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为解决旋毛虫病（Trichinellosis）防控难题，尤其是疫苗开发中保护性候选抗原筛选问题，研究人员开展了对旋毛虫骨形态发生蛋白（BMP）同源物 TGH4 的研究。结果表明 TGH4 突变体是重要候选抗原，能阻断胚胎发育、杀幼虫，为寄生虫疫苗研究提供新方向。
在动物健康和食品安全的大舞台上，旋毛虫病（Trichinellosis）就像一个隐藏的 “反派”，时不时出来捣乱。近年来，墨西哥、中国、阿尔及利亚、克罗地亚等地都出现了动物旋毛虫病爆发的情况，这不仅威胁着肉类安全，还对公众健康造成了极大挑战。目前，预防旋毛虫病的方法十分有限。阿苯达唑（Albendazole）虽能减少肠道内旋毛虫成虫数量，但对有包囊保护的肌肉幼虫（ML）效果不佳，而且还存在药物残留风险。传统的疫苗，如 γ 辐照 ML 和冻融全新生幼虫（NBL）虽有一定免疫保护效果，但成本高且存在旋毛虫寄生风险。所以，开发低成本且有效的蛋白疫苗迫在眉睫，而筛选合适的蛋白分子则成为其中的关键难题。
在这样的背景下，吉林大学的研究人员挺身而出，开展了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦在骨形态发生蛋白（BMP）家族上，从旋毛虫（Trichinella spiralis ）中鉴定出 BMP 同源物转化生长因子同源物 4（TGH4）。研究发现，TGH4 突变体是一种重要的疫苗候选抗原，它能够阻断旋毛虫胚胎发育、杀死幼虫，这一成果为寄生虫疫苗研究开辟了新的道路，有望成为对抗旋毛虫病的有力武器。该研究成果发表在《Veterinary Research》杂志上。
为了开展这项研究，研究人员运用了多种关键技术方法。首先是生物信息学分析，通过预测 TGH4 的各种生物学信息，如分子量、信号肽等，为后续研究提供基础。接着利用大肠杆菌表达重组蛋白，并进行纯化与定量。在动物实验方面，选用 BALB/c 小鼠和 SD 大鼠，按照规范流程进行感染和免疫实验。此外，还运用了 RT-qPCR 技术检测基因转录水平，通过 Western blot 分析蛋白表达，借助流式细胞术检测免疫细胞变化等。
研究结果如下：
- TGH4 和 TGH4-m 的生物信息学分析：TGH4 由 431 个氨基酸残基组成，包含信号肽、弗林蛋白酶（furin）切割位点和 C 端活性区域 TGH4-m。TGH4-m 的氨基酸序列高度保守，且 TGH4 与哺乳动物 BMP 聚类在一起，其 3D 结构预测模型质量较高。
- 重组蛋白表达及活性检测：成功获得重组蛋白 rTGH4 和 rTGH4-m，rTGH4-m 以二聚体形式存在。rTGH4 和 rTGH4-m 均能抑制小鼠成纤维细胞迁移和增殖，rTGH4-m 可激活小鼠的 BMP 信号通路，而 rTGH4 抑制 p38MAPK 磷酸化，但不依赖 BMP 信号通路发挥作用。
- TGH4 是与 NBL 生长发育相关的关键候选疫苗抗原：Tgh4 在旋毛虫不同发育阶段转录水平都较高，尤其在 Ad3、NBL 和 ML 阶段。rTGH4-m 能促进胚胎发育成幼虫，阻断天然 TGH4 会影响幼虫存活。免疫实验表明，rTGH4 和 rTGH4-d 免疫组的寄生虫负荷显著低于对照组，且 rTGH4-d 免疫组效果更优。
- rTGH4-d 诱导血清抗体 IgG 亚类变化影响 NBL 寄生：rTGH4 主要诱导 II 型免疫反应，rTGH4-d 诱导 I 型和 II 型混合免疫反应。rTGH4-d 免疫血清能显著减少 ML 数量。
- rTGH4 和 rTGH4-d 诱导脾脏免疫细胞表型不同变化：rTGH4 和 rTGH4-d 免疫组的 B 细胞数量低于对照组。rTGH4 增加 CD4+细胞与 CD8+细胞的比例增强免疫反应；rTGH4-d 组 CD3+ T 细胞比例升高，Treg 细胞比例降低。
- rTGH4 和 rTGH4-d 影响腹腔巨噬细胞增强免疫反应：蛋白免疫组中，大巨噬细胞数量减少，小巨噬细胞数量增加，rTGH4-d 诱导小巨噬细胞分化和相关抗原处理蛋白表达的能力更强。
- TGH4-d 诱导高水平促炎细胞因子：rTGH4-d 诱导的 IL-5、IL-17A、TNF-α 和 IFN-γ 水平较高，同时降低 TGF-β1 水平，增加 IL-10 水平。
研究结论和讨论部分指出，TGH4 释放的活性 TGH4-m 是发挥 BMP 活性的关键，其保守的调节活性对维持小鼠成纤维细胞静止状态和提高成虫繁殖能力有重要作用。BMP 活性对建立针对 NBL 寄生的有效免疫保护有负面影响，去除 TGH4 的 BMP 活性可增强免疫反应和宿主对旋毛虫的抵抗力。此外，研究还发现特异性 IgG2a 在减少幼虫寄生中起关键作用，TGH4-d 通过调节巨噬细胞、T 细胞、B 细胞和特异性抗体水平构建强大的免疫抵抗。该研究首次鉴定出旋毛虫的 BMP 同源物 TGH4，为其他寄生虫 BMP 同源物的疫苗改造提供了范式参考，在寄生虫疫苗研究领域具有重要的意义，为未来旋毛虫病的防控带来了新的希望和方向。
