中国公共卫生  2010, Vol. 26 Issue (9): 1156-1157   PDF    
引用本文
徐晓丽, 张媛媛, 刘云, 储凯, 吴海玮. 日本血吸虫抗体动态变化SAS软件分析[J]. 中国公共卫生, 2010, 26(9): 1156-1157.
XU Xiao-li, ZHANG Yuan-yuan, LIU Yun, et al. Analysis on dynamic change of specific IgG antibody induced by schistosomiasis japonica soluble egg antigen with PROC MIXED procedure in SAS[J]. Chinese Journal of Public Health, 2010, 26(9): 1156-1157.
日本血吸虫抗体动态变化SAS软件分析
徐晓丽, 张媛媛, 刘云, 储凯, 吴海玮    
南京医科大学病原生物学系江苏省现代病原生物学重点实验室, 江苏 南京 210029
收稿日期: 2010-04-06.
基金项目: 国家自然科学基金(NSFC30671836)
作者简介: 徐晓丽(1981- ),女,江苏如皋人,硕士在读,研究方向:流行病统计.
通讯作者: 吴海玮
摘要: 目的 应用SAS软件对日本血吸虫感染小鼠血清中可溶性虫卵抗原(SEA)特异性抗体进行动态趋势分析.方法 将2种品系小鼠(BALB/c和C 57 BL/6)分别分成3组,感染、治疗和重复感染组,通过内眦静脉定期采集小鼠血样,采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定血清中可溶性虫卵抗原IgG抗体水平;应用SAS软件分析检测结果.结果 自感染日至感染后20 d,日本血吸虫可溶性虫卵特异性抗体IgG无明显变化(P＞0.05);感染后30～60 d IgG明显上升,差异有统计学意义(P＜0.01);感染后70～120 d IgG亦无明显变化(P＞0.05).结论 SAS提供的混合线性模型及相应的PROCMIXED过程可以应用于医学数据的相关性分析.
关键词: 日本血吸虫病     PROCMIXED过程     IgG    
Analysis on dynamic change of specific IgG antibody induced by schistosomiasis japonica soluble egg antigen with PROC MIXED procedure in SAS
XU Xiao-li, ZHANG Yuan-yuan, LIU Yun, et al    
Department of Pathogenic Biology, Nanjing Medical University, Jiangsu Provincial Key Laboratory of Modern Pathogenic Biology Nanjing 210029, China
Abstract: Objective To analyze the serumlevel of soluble eggantigen(SEA)induced specific antibody IgG in or derto understand the dynamics of the IgG with PRO C MIX ED procedure in SAS.Methods Thirty female mice aged 6-8 weeks were divided into three groups:infection group(group A),the rapy group(group B),and reinfection grouop(group C).Ten cercarie/permice were used to infect the mice of group A and group B.Group B was treated with praziquantel at the dosage of 400 mg/kg 50 days after the infection.Group C was infected for the second time with 10 cercarie/per mice 70 days after the first infection.We used fiber micro tube to collect blood samples from angularvein of mice and preserve them at-20℃ frozen condition.A fterwards,we used enzyme linked mimuno sorbent a ssay(ELISA)to detect seruman tibody levels.Then we used PROC MIX ED procedure in SAS to analyze the fixed effect and ram dom effect of SEA induced spec ific an tibo dy IgG leve.l R esu lts There was no significant difference in IgG antibody at the time between 0 and 20 days a fter the infection.There was also no significant difference in IgG antibody at the time between 70 and 120 days a fter the infection.There were significant differences(P<0.0001)in IgG antibody at the time between 30 and 60 days after the infection.Conclusion The results present a dynamic change of specific antibody IgG induced by schisto somia sisjaponica SEA and coincides well with the biological observatio n.PRO CMIXED procedure could be adoted in the analysis of medical experiment data.
Key words: schistosom iasis japonica     PROC MIXED procedure     IgG    

日本血吸虫感染是一个慢性过程,虫体在体内持续存在,不断释放抗原刺激物,宿主体液免疫应答呈现潜伏期短,上升快,平台期高,下降期持久的特点,其中抗体应答的主要抗体为IgG,且抗体亲和力高〔1〕。既往研究多从肉眼进行动态趋势观察,其结论可能存在误差。本实验用BALB/c和C57BL/6两种近交品系小鼠,给予相应处理,定期采集血样,测定血清中虫卵特异性抗体IgG抗体水平,用SAS统计软件中的PROCMIXED过程步从数理统计学角度进行数据分析和统计推断。

1 材料与方法 1.1 材料及主要试剂

日本血吸虫感染阳性钉螺(江苏省日本血吸虫病防治研究所),BALB/C和C57BL/6小鼠(扬州大学动物中心),雌性,6~8周龄,平均体重约20g;辣根过氧化物酶(HRP)标记羊抗鼠IgG多克隆抗体(英国AbDSerotec公司);虫卵可溶性抗原(SEA)(江西省血吸虫病防治研究所检测中心)。

1.2 小鼠感染及血清样品采集

按常规法自阳性钉螺逸出尾蚴,小鼠在清醒状态下用钻肤法感染尾蚴,(10±2)条/鼠。每种品系小鼠均分为单纯感染、吡喹酮治疗与重复感染组,每组5只。吡喹酮治疗组在感染后第50d用灌胃法一次性给予吡喹酮400mg/kg,重复感染组在首次感染后70d,再次感染(10±2)条/鼠。自感染第1周开始,每隔10d用毛细有机纤维软管自小鼠内眦静脉采血,4000r/min离心15min,分离血清,冻存于-70℃备用,共采血12次。

