CpG寡脫氧核苷酸（CpG ODNs）是一種具有免疫刺激作用的合成DNA序列，因其強(qiáng)大的免疫調(diào)節(jié)能力和廣泛的適用范圍而成為當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)研究中的熱點(diǎn)之一。

泓迅CpG ODNs小課堂

1. 什么是CpG ODNs？

CpG ODN是人工合成的含有非甲基化的胞嘧啶鳥(niǎo)嘌呤二核苷酸（CpG）的寡脫氧核EUN的結(jié)構(gòu)特征與免疫效應(yīng)各有不同，一般分為A、B、C三類。

2. CpG ODNs有哪些類型？

根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物學(xué)活性，CpG ODNs 可分為 A、B 和 C 三種類型，不同類型的 CpG ODNs 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能和主要應(yīng)用方向也各有不同。

A 類 CpG ODNs：A類以含有 PO 中心 CpG 的回文基序和 PS 修飾的 3’端 poly-G。功能上，它對(duì)B細(xì)胞活性較弱，但能夠活化 pDC 誘生大量IFN-α。

B 類CpG ODNs：B類是一種全硫代修飾的線性 CpG ODNs，是發(fā)現(xiàn)最早的原型 CpG ODNs。功能上，它對(duì)B細(xì)胞具有較強(qiáng)的免疫刺激活性，但活化 pDC 產(chǎn)生 IFN-α 分泌的效果微弱。

C 類 CpG ODNs：C 類結(jié)合 A 類與 B 類的結(jié)構(gòu)特征，含有一個(gè)完整的 PS 主干和一個(gè)包含 CpG 的回文基序。功能上，它既能夠激活B細(xì)胞，又能活化 pDC 產(chǎn)生 IFN-α，但是其效果分別弱于單獨(dú)使用 A 類或 B 類 ODN。

3. CpG ODNs可應(yīng)用于哪些領(lǐng)域?

生物醫(yī)學(xué)與癌癥治療：結(jié)合放療過(guò)程中，CpG ODNs能顯著增強(qiáng)抗腫瘤效果，并且促進(jìn)樹(shù)突狀細(xì)胞的成熟和抗原加載。還有研究表明，利用聚酰胺胺樹(shù)枝狀大分子包裹磁性納米粒子作為CpG ODNs的載體，可以有效誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞凋亡。

過(guò)敏性疾病及哮喘：CpG ODNs可以通過(guò)調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)從Th2向Th1偏移來(lái)抑制過(guò)敏反應(yīng)，對(duì)于治療哮喘等過(guò)敏性疾病顯示出良好的前景。例如，在NC/Nga小鼠模型中，經(jīng)皮膚施用CpG ODNs能夠顯著降低血清IgE水平，減少炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，并觀察到了調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的生成，這表明CpG ODNs可能成為一種有效的針對(duì)特應(yīng)性皮炎的治療方法。

感染性疾?。?/span>CpG ODNs作為佐劑用于疫苗開(kāi)發(fā)或直接對(duì)抗某些病原體感染方面也有研究?jī)r(jià)值。比如，它們能夠增強(qiáng)非典型流感嗜血桿菌特異性粘膜IgA反應(yīng)，在預(yù)防中耳炎方面具有潛在作用。

疫苗研發(fā)：將CpG ODNs與其他成分組合使用，可以極大地提高抗原特異性免疫應(yīng)答，同時(shí)避免了單獨(dú)使用CpG ODNs可能導(dǎo)致的一些副作用。這種方法為開(kāi)發(fā)新型合成疫苗提供了新的思路。

4. 購(gòu)買CpG ODNs需要注意哪些參數(shù)？

CpG ODNs的類型，種屬特異性、純度、內(nèi)毒素水平

5. CpG ODNs用什么溶解？

1. 無(wú)菌水
當(dāng)實(shí)驗(yàn)或治療對(duì)溶液的pH值和滲透壓要求不嚴(yán)格時(shí)，無(wú)菌水可以作為一種簡(jiǎn)單的溶劑選擇。
在某些特定情況下，如NaCl含量超過(guò)10%的樣品，有研究表明可以使用無(wú)菌水稀釋，但這種情況并未被國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)廣泛認(rèn)可。
注意事項(xiàng)：
無(wú)菌水不存在對(duì)菌的保護(hù)作用，滲透壓可能導(dǎo)致菌吸水脹裂死亡，因此不適用于需要保護(hù)生物活性的場(chǎng)合。

2. 生理鹽水（NaCl溶液）
生理鹽水具有與人體細(xì)胞液相似的滲透壓，因此常用于需要維持細(xì)胞正常生理功能的實(shí)驗(yàn)或治療中。在某些情況下，如需要補(bǔ)充體液或維持生理環(huán)境時(shí)，生理鹽水是理想的選擇。

注意事項(xiàng)：
生理鹽水雖然具有適宜的滲透壓，但缺乏調(diào)整pH值的能力。生理鹽水中的NaCl可能引起同離子效應(yīng)，影響某些藥物的溶解。

3. PBS（磷酸鹽緩沖液）
PBS具有鹽平衡和可調(diào)整的適宜pH緩沖作用，是生物化學(xué)研究中廣泛使用的緩沖液。
對(duì)于需要保持生物活性、穩(wěn)定pH值和滲透壓的物質(zhì)，PBS是首選溶劑。PBS常用于稀釋有活性的生物制劑，如病毒、疫苗等。

注意事項(xiàng)：
雖然PBS具有廣泛的適用性，但某些生物活性物質(zhì)可能需要更復(fù)雜的緩沖液來(lái)維持其最佳條件。大部分CpG ODNs可以在PBS溶液中溶解，有個(gè)別類型CpG ODNs不溶解。
在選擇溶劑時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)或治療的具體需求以及物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行綜合考慮，確保所選溶劑能夠滿足實(shí)驗(yàn)或治療的要求。

6. 溶解CpG ODNs時(shí)還需要注意什么

濃度：應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)或治療的需要確定CpG ODNs的溶解濃度。濃度過(guò)高可能導(dǎo)致細(xì)胞毒性，而濃度過(guò)低則可能無(wú)法達(dá)到預(yù)期的生物效應(yīng)。
溶解條件：在溶解CpG ODNs時(shí)，應(yīng)避免劇烈攪拌或高溫條件，以免破壞其結(jié)構(gòu)或生物活性。
儲(chǔ)存條件：溶解后的CpG ODNs溶液應(yīng)儲(chǔ)存在適當(dāng)?shù)臈l件下（如低溫、避光等），以保持其穩(wěn)定性和生物活性。

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References:

1.Kayraklioglu Neslihan, Horuluoglu Begum, Klinman Dennis M.. CpG Oligonucleotides as Vaccine Adjuvants[J]. Methods in molecular biology,2020,51-85. doi:10.1007/978-1-0716-0872-2_4

2. Scheiermann Julia, Klinman Dennis M.. Clinical evaluation of CpG oligonucleotides as adjuvants for vaccines targeting infectious diseases and cancer. Vaccine,2014,32(48):6377-6389. doi:10.1016/j.vaccine.2014.06.065

3. Givens Brittany E, Geary Sean M, Salem Aliasger K. Nanoparticle-based CpG-oligonucleotide therapy for treating allergic asthma. Immunotherapy,2018,10(7):595-604. doi:10.2217/imt-2017-0142