构建由粪肠球菌(Enterococcus faecium)介导的ExoU疫苗及其在感染铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的小鼠体内的保护作用
《Molecular Immunology》:Construction of
Enterococcus faecium-mediated ExoU vaccine and its protective effect in mice challenged with
Pseudomonas aeruginosa
编辑推荐:
铜绿假单胞菌ExoU蛋白疫苗开发及免疫效果评估显示,利用肠球菌表达ExoU构建的疫苗能显著降低小鼠肺部细菌载量和炎症因子水平,并诱导Th1/Th2混合免疫应答,为铜绿假单胞菌感染治疗提供新策略。
杨帆|杨淑涵|欧兴坤|何爱琳|杨旭红|李文贵
中国重庆医科大学第一附属医院传染病科
摘要
背景
铜绿假单胞菌(Pa)是一种机会性病原体,是医院感染的重要原因,其抗菌耐药性是一个主要的治疗挑战。DNA疫苗是一种有吸引力的抗原特异性免疫疗法。
方法
在本研究中,我们使用Pa释放的最具有细胞毒性的效应外酶U(ExoU)作为特异性抗原,并使用安全可靠的粪肠球菌(Ef)作为表达载体,构建了重组Ef-ExoU疫苗。通过口服灌胃的方式评估了该DNA疫苗在小鼠中的免疫保护作用以及体液和细胞免疫反应。
结果
我们发现Ef-ExoU疫苗显著降低了肺部细菌负荷和肺部炎症细胞因子(IL-6、TNF-α)的水平,这可能是通过诱导更高水平的IgG和脾脏CD4+ T细胞增殖实现的,表明诱导了Th1和Th2混合免疫反应。
结论
本研究表明Ef-ExoU是一种有前景的亚单位疫苗候选物,为预防和治疗Pa感染提供了新的策略。
章节摘录
1. 引言
铜绿假单胞菌(Pa)是一种机会性病原体,是医院感染的重要原因。它可引起一系列复杂的感染,尤其是在免疫功能低下的人群中。由于该菌具有很强的适应性以及抗生素耐药性,严重阻碍了抗菌治疗,对公共卫生构成了重大威胁(Killough等人,2022年)。因此,开发用于预防和治疗Pa感染的疫苗已成为当前研究的重点之一。
2.1 菌株、质粒、宿主细菌和小鼠
Pa标准菌株PA01由中国典型培养物保藏中心(CCTCC)提供。质粒pGEX-1λT和Ef感受态细胞保存在重庆医科大学第一附属医院的传染病与寄生虫病研究所。Ef标准菌株(TX0016)由我们医院实验室的李燕教授提供。特定病原体-free(SPF)BALB/c小鼠(雌性,6–8周龄,体重约16–20克)购自相关实验室。3.1 重组疫苗Ef-ExoU的构建、鉴定和表达
使用Pa标准菌株PA01的基因组DNA作为模板扩增ExoU基因。PCR产物通过琼脂糖凝胶电泳(AGE)进行鉴定,观察到一条约830 bp的条带(图2A),这与目标基因一致。重组质粒和空载体pGEX-1λT分别用双限制性内切酶切割后,再进行AGE分析。结果显示有4947 bp的载体条带和830 bp的
5. 结论
总之,我们首次成功构建了一种由Ef介导的重组ExoU疫苗。该疫苗能够诱导Th1和Th2混合类型的免疫反应,并为感染Pa的小鼠提供有效的保护性免疫。我们的结果表明Ef-ExoU是一种有前景的针对Pa感染的亚单位疫苗候选物。
缩写
Pa:铜绿假单胞菌;ExoU:外酶U;Ef:粪肠球菌;T3SS:III型分泌系统;AGE:琼脂糖凝胶电泳;IPTG:异丙基β-D-硫代半乳吡喃糖苷;WB:Western blotting;SDS-PAGE:十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳;PaAg:Pa抗原;ConA:卵黄凝集素A;APC:抗原呈递细胞;Th:辅助T细胞;MTT:甲基噻唑基四唑。
CRediT作者贡献声明
杨帆:撰写 – 审稿与编辑,撰写 – 初稿,可视化,验证,项目管理,方法学研究,资金获取,数据分析,概念构思。李文贵:撰写 – 审稿与编辑,监督,资源提供,项目管理,概念构思。杨旭红:撰写 – 审稿与编辑,验证,方法学研究。杨淑涵:撰写 – 审稿与编辑,研究。何爱琳:撰写 – 审稿与编辑,研究。
作者贡献
W.G.L.和F.Y.构思了这项研究并设计了实验。F.Y.和X.H.Y.进行了主要实验并分析了数据。S.H.Y.、X.K.O.和A.L.H.参与了一些实验。F.Y.起草并修订了手稿。所有作者均阅读并批准了最终版本的手稿。
伦理批准声明
所有动物护理和实验均遵循伦理规范,并获得了重庆医科大学第一附属医院生物医学伦理委员会的批准(编号:2019015)。
资助
本工作得到了重庆医科大学未来医学青年创新计划 [W0101]对F.Y.的支持,以及北京IGandan基金会 [iGandanF-1082022-RGG041]对F.Y.的支持。致谢
作者感谢所有参与者和合作者在本研究中的宝贵支持和帮助。