1.3 酶联免疫吸附法 (ELISA) 测定抗体

首先确定最佳抗原包被浓度,4℃包被过夜。再用脱脂奶粉封闭,37℃1h。加一抗(稀释后的小鼠血清,每孔100μL),于37℃反应2h。再加HRP标记的二抗,37℃反应70min。最后加四甲基联苯胺(TMB)行显色反应,37℃0.5h后取出,用H2SO4终止反应,酶标仪450nm波长读取吸光度(A)值。

1.4 数据读入

采用SAS软件中的PROCMIXED过程步对实验数据进行分析〔2〕。按照SAS的数据步要求,读入5个变量,分别为小鼠(mice)、品系(breed)、处理(treat)、时间点(t1~t12)以及y(IgG的A值)。其中,小鼠编号为1~30,依次代表不同个体;品系取值为1~2,分别代表BALB/C和C57BL/62种品系小鼠;处理取值为1~3,1为感染组,2为吡喹酮治疗组,3为重复感染组;时间点(t1~t12)取值1~12,依次代表不同采血时间。创建备用数据集。

1.5 PROCMIXED的执行

在过程步的CLASS语句中,将小鼠、品系、处理、时间点均看成分组变量;MODEL语句中,固定效应项设为处理和时间点;RANDOM语句中,随机效应项设为处理;Repeated语句中,按照单因素重复测量模型,设为小鼠;由于本研究中的数据属于纵向数据,其数值具有自相关特性,不可以随意互换位置,所以将协方差结构type选项设为AR(autocorrelation)结构。并根据赤池信息准则(AIC)和贝叶斯信息准则(BIC)的结果,评价数据执行结果的拟合度。

2 结 果 2.1 PROCMIXED 固定效应估计结果 (表 1)
表 1 日本血吸虫IgG抗体在时间上的数值分析结果(从后往前逐次扣除1个时间点)

将12个时间点的所有数据读入后进行统计分析,其中IgG抗体在时间(age)之间呈现明显变化(P<0.01)。为更细致定位产生差异时间段,将所有数据从最后1个时间点逐次舍弃,调整程序相应语句后,提交系统运行,从统计分析结果可以看出,前3个时间点(t1,t2,t3,即自感染日起至感染后20d之间)IgG抗体水平无明显变化(P>0.05)。将所有数据从第1个时间点逐次舍弃,调整程序相应的语句后,提交系统运行,结果表明,后6个时间点(t7,t8,t9,t10,t11,t12,即感染后70~120d)IgG抗体水平亦无明显变化(P>0.05)。

2.2 PROCM IXED的模型拟合度结果 (表 2)
表 2 日本血吸虫IgG抗体拟合度分析结果

PROCMIXED的运行结果表明,在时间点t4~t12(从前往后递减)以及t1~t6(从后往前递减)之间,随着逐次舍弃,AIC,BIC绝对值越来越小。根据AIC,BIC绝对值越小拟合度越好的原理,表明可溶性虫卵特异性IgG抗体在第t4~t63个时间点(感染后30~60d)随时间呈现明显变化,而在其余时间点变化不明显。

3 讨 论

本实验运用SAS软件中的PROCMIXED过程步对日本血吸虫感染小鼠血清中的IgG抗体水平进行了分析。仅2个指标的均数进行简单的相关性分析,则往往只考虑了固定效应,而忽略了随机效应。在本次数据的统计分析中,由于考虑到可溶性虫卵抗原特异性IgG抗体随时间的变化趋势,故对各时间点采用自前向后或自后向前逐步舍弃方法,对数据进行灵活分析,可根据实验数据的结构,选择合适算法,并进行可靠而快速的验证〔2〕。

分析结果表明,将可溶性虫卵抗原特异性抗体IgG水平的动态变化趋势大致分为3个阶段,即感染早期(感染后0~20d),感染早中期(感染后20~30d至60~70d),感染中晚期(感染后70~120d)。其中感染早期IgG抗体水平随时间变化不明显,变化率接近。感染早中期IgG抗体水平则随时间快速上升,而在感染中晚期IgG抗体水平随时间没有明显变化,维持较高水平的平台期。这种特征与生物学上观察到的现象一致。有研究报导〔3, 4, 5〕,日本血吸虫感染宿主后的3周内,由于日本血吸虫尾蚴尚未发育成熟,未排出虫卵,故体内尚未产生可溶性虫卵特异性抗体。随后,日本血吸虫成虫发育成熟,陆续产卵,在可溶性虫卵抗原的刺激下持续产生相应的特异性IgG抗体,故其呈现快速上升趋势。而在感染中后期,由于可溶性虫卵抗原的持续刺激,而IgG抗体水平衰减缓慢,故维持较高水平的平台期。

本实验通过对2种不同品系小鼠进行尾蚴感染,在不同时间点采集血样,并检测相应IgG抗体水平,属于典型的混合线性模型数据,具备重复测量特征〔6, 7, 8, 9〕。本次研究也表明,SAS提供的混合线性模型及相应的PROCMIXED过程可以应用于医学数据的相关性分析中。

参考文献
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