迟钝爱德华氏菌与创伤弧菌外膜蛋白基因原核表达及其免疫原性研究

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本研究采用基因工程技术分别获取迟钝爱德华氏菌和创伤弧菌重组外膜蛋白(Omp)并对其免疫原性进行研究,以期为迟钝爱德华氏菌和创伤弧菌外膜蛋白基因工程亚单位疫苗的研制奠定基础。研究方法与主要结果如下:(1)设计特异性引物,扩增迟钝爱德华氏菌OmpA和创伤弧菌OmpU基因中抗原决定簇丰富的膜外区域,与质粒连接后成功构建了重组表达载体(pGEX-2T-OMP-Edwa-his)和(pGEX-2T-OMP-Vibrio-his)。转化大肠杆菌(E.coli BL21)后以不同条件诱导表达确定其最适表达条件。结果表明:菌液初始浓度OD600 nm=0.3-0.8,IPTG终浓度0.25 mmol/L,16℃诱导5-9 h,可获得高浓度的外膜蛋白重组表达产物。经镍柱纯化和梯度尿素复性后分别获得53 kD的迟钝爱德华氏菌重组OmpA和51 kD的创伤弧菌重组OmpU。(2)将180尾日本鳗鲡均分成3组,分别腹腔注射0.5 mg/mL的BSA(BSA组)、5.0×108 cfu/mL的迟钝爱德华氏菌灭活菌液(FKC组)和0.5 mg/mL的OmpA(OMP组),0.2 mL/尾。于免疫后第14、21、28和42 d采集鳗鲡肝、肾脏、粘液、血清和血细胞,从血细胞转化、抗体水平、溶菌酶含量、补体活性和杀菌能力等5个方面对OmpA的免疫效果进行探讨。结果表明,免疫后第28 d,OMP组的全血细胞转化水平显著(P<0.05)高于BSA组;免疫后第28和42 d,OMP组的抗体水平显著(P<0.01或P<0.05)高于BSA组和FKC组;OMP组的血清和肾脏溶菌酶含量分别于14和42 d显著(P<0.05)高于BSA组;第42 d,OMP组的补体活性显著(P<0.05)高于BSA组。杀菌试验显示OMP组在第21 d到28 d具有较强的杀菌能力。免疫后第28 d以迟钝爱德华氏菌攻毒感染结果表明OMP组免疫的鳗鲡产生了77.7%的相对免疫保护率,表达的OmpA具有较好的免疫原性。(3)将180尾日本鳗鲡均分成3组,分别腹腔注射0.5 mg/mL的BSA(BSA组)、5.0×108 cfu/mL的创伤弧菌灭活菌液(FKC组)和0.5 mg/mL的OmpU(OMP组),0.2 mL/尾。于免疫后第14、21、28和42 d采集鳗鲡肝、肾脏、粘液、血清和血细胞,测定其血细胞转化水平、抗体水平、溶菌酶含量、补体活性和杀菌能力。结果表明,免疫后第28 d,OMP组的全血细胞转化水平显著(P<0.01或P<0.05)高于BSA组和FKC组;第28和42 d,OMP组的抗体水平显著(P<0.05或P<0.01)高于BSA组和FKC组;OMP组的粘液和肾脏溶菌酶含量分别于14和42 d显著(P<0.05或P<0.01)高于BSA组;OMP组与BSA组补体活性无明显差异。杀菌试验表明OMP组在第21到28 d具有较强的杀菌能力。免疫后第28 d以创伤弧菌攻毒感染结果表明,OmpU免疫鳗鲡后产生的相对免疫保护率为80%,表明表达的OmpU具有良好的免疫原性。综上所述,表达的迟钝爱德华氏菌OmpA和创伤弧菌OmpU具有良好的免疫原性,可提高鳗鲡对相应病原菌感染的抵抗力,原因主要是表达的外膜蛋白免疫后可能提高鳗鲡的血细胞转化水平、抗体水平和杀菌能力等,与溶菌酶含量和补体活性没有直接的相关性。
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