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弧菌病（Vibriosis）给水产养殖带来重大经济损失，现有抗生素治疗面临耐药性问题。研究人员开展基于益生菌芽孢的弧菌抗原口服递送研究，发现 MV30 芽孢吸附抗原效果好，免疫后鱼存活率显著提高。这为水产养殖抗弧菌感染提供新策略。
在水产养殖的世界里，弧菌病（Vibriosis）就像一个隐藏在暗处的 “杀手”，时刻威胁着水生生物的健康。弧菌属的多种细菌引发的这种疾病，不仅对海洋和淡水环境中的水生生物有害，还可能通过食物链威胁人类健康。目前，水产养殖业对抗弧菌病主要依赖抗生素，但随着全球范围内抗生素耐药性的不断上升，这些 “传统武器” 正逐渐失去效力。同时，抗生素的使用还会破坏动物的微生物群，影响幼体的养殖效率。在这样的困境下，寻找新的替代方法迫在眉睫。
来自那不勒斯费德里科二世大学（Dipartimento di Biologia, Università di Napoli Federico II）等机构的研究人员勇敢地迎接挑战，开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦在益生菌芽孢上，试图开发一种结合疫苗和益生菌的创新策略，利用益生菌芽孢进行弧菌抗原的口服递送。
研究人员运用了多种技术方法。在菌株筛选和培养方面，从肠道样本中分离筛选出具有体外益生菌潜力的菌株，并进行培养和芽孢制备。对于抗原的选择和制备，通过生物信息学分析确定弧菌（Vibrio harveyi）的潜在抗原，进行基因克隆、表达和纯化。采用吸附实验评估芽孢对抗原的吸附效率，利用免疫实验和感染实验在 Medaka 鱼（Oryzias latipes）模型中检测免疫保护效果 。
研究结果如下：
- 益生菌 MV30 芽孢高效吸附模型蛋白：研究人员筛选出四种具有体外益生菌潜力的芽孢杆菌属菌株，通过荧光显微镜和定量分析发现，MV30 菌株芽孢对模型异源蛋白单体红色荧光蛋白（mRFP）的吸附效率极高，优于实验室常用菌株 PY79，因此选择 MV30 芽孢进行后续实验。
- 选择弧菌抗原：经分析，外膜蛋白 OmpK 和热休克蛋白 Hsp33 被确定为潜在有效抗原。通过生物信息学预测，确定了 Hsp33 全蛋白和 OmpK 的 21 - 260 氨基酸片段（OmpK21/260）为抗原区域。
- Hsp33 和 OmpK21/260在 MV30 芽孢上的吸附：对编码 Hsp33 和 OmpK21/260的基因进行扩增、表达和纯化，获得相应蛋白。实验表明，Hsp33 在醋酸盐缓冲液中吸附效果最佳，OmpK21/260在多种缓冲液中均能有效吸附。进一步研究发现，增加抗原量，大部分抗原能紧密吸附在芽孢表面。
- 吸附的均一性和稳定性：通过流式细胞术分析，发现 Hsp33 和 OmpK21/260在 MV30 芽孢群体上的吸附均匀。在模拟水产养殖环境的实验中，Hsp33 较稳定，而 OmpK21/260不稳定，但与芽孢结合后稳定性显著提高。
- 免疫和感染实验：以 Medaka 鱼幼虫为模型进行实验，结果显示，单独使用芽孢或游离抗原处理，幼虫存活率有所提高但不显著；而用吸附了抗原的芽孢处理，幼虫存活率大幅提升，超过 80%，表明该策略能有效保护鱼免受弧菌感染。
研究结论和讨论部分表明，益生菌巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）MV30 菌株的芽孢能高效吸附 Hsp33 和 OmpK21/260抗原，且以非重组方式展示抗原的疫苗策略不存在安全隐患。用吸附抗原的芽孢口服免疫 Medaka 鱼幼虫，可诱导强大的保护作用。此外，益生菌芽孢可能通过竞争排斥或抗原非依赖的免疫反应，部分降低弧菌的毒力。
这项研究为水产养殖中对抗弧菌感染提供了一种全新的、安全有效的策略，有望解决长期以来困扰水产养殖业的弧菌病难题，为水产养殖业的健康发展带来新的希望。其成果发表在《Microbial Cell Factories》上，为相关领域的研究开辟了新的方向，具有重要的理论和实践意义。
