布鲁氏菌病(布病)是严重危害公共卫生的人兽共患病。我国预防动物布病主要采用的是猪源分离致弱的布病活疫苗株S2,但国际上对其在牛、羊等异源动物的保护力存在争议。为此,本论文采用BALB/c小鼠为模型,系统研究了S2株残余毒力、体液和细胞免疫应答,并评价其免疫保护力。将55只小鼠皮下接种1×105CFU S2活菌,每周剖杀5只,测定脾重、脾脏含菌量、血清中IgG和细胞因子的消长情况。结果显示,小鼠脾脏含菌量随时间延长而逐步下降,4周后全部清除；小鼠免疫后2-3周IgG浓度达到最高,5周后逐步下降；IFN-y和TNF-a含量免疫后1周最高,然后迅速下降,至第3周几乎检不出。将免疫后8周小鼠,分别皮下接种3种不同种属布病强毒(猪布鲁氏菌S1330株、牛布鲁氏菌2308株和羊布鲁氏菌M28株)1×105 CFU(5只/组),30日后进行脾脏称重、脾脏分菌及病理学检测,免疫小鼠能够抵抗3种不同强毒株的攻击,证实了其良好免疫保护力。此部分工作为国际组织推荐使用S2提供模型动物实验证据。当前布病防控中的最大难题是无法区分疫苗免疫与自然感染抗体,本论文采用免疫蛋白组学方法从S2株膜蛋白中筛选鉴别诊断抗原。各用30份布病阴性健康羊、30份S2免疫羊,以及30份临床布病感染羊阳性混合血清,分别与S2株膜蛋白二维电泳胶(2D)进行Western-blot,寻找S2膜蛋白与不同布病状态(感染/免疫／阴性)绵羊血清反应差异,共寻找到113个差异蛋白点。选择免疫反应差异较大的30个蛋白点进行MALDI-TOF质谱及生物信息学分析,共鉴定出14个蛋白,这些蛋白承担13类分子功能、参与组成6类细胞组分和13类生物学过程。将3种混合血清(感染／免疫／阴性)分别与S2膜蛋白进行免疫共沉淀(IP),并对IP结合物进行Q-Extractive质谱鉴定,获得182个候选蛋白点,这些蛋白行使129类分子功能、参与组成91类细胞组分和137类生物学过程。通过2D-MALDI-TOF鉴定出的14个蛋白中有12个蛋白在IP Q-Extractive中同时被筛选出。对2种方法鉴定出的所有蛋白进行功能分析,共挑选出10个体外鉴别诊断的候选靶点(编号1#-10#)。构建10个候选靶蛋白原核表达质粒,除1#(transporter)与5# (cell division protein FtsH)外,8个蛋白成功表达。将表达蛋白分别与3种混合血清进行Western-blot和ELISA检测,显示2#(universal stress protein)、3# (glycoside hydrolase family 43)及10# (hypothetical protein)鉴别诊断效果明显。分别将3种蛋白用GST柱纯化后,作为包被抗原,通过方阵试验及单因子法优化并确定了ELISA检测参数。然后对30份感染血清及656份免疫羊场样品进行检测,2#,3#及10#蛋白建立的ELISA对感染样本检出率约60-80%。此部分工作对破解布病鉴别诊断难题,实现布病净化和根除意义重大。