布鲁氏菌解毒脂多糖和水解 O - 多糖联合或结合破伤风类毒素免疫 BALB/c 小鼠,增强抗病原体保护性免疫应答:开拓疫苗研发新方向

【字体: 时间:2025年05月12日 来源:Comparative Immunology, Microbiology and Infectious Diseases 2.0

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  布鲁氏菌病影响人畜健康,现有疫苗存在不足。研究人员用布鲁氏菌解毒脂多糖(d-LPS)和水解 O - 多糖(OPS)分别结合或联合破伤风类毒素(TT)免疫小鼠。结果显示结合抗原能诱导特异性 IgG2a 应答等,d-LPS-TT 诱导的保护免疫应答最强,为疫苗研发提供新思路。

  在动物和人类的健康领域,布鲁氏菌病是一个不可忽视的威胁。布鲁氏菌作为一种胞内病原体,每年在全球范围内引发大量的人畜感染病例。据流行病学数据显示,全球每年新增人类布鲁氏菌病病例介于 160 万至 210 万之间,在地中海盆地、中东、中亚和非洲等地区,发病率尤为突出 。
目前,针对布鲁氏菌病的防控面临诸多难题。动物疫苗株对人类具有致病性,而适用于人类的布鲁氏菌病疫苗至今尚未获批上市 。布鲁氏菌细胞壁的抗原成分,如外膜蛋白(OMPs)和脂多糖(LPS),虽被视为亚单位疫苗的潜在候选成分,但研发之路并不顺利。其中,LPS 作为布鲁氏菌细胞壁的关键成分,其光滑型(S-LPS)不仅有助于病原体在宿主细胞内存活,还能逃避宿主的免疫攻击 。而且,纯多糖属于 T 细胞非依赖性抗原,难以诱导强大的 T 细胞应答,感染过程中产生的针对 LPS 多糖部分的体液免疫应答,不足以清除胞内的布鲁氏菌 。

为了攻克这些难题,来自伊朗的研究人员开展了一项具有重要意义的研究。他们以破伤风类毒素(TT)为载体蛋白,制备了布鲁氏菌光滑型脂多糖(S-LPS)的解毒形式(d-LPS)和水解 O - 多糖(OPS),并分别将其与 TT 结合,同时设置了 d-LPS+TT、OPS+TT 的混合组,用这些抗原免疫 BALB/c 小鼠,探究其对小鼠免疫应答的影响 。该研究成果发表在《Comparative Immunology, Microbiology and Infectious Diseases》上。

研究人员在研究过程中,运用了多种关键技术方法。首先是细菌培养技术,他们从伊朗巴斯德研究所标准细菌培养物保藏中心获取布鲁氏菌 16M(致病菌株)和布鲁氏菌 Rev-1(疫苗菌株),在布鲁氏菌琼脂上于 37°C±1 培养 72 小时,获取实验所需的细菌生物质 。其次是多糖抗原制备技术,对提取的 LPS 及其衍生物进行核酸和蛋白质污染评估,确保 d-LPS 和 OPS 的核酸和蛋白质杂质含量均符合实验要求 。

研究结果如下:

  • 特异性血清应答:结合抗原 d-LPS-TT 和 OPS-TT 诱导了显著的针对多糖成分的 IgG2a 特异性血清应答 。这表明结合抗原能够有效激发小鼠的体液免疫,使机体产生特定的抗体来对抗布鲁氏菌。
  • 细胞因子水平变化:用布鲁氏菌 16M 腹腔攻击免疫后的小鼠,发现接受 d-LPS-TT 和 OPS-TT 免疫的小鼠体内白细胞介素 - 12(IL-12)和干扰素 -γ(IFN-γ)水平升高 。IL-12 和 IFN-γ 是 Th1 型细胞免疫的关键细胞因子,这一结果意味着结合抗原促进了 Th1 型细胞免疫的激活。
  • 保护性免疫应答差异:研究观察到,接受 d-LPS-TT 免疫的小鼠展现出最强的保护性免疫应答 。这进一步证实了 d-LPS-TT 在诱导抗布鲁氏菌感染的保护作用方面具有显著优势。

研究结论表明,布鲁氏菌 LPS 衍生的多糖通过糖结合或联合载体蛋白增强免疫原性,可在免疫小鼠中产生更有效的保护性免疫应答 。这一发现挑战了长期以来将 LPS 成分排除在布鲁氏菌疫苗候选物之外的观点,突出了进一步探索 LPS,尤其是结合形式的 LPS 作为布鲁氏菌疫苗成分的潜在价值 。该研究为布鲁氏菌病疫苗的研发开辟了新的方向,为未来有效防控布鲁氏菌病提供了重要的理论依据和实践指导,有望推动相关疫苗的开发和应用,从而降低布鲁氏菌病对人类和动物健康的威胁。

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