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弧菌是革兰氏阴性菌的一种主要类群,所引起的危害已引起学者们的极大关注。其中副溶血弧菌是当前危害最为严重的一种,可导致人畜共患,且在全世界范围内广泛分布。因此,研制针对该类致病菌的疫苗是当前生物防治的重点之一。革兰氏阴性菌外膜蛋白在感染时介导着与宿主的相互关系,是决定宿主免疫反应的重要因素,故系统研究其的免疫保护性,对基因工程疫苗的研制具有重要意义。
本文采用分子克隆和免疫学等现代生物学技术,以副溶血弧菌的外膜蛋白为研究对象,通过克隆、表达、和纯化获得26个副溶血弧菌的重组蛋白。将其中的22个蛋白免疫新西兰兔得到效价大于1∶3000的相应抗血清,为后续的免疫评价和功能研究奠定了基础。
通过被动免疫试验,初步评价了20种副溶血弧菌外膜蛋白抗血清的免疫保护作用。结果发现有10种蛋白的血清保护率高于50%,分别为VP2212 (50%),VPA0860 (60%,P<0.05),VPA1435 (50%),VP0449 (60%,P<0.05),VP1061(60%,P<0.05),VP0760(70%,P<0.01),VP1631 (50%),VP1475 (60%,P<0.05),putative OmpU (60%,P<0.05) 和VP2850 (70%,P<0.01)等。进一步将这些蛋白在鲫鱼体内对副溶血弧菌攻毒进行主动免疫保护作用的评价,结果发现VP2850 (80.7%,P<0.01),VP1061 (61.4%,P<0.05),VP0760 (80.7%,P<0.01),VPA1435 (58.4%,P<0.01) 和OmpU (58.4%,P<0.01)等5个蛋白的免疫保护力较强,具有显著差异。将免疫保护力在60%以上的VP2850、VP0760和VP1061以鲫鱼和小鼠为动物模型对溶藻弧菌、荧光假单胞菌和嗜水气单胞菌进行交叉免疫保护作用的评价。结果发现,在鲫鱼的交叉保护评价中,3种蛋白对溶藻酸弧菌的保护率依次为VP2850 (83.3%,P<0.01)、VP1061(75%,P<0.05)和VP0760 (68.8%,P<0.05);对荧光假单胞菌的保护率依次为VP2850(93%,P<0.01)、VP1061 (87.4%,P<0.01)和VP0760 (89.5%,P<0.01);对嗜水气单胞菌的保护率依次为66.7% (P<0.05)、84% (P<0.01) 和160%(P<0.05)。在小鼠的交叉保护作用评价中,VP2850对溶藻酸弧菌、荧光假单胞菌和嗜水气单胞菌的保护作用依次为71.4%(P<0.05),70%(P<0.01)和71.4%(P<0.05);VP1061对三种菌的保护率依次为52.4%,55.6%,52.4%(均P<0.05);VP0760则依次为52.4%,55.6%和68.3% (均P<0.05)。因此,可以认为VP2850在种属间的保护作用最好。进一步对上述3个蛋白的含量和对宿主免疫的反应等有关生物学特性进行研究。结果发现,VP1061、VP0760和VP2850在副溶血弧菌膜蛋白月桂酰基肌氨酸钠非可溶性部分的所占的比重依次为1.6%、2.4%和0.6%,其含量受血清和特异性抗血清的调节。同时发现,特异性抗VP0760和VP2850兔血清与相应抗原的结合可以被鱼抗副溶血弧菌免疫血清所阻断,提示这些蛋白是鱼类良好的免疫原。
副溶血弧菌具有4个OmpA (VPA0248,VP0764,VP0636与VPA1186),仅VPA1186已包括在上述基因中。为对这些名称一致的蛋白质的保护原性有比较清楚的了解,特对其进行了免疫攻毒保护作用的评价。结果表明,其保护性有一定差别,以VPA0248的保护率为最高(55%,P<0.05)。
综上所述,本研究对23种副溶血弧菌外膜蛋白进行比较系统和全面的免疫保护作用的评价,结果发现VP2850在种属间具有较高的交叉免疫保护作用,可作为亚单位疫苗的候选靶位。这些结果为控制弧菌感染的免疫学防治具有十分重要的意义。