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口服干酪乳杆菌flaB蛋白重组疫苗可增强鲤鱼对维氏气单胞菌免疫能力

出处:水生动物健康评估 作者: 水产养殖网 2019-04-07 21:29:00

FSI,口服干酪乳杆菌(Lactobacillus Casei)flaB蛋白重组疫苗可增强鲤鱼对维氏气单胞菌免疫能力

喻大鹏

今天给大家分享一篇FISH  SHELLFISH IMMUNOLOGY的文章:口服干酪乳杆菌(Lactobacillus Casei)flaB蛋白重组疫苗可增强鲤鱼对维氏气单胞菌免疫能力,引用信息如下
doi.org/10.1016/j.fsi.2019.01.032
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维氏气单胞菌(Aeromonas veronii)隶属于气单胞菌属,是一种典型条件致病菌,广泛分布于自然界中,具有高度传染性。近年来,有关A. veronii感染鱼病的报道越来越多,给水产养殖业带来巨大损失。研究表明,A. veronii具有强致病性,可以引起鲤鱼(Cyprinus carpio)大面积死亡。同时,有关A. veroni感染人致病的报道增多,说明A. veroni已然影响公共卫生安全。而接种疫苗是预防感染最佳方式之一。已有研究表明,A. veroni感染宿主致病,是由多种毒力因子参与破坏宿主免疫系统,其中包括:脂多糖(LPS),外膜蛋白(OMPs),菌溶素(Aer),鞭毛蛋白等。鞭毛蛋白作为一种良好的免疫抗原,可以单独免疫宿主,促进细胞因子分化等特点;在免疫反应中起着关键作用,可以说是非常具有开发疫苗的潜力。Mohammad等人发现小鼠接种鞭毛蛋白疫苗,可以提高其细胞和体液免疫,这为鞭毛蛋白疫苗的开发提供理论依据。

粘膜免疫是机体整个免疫网络的重要组成部分,又是具有独特结构和功能的独立免疫体系。相比于传统免疫,粘膜免疫可以与外界抗原直接接触,产生高水平抗体,快速激活宿主T细胞,以及应激反应。而且,粘膜免疫非常适合预防动物之间大规模传染病。采用黏膜免疫法制备的鱼类口服疫苗比传统的注射疫苗更具优势。Zhang DX等人发现OmpAI蛋白在干酪乳杆菌(L. Casei)中表达可以提高鲤鱼感染A. veroni免疫力。乳酸菌作为益生菌,可以有效定植在肠道,缓慢释放抗原,是非常好的抗原传递介质。本文选取A. veroni 鞭毛flaB基因,作为免疫抗原蛋白;鲤鱼肠道分离L. CaseiCC16为抗原传递介质;同时构建表面展示抗原Lc-pPG-1-flaB和分泌抗原Lc-pPG-2-flaB质粒,检测两种flaB蛋白口服疫苗对鲤鱼感染维氏气单胞菌免疫能力的差异。
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结果显示本文在L. CaseiCC16中成功表达表面展示抗原Lc-pPG-1-flaB和分泌抗原Lc-pPG-2-flaB(图1A),同时荧光显微镜下观察可见Lc-pPG-1-flaB(图1B左)和Lc-pPG(图1B右)成功电转入L. Casei。
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连续传代L. Case50次,发现Lc-pPG-1-flaB和Lc-pPG-2-flaB可以稳定遗传(图2A);连续培养5h,检测L. Casei分泌抗原蛋白Lc-pPG,Lc-pPG-1-flaB和Lc-pPG-2-flaB对其生长影响,结果显示抗原表达对L. Casei(图2B)生长无任何抑制作用。随后比较口服Lc-pPG-1-flaB,Lc-pPG-2-flaB和Lc-pPG 空载疫苗鲤鱼相比于PBS对照组,血清中flaB特异性IgM抗体变化情况,结果显示,随着免疫时间的变化,Lc-pPG-1-flaB和Lc-pPG-2-flaB实验组血清中flaB特异性IgM抗体显著升高(n=5,p<0.05)(图3)。


 
为确定Lc-pPG-1-flaB和Lc-pPG-2-flaB对C. carpio体液免疫影响,检测C. carpio血清酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、溶菌酶(LZM)、超氧化物歧化酶(SOD)(图4),与对照组相比,28天后显著增强(n=5,p<0.05)。同时还发现,免疫28天后,相比于比Lc-pPG 和PBS对照组,实验组Lc-pPG-1-flaB和Lc-pPG-2-flaB血清中白细胞吞噬能力显著增强(图5)。
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非常有趣的是,在不同时间点检测C. carpio免疫组织IL10(图6), IL-1β(图7),IFN-γ(图8),TNF-α(图9)基因表达变化,发现Lc-pPG 和PBS并无差异,而Lc-pPG-1-flaB和Lc-pPG-2-flaB两组相比于PBS组,免疫基因表达量显著上升,但时间不同,这有可能与免疫基因在各组织中反应时间有关。
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58天实验结束后,作者为检验Lc-pPG-1-flaB和Lc-pPG-2-flaB口服疫苗对鲤鱼感染维氏气单胞菌抗病力的影响,用200微升A. veroni(5✖106CFU/ml )感染C. carpio(n=30),结果显示,Lc-pPG-1-flaB存活率为66.7%(图11),Lc-pPG-2-flaB存活率为(53.3%),显著高于对照组。flaB重组干酪乳杆菌可以定植到鲤鱼的肠道,并促进免疫应答、增强鲤鱼对气单胞菌感染的抗病性,从而产生较强的免疫保护作用。
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讨论:本文验证了干酪乳杆菌作为抗原呈递载体通过口服给予鱼免疫。但是依然需要探索重组干酪乳杆菌免疫效力最佳条件和免疫剂量。需要进一步检验干酪乳杆菌作为口服疫苗的适用性。
 
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