小鼠中重组蛋白LolA疫苗对副猪格拉瑟菌血清13型感染的免疫原性与保护效果

Immunogenicity and protection against Glaesserella parasuis serotype 13 infection after vaccination with recombinant protein LolA in mice.

作者信息Zhongbo Guo, Yongchao Jia, Chen Huang, Yuanyuan Zhou, Xin Chen, Ronglan Yin, Ying Guo, Linxi Wang, Jing Yuan, Jingyi Wang, Ping Yan, Ronghuan Yin
PMID36216558
发布时间2022-11-14
DOI10.1292/jvms.22-0203

实验完整度

包含重组蛋白表达纯化、小鼠免疫、抗体和细胞因子检测、致死攻击保护实验及病理和细菌载量分析,涉及体外表达和体内功能验证。

主要模型

小鼠模型(雌性昆明小鼠) 副猪格拉瑟菌CY1201株(血清13型) 大肠杆菌BL21(DE3)表达系统

重点核对

免疫剂量:100 μg重组蛋白,使用完全弗氏佐剂初次免疫,第14天用不完全弗氏佐剂加强免疫 攻击剂量:5 LD50(4.3 × 10^9 CFU)副猪格拉瑟菌CY1201株腹腔注射 抗体检测:间接ELISA检测IgG水平和滴度,血清稀释1:400 细胞因子检测:ELISA试剂盒检测IL-4、IL-10和IFN-γ水平 细菌载量测定:攻击后死亡小鼠和存活小鼠肝脏菌落计数

摘要

副猪格拉瑟菌是一种引起格拉瑟病的病原体,其特征是纤维蛋白性多发性浆膜炎、多关节炎和脑膜炎。由于商业疫苗中不同细菌抗原的交叉免疫原性较低,寻找和鉴定有效的免疫保护抗原将有助于开发新型亚单位疫苗。本研究通过生物信息学方法鉴定出LolA,将其克隆并成功在大肠杆菌中表达为重组蛋白,并在小鼠模型中评估了其免疫原性和保护效果。结果表明,重组蛋白LolA能刺激小鼠产生高水平的IgG抗体,并对高毒力副猪格拉瑟菌CY1201株(血清13型)的攻击提供50%的保护。通过检测白细胞介素4(IL-4)、IL-10和干扰素-γ(IFN-γ)的细胞因子水平,发现重组蛋白LolA能诱导小鼠产生Th1和Th2免疫应答。这些结果表明,重组蛋白LolA有潜力作为新型疫苗的替代抗原,以预防副猪格拉瑟菌感染。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
评估重组蛋白LolA在鼠模型中诱导免疫应答并保护免受高毒力副猪格拉瑟菌血清13型感染的能力。
核心机制
LolA是外膜脂蛋白载体蛋白前体,参与脂蛋白从内膜到外膜的转运,作为抗原可诱导Th1和Th2型免疫应答,产生特异性IgG抗体。
主要证据
重组蛋白LolA免疫小鼠后,间接ELISA检测高水平IgG抗体,细胞因子检测显示IFN-γ、IL-4和IL-10水平显著升高,攻击试验提供50%保护,并减少肝脏细菌载量和病理损伤。
研究意义
重组蛋白LolA可作为新型亚单位疫苗的候选抗原,用于预防副猪格拉瑟菌感染,并需在仔猪中进一步评估免疫保护效果。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

重组蛋白LolA的克隆、表达和纯化

获得具有免疫原性的重组蛋白LolA。

从G. parasuis CY1201株扩增lolA基因,克隆至pET-28a载体,转化E. coli BL21(DE3),IPTG诱导表达,His-Ni柱纯化,用SDS-PAGE和Western blot鉴定。

2

小鼠免疫与攻击保护实验

评估重组蛋白LolA的免疫原性和保护效果。

65只雌性昆明小鼠随机分为5组(免疫组、灭活疫苗组、阴性对照、阳性攻击、空白对照),皮下注射重组蛋白乳化佐剂,二次免疫后攻击,记录存活率、临床症状和病理变化。

3

抗体和细胞因子检测

评估重组蛋白LolA诱导的体液和细胞免疫应答。

通过间接ELISA检测免疫小鼠血清IgG水平和滴度,并用ELISA试剂盒检测IL-4、IL-10和IFN-γ水平。

4

细菌载量测定

评估免疫对肝脏中副猪格拉瑟菌清除的影响。

攻击后死鼠和一周后存活小鼠肝脏无菌取样,研磨稀释后涂板计数。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
胰蛋白胨大豆肉汤Solarbio--
胰蛋白胨大豆琼脂Solarbio--
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸Solarbio--
LB培养基Solarbio--
细菌基因组DNA提取试剂盒TaKaRa--
异丙基β-D-1-硫代半乳糖苷Sangon Biotech--
镍柱树脂Cwbiotech--
硝酸纤维素膜Solarbio--
ECL发光液Beyotime Biotechnology--
辣根过氧化物酶标记的山羊抗兔IgGTransGen Biotech--
辣根过氧化物酶标记的山羊抗小鼠IgGTransGen Biotech--
酶标仪Bio-Rad--
ELISA试剂盒Elabscience--
超声波细胞粉碎机Zhisun Equipment--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
重组蛋白表达与纯化
诱导条件:OD600 0.5-0.6时加入1 mM IPTG,30°C诱导4小时;纯化:His-Ni柱,500 mM咪唑洗脱
阅读提示:Materials and Methods, Expression, purification, and identification of recombinant protein LolA
动物免疫
小鼠品系和体重(雌性昆明小鼠18-22g)、免疫剂量(100 μg)、佐剂(完全/不完全弗氏佐剂)、免疫程序(第0天和14天)
阅读提示:Materials and Methods, Animal immunization and challenge experiments
攻击实验
攻击菌株(CY1201,血清13型)、攻击剂量(5 LD50,4.3×10^9 CFU)、途径(腹腔注射)、监测时间(1周)
阅读提示:Materials and Methods, Animal immunization and challenge experiments; Results, Protective efficacy against G. parasuis challenge
抗体检测
包被抗原量(200 ng/孔)、血清稀释度(1:400)、二抗稀释度(1:3000)
阅读提示:Materials and Methods, Determination of specific antibody IgG levels; Figure 2 legend
细胞因子检测
检测细胞因子(IL-4, IL-10, IFN-γ)、检测时点(二免后14天)、试剂盒品牌(Elabscience)
阅读提示:Materials and Methods, Determination of cytokines by ELISA; Figure 3 legend