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犊牛大肠杆菌性腹泻是牛场常发且危害严重的一种细菌性传染病,主要表现为肠炎或败血症,是新生犊牛死亡的主要病因之一,给养牛业带来巨大的经济损失。目前尚无有效预防该病的商品化疫苗,因此,研制有效的针对该病的疫苗对预防该病的发生具有重要意义。引起犊牛腹泻的大肠杆菌主要毒力因子有肠毒素(包括LT、ST)、志贺毒素和粘附素。LT和LTB具有很强的免疫原性并且具有免疫佐剂的功效,是近些年来疫苗研究的热点。志贺毒素引起的犊牛腹泻的死亡率最高,它有两个型,1型和2型,2型志贺毒素的毒性强于1型,是产志贺毒素大肠杆菌的重要毒力因子,其B亚基无毒且具有免疫原性。ST单独不具有免疫原性,而粘附素的抗原类型又过多,因此,将大肠杆菌不耐热肠毒素和志贺毒素作为疫苗抗原是研制犊牛大肠杆菌疫苗的主要策略。本研究旨在探索ltb和stx2b融合编码基因的构建,在原核系统中表达,以及表达蛋白诱导小鼠体液免疫的情况,为犊牛大肠杆菌疫苗的研究奠定技术基础和提供实验依据。本研究将PCR扩增出的ltb和stx2b基因用一段柔性linker序列连接后插入pMD18T simple载体中,经序列分析鉴定后,再通过酶切,连接,转化宿主菌Rossetta,分别构建了Rossetta/pET-30a-LTB-Stx2B和Rossetta/pCold I-LTB-Stx2B融合基因原核表达系统。经表达条件优化和对表达产物分析,最终选择表达系统Rossetta/pCold I-LTB-Stx2B进行后续研究。SDS-PAGE分析和Western blot鉴定结果显示,表达系统Rossetta/pCold I-LTB-Stx2B所表达的重组蛋白量约占菌体蛋白的1/5。同时还构建了表达stx2b基因的原核表达系统Rossetta/pColdI-Stx2B。SDS-PAGE分析和Western blot鉴定结果显示,该重组蛋白同样获得了高效表达。随机将昆明鼠分为5组(A、B、C、D、E组),每组正常鼠、妊娠鼠各5只,E组为对照组。将重组蛋白LTB-Stx2B、重组蛋白Stx2B、重组大肠杆菌Rossetta/pCold I-LTB-Stx2B灭活菌、重组大肠杆菌Rossetta/pCold I-LTB-Stx2B灭活菌超声波裂解液与矿物油佐剂1:1混合,经腹腔免疫A~D组正常鼠及妊娠鼠,免疫2次,间隔2周,对正常鼠、母鼠及仔鼠采血检测血清抗体。ELISA检测结果显示,重组蛋白LTB-Stx2B能够诱导免疫小鼠产生抗LTB和抗Stx2B的特异性抗体,二免疫后10d两种抗体滴度均达到1:10000以上,高于重组蛋白Stx2B免疫组及其他免疫组,并且产生的特异性抗体能够传递给子代小鼠。二免后10d分别对各组小鼠腹腔注射5LD50的LT和5LD50的Stx2进行体内中和试验,结果显示,A~D组小鼠均获得了不同程度的针对LT或Stx2的保护作用,其中,以重组蛋白LTB-Stx2B免疫组小鼠获得的保护率最高(5/5健活)。用二免后各组高效价小鼠血清系列稀释后进行Stx2对Vero细胞的毒性的体外中和试验,结果显示,A组小鼠血清的中和效价为1:52,B组为1:11,C组为1:7,D组为1:9。本研究利用基因工程技术表达了重组蛋白LTB-Stx2B,实验证明该蛋白对实验动物具有良好的免原性和免疫保护性,为犊牛大肠杆菌性腹泻疫苗研究奠定了基础。