrIDS。试验证明，这是一种特异性强、灵敏度高的方法。

3.5其他方面免疫检测的应用 Sunwoo等[ 20]制备了抗-乳铁蛋白IgY，建立了定量检测乳铁蛋白的夹心ELISA，此方法既可以应用于骨质疏松、贫血等疾病的诊断，又可以定量检测乳制品中乳铁蛋白，应用于食品检测方面。桔霉素是由真菌产生的次级代谢产物，是一种真菌毒素，具有一定的毒性。Duan等[21]制备了抗-橘霉素IgY，建立了检测橘霉素的间接法ELISA，结果表明其检测灵敏度达到10 ng/ml，并且能够在20～640 ng/ml检测范围内建立良好的线性标准对橘霉素进行定量检测，结果表明IgY应用于橘霉素检测避免人们摄入橘霉素受到伤害具有良好前景。

4小结

通过免疫母鸡从卵黄中提取特异性的IgY，或者制备特异性的重组IgY，结合一定的检测手段，如间接法ELISA、免疫磁珠夹心ELISA法、胶体金法、应用量子点荧光技术的免疫组化法、构建IgY与单壁碳纳米管（SWNTs）的结合物、表面等离子体共振（SPR）方法，IgY可以应用于寄生虫感染、细菌感染及污染、病毒感染、包括肿瘤标志物在内的临床标志物、食品等的免疫检测中，与IgG的传统检测方法相比，其灵敏度高，特异性强，可进行定量检测，并且易获得，产量高，性质稳定，充分显示了其在免疫检测方面应用的良好前景。在实际应用中，若要实现在免疫检测领域的产业化应用，还需要进一步研究。

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