炭疽芽孢杆菌（Bacillus anthracis）感染能够引发人和动物患炭疽,炭疽是一种烈性传染病,致死率高,且预后差,其中吸入性炭疽是最严重的一种炭疽类型。由于炭疽芽孢对不良环境有极强的抵抗力并且不易被杀灭,也使其成为首选的生物战剂。尤其是2001年美国炭疽粉末邮件事件后,炭疽疫苗的研究再次成为了世界各国关注的焦点。目前已被批准使用的人用炭疽疫苗免疫程序复杂,而且存在一定的副作用,也限制了其在紧急情况下的使用,因此,开发一种安全、高效的炭疽疫苗有十分重要的社会意义。目前,针对炭疽疫苗保护效果的研究一般采用强毒株,需在BSL-3级生物安全实验室进行,而少数针对减毒株的研究也由于不同小鼠品系的易感性不同而受到限制。本研究将能够在BSL-2级生物安全实验室进行操作的减毒疫苗株——炭疽Pasteur II株芽孢作为实验菌株,分别对补体C5缺陷的B10.D2-Hc~0H2dH2-T18c/o Sn J小鼠（以下简称为C5缺陷小鼠）和野生型的C57BL/6J小鼠进行气溶胶肺递送攻毒,测得两种小鼠的LD50分别为2.5×10~3CFU和3×10~5CFU,证明了C5缺陷小鼠对炭疽Pasteur II株芽孢的易感性。随后进行了病理毒理检测,结果表明免疫缺陷小鼠和正常小鼠经肺部吸入炭疽芽孢后具有相似的病程发展规律,且与强毒株攻毒的兔和非人灵长类动物中观察到的病理变化一致。至此本研究成功建立了可在BSL-2级生物安全实验室操作的吸入性炭疽感染动物模型,降低了炭疽相关实验对高等级生物安全设施的需求,有利于炭疽疫苗和药物研发早期的大规模筛选。为加强对吸入性炭疽的预防,本研究从免疫途径和疫苗剂型两个方面对疫苗进行了改进,并添加新型免疫佐剂Cp G-ODN。传统的接种方案为皮下注射液体剂型的疫苗,本研究选择气溶胶肺递送途径,并利用喷雾冷冻干燥技术制备出了含水量低、分散性好、适用于肺部吸入免疫的炭疽rPA亚单位疫苗干粉吸入剂。将干粉和液体两种剂型的疫苗通过气溶胶肺递送和皮下注射途径对C5缺陷小鼠进行免疫,评价疫苗的免疫效果。三次免疫后,对小鼠的各个脏器进行组织病理学检测,结果显示疫苗经肺递送途径免疫后小鼠各脏器均无明显病变,证明了该接种途径的安全性。经过三次疫苗肺递送和皮下接种后,C5缺陷小鼠血清中检测到了较高水平的Ig G抗体,且抗体水平随免疫次数的增加持续上升。但对于肺泡灌洗液中的抗体水平,肺递送免疫组明显高于皮下组,表明疫苗的肺部递送能够激活小鼠的肺部黏膜免疫反应。对每次免疫后的小鼠血清进行毒素抗体中和实验,二免后小鼠体内检测到毒素中和抗体,但组内差异较大,三免后抗体水平升高且趋于稳定,证明了三次免疫的必要性。细胞因子检测显示,rPA结合Cp G的亚单位疫苗经肺递送途径免疫后,IFN-γ分泌水平显著高于皮下免疫组,说明其诱导了更强的Th1型免疫。在各个检测指标中,干粉剂型与液体剂型免疫的小鼠均无显著差异。同时,为探究该品系小鼠经疫苗接种后的免疫反应是否会由于补体不足而产生影响,本研究以相同的接种方案对C57BL/6J小鼠进行免疫,比较两种小鼠在免疫原性上的差异,结果显示,两种小鼠经过免疫后体液免疫、黏膜免疫水平相当,疫苗在C57BL/6J和C5缺陷小鼠中均能很好地诱导免疫反应,表明C5缺陷小鼠可用于新型疫苗的免疫保护效果评价。对免疫后的C5缺陷小鼠进行了炭疽芽孢液体气溶胶肺递送攻毒,经20×LD50Pasteur II株芽孢攻毒后,液体和干粉剂型疫苗肺递送免疫组存活率均为100%,而液体皮下组仅为50%。提高攻毒剂量至40×LD50后,肺递送免疫组保护率仍高于皮下免疫组。攻毒后14天,存活小鼠体内细菌基本清除,且免疫组小鼠各脏器病理评分显著低于对照组。综上所述,本研究构建了炭疽Pasteur II株芽孢气溶胶感染的C5缺陷小鼠模型,并对小鼠感染后的病程发展规律进行了全方位的描述。同时制备了新型炭疽rPA亚单位疫苗干粉吸入剂,并对其通过不同途径免疫后小鼠的免疫反应及保护效果做出了系统评价。rPA亚单位疫苗经肺递送途径免疫可同时诱导全身体液免疫和肺部黏膜免疫,其综合保护效果优于皮下免疫途径,干粉吸入剂可作为一种有效的制剂类型替代液体肺部给药,C5缺陷小鼠经Pasteur株炭疽芽孢攻毒可作为新型炭疽疫苗筛选的可靠动物模型。