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罗非鱼(Oreochromis spp.)是世界重要养殖鱼类之一,原产地非洲,在中国也称为非洲鲫鱼、吴郭鱼等,属热带、亚热带暖水性鱼类,具有食性广、生长快、适应性强和耐低氧等优点,我国的罗非鱼养殖和出口量居于世界之首。20世纪80年代后,世界各地多种淡水和海水鱼类中相继出现无乳链球菌感染病例,发病率和死亡率呈现出逐年上升的趋势。近几年,中国南方罗非鱼主要养殖区也暴发较为严重的链球菌病,出现大规模死亡现象,不仅给养殖户带来了严重经济损失,还影响到我国出口创汇。因此如何有效控制无乳链球菌病的蔓延变得尤为迫切。基于此,本研究拟采用罗非鱼源无乳链球菌表面蛋白SIP和GAPDH作为疫苗设计靶点,开展罗非鱼无乳链球菌嵌合型疫苗的制备及免疫保护作用研究。通过PCR技术克隆出SIP、GAPDH基因后,利用重叠延伸拼接技术(SOEing)获得融合基因SIP-GAPDH,成功制备嵌合型亚单位疫苗和DNA疫苗并在体外进行了免疫保护性实验。具体研究内容及结果如下:1.将SIP,GAPDH和SIP-GAPDH基因分别克隆至原核表达载体pET-32a(+),转化大肠杆菌BL21(DE3)中,获得表达候选分子的重组工程菌(pET-32a-GAPDH、pET-32a-SIP、pET-32a-SIP-GAPDH)。这3种蛋白表达形式均以包涵体的形式存在,采用HisTrapTMHP亲和层析柱纯化得到体外表达蛋白,浓度分别为:SIP-GAPDH(670μg/mL),GAPDH(560μg/mL),SIP(520μg/mL)。2.将GAPDH、SIP、SIP-GAPDH重组蛋白分别以腹腔注射的方式免疫吉富罗非鱼(Oreochromis niloticus),采用ELISA方法检测抗体效价。结果表明:3个实验组均可检测到抗体的存在,免疫组与对照组的抗体效价差异显著,且在第28d时各免疫组鱼的抗体水平达到峰值,SIP-GAPDH实验组抗体效价最高(1:8192),SIP与GAPDH组的抗体效价分别为:1:4096和1:2048。人工攻毒实验表明,该3组亚单位疫苗的免疫保护率依次为:SIP-GAPDH(90%),SIP(86.7%),GAPDH(83.3%)。Real-time PCR(qPCR)数据表明,注射亚单位疫苗以后,罗非鱼体内IgM、IL-1β和CD8基因的mRNA表达量均出现了上调。其中,免疫后第1d,IgM在头肾中表达量达到峰值,在免疫后第2d,IgM在脑和脾脏中的表达量迅速上调至峰值,随着时间的延长,各组织中的IgM逐渐降低到一个平稳水平,但仍高于对照组;IL-1β在脑和脾脏中的表达量在12h时即可到达峰值,头肾中的表达量在1d后到达峰值;在脑、脾脏和头肾组织中CD8的表达量均在2d后达到峰值,随后有一定下降但仍高于对照组水平。3.将成功构建的真核表达质粒pcDNA-GAPDH、 pcDNA-SIP和pcDNA-SIP-GAPDH,分别以肌肉注射的方式免疫吉富罗非鱼,采用PCR及RT-PCR方法检测以上3种重组真核质粒在各个组织(肌肉、脑、头肾、脾脏、鳃和肝脏)中的表达情况;分别于免疫后第7、14、21及28d采集血清,使用ELISA方法检测抗体效价;同时,免疫42d后进行攻毒实验以计算疫苗的免疫保护率。研究结果表明,实验组在免疫接种第7d和28d时,注射点周围的肌肉、脑、头肾、脾脏、鳃和肝脏中均能检测到相应的质粒。ELISA结果证明了罗非鱼血清中存在相应的重组蛋白抗体,表明DNA疫苗免疫后,各目的蛋白均诱导产生了相应抗体(免疫鱼体21d达到峰值,pcDNA-GAPDH、pcDNA-SIP和pcDNA-SIP-GAPDH的效价分别是:1:1024,1:2048,1:4096)。在第42d后对受免鱼进行人工攻毒试验,重组质粒pcDNA-GAPDH、pcDNA-SIP和pcDNA-SIP-GAPDH的免疫保护率分别为:83.3%、86.7%、93.3%。Real-time PCR(qPCR)数据表明,注射DNA疫苗以后,罗非鱼体内IgM、IL-1β和CD8基因的mRNA表达量均出现了上调。其中,免疫后第1d,IgM在脑和头肾中表达量迅速上调至峰值,在免疫后第2d,IgM在脾脏中的表达量达到峰值,随着时间的延长,各组织中的IgM逐渐降低到一个平稳水平,但仍高于对照组;在脑、头肾和脾脏组织中,IL-1β和CD8的表达量分别在12h、2d后达到峰值,随后有一定下降但仍高于对照组水平。