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钩端螺旋体病(简称钩体病)人兽共患并呈全球分布。我国是受钩体病危害十分严重的国家,目前所使用的钩体疫苗都具有血清群或型特异性且副作用较大。因此,研制具有广泛交叉保护作用、副作用低的新型疫苗是当前急需解决的课题。
钩体病的免疫以体液免疫为主,但也有细胞免疫的参与。DNA 疫苗是近年发展起来的一项新型疫苗技术,它能模拟病原体的自然感染过程,能有效诱导细胞免疫和体液免疫,已有文献报道DNA 疫苗在钩体感染模型中具有较好的免疫保护作用。本研究主要进行以下两方面的探索:一是改善免疫程序以提高钩体DNA 疫苗的免疫效力,二是构建融合基因以期增加抗原分子的免疫原性,提高免疫效果。
选取钩体外膜蛋白免疫保护性或免疫原性较好的四个基因lipL21,lipL32, lipL41 和ompL1 ,分别构建成融合基因lipL21-lipL32 和lipL32-lipL41-ompL1。融合基因分别与真核表达载体pVAX1 和原核表达载体pET28b(+)重组并制备其DNA 疫苗和蛋白疫苗,按DNA-DNA、DNA-蛋白、蛋白-蛋白三种免疫程序免疫BALB/c 小鼠,检测各实验组诱导细胞免疫应答和体液免疫应答的水平,同时通过与目前研究认为免疫保护性较好的 lipL32基因进行平行比较来评价重组融合基因疫苗的免疫效果。
实验结果显示 DNA疫苗能诱导较强的细胞免疫应答,在脾细胞增殖实验及一些细胞因子的检测中,DNA-DNA组、DNA-蛋白组能诱导实验小鼠产生更强的细胞免疫反应。而 DNA-蛋白组、蛋白-蛋白组在诱导体液免疫应答方面具有明显优势,特异性抗体检测、显微凝集试验(MAT)
结果证明这两组在诱导小鼠体液免疫反应方面与对照组及 DNA-DNA组都具有显著差异。由此可见,DNA-蛋白组在诱导细胞和体液免疫方面的综合效果最好,值得进一步研究和深化。
在融合基因与 lipL32 基因平行比较疫苗免疫效果时发现,lipL32-lipL41-ompL1融合基因疫苗在诱导实验小鼠体液和细胞免疫应答时各指标优于 lipL32基因或与其相似,而融合基因 lipL21-lipL32的疫苗免疫效果不如 lipL32基因,此结果显示 lipL32-lipL41-ompL1融合基因很有可能成为较好的钩体疫苗候选抗原基因组合。
本实验首次成功构建 lipL32-lipL41-ompL1融合基因,证实其疫苗免疫效果优于 lipL32基因,并证明了 DNA疫苗初次免疫、蛋白疫苗加强免疫策略能诱导实验小鼠较强的体液和细胞免疫应答,为钩体疫苗的后续研究打下了基础。