基于铁蛋白自组装纳米疫苗诱导大口黑鲈持久高效抗LMBV免疫反应的研究

本研究针对大口黑鲈虹彩病毒(LMBV)对水产养殖业的严重威胁，创新性地构建了融合低分子量鱼精蛋白(LMWP)、MCP-2蛋白和铁蛋白(Ferritin)的自组装纳米疫苗(LPM-DFH/LPM-MFH)。通过透射电镜和动态光散射证实其24 nm的均匀纳米结构，浸浴免疫实验显示该疫苗能诱导显著高于对照组的特异性抗体水平，对LMBV感染的相对免疫保护率分别达61.6%和69.2%，为水产病毒病防控提供了新型纳米疫苗技术平台。

　　

大口黑鲈虹彩病毒(LMBV)是近年来肆虐全球水产养殖业的"隐形杀手"，这种双链DNA病毒能导致鱼体出现出血性溃疡病变，死亡率极高。据统计，中国大口黑鲈产量占全球99%，2022年达80万吨，但LMBV疫情造成的经济损失持续扩大。传统灭活疫苗和亚单位疫苗存在免疫原性低、递送效率差等瓶颈，而纳米疫苗技术为这一困局带来了曙光。

西北农林科技大学的研究团队独辟蹊径，从斑马鱼和大口黑鲈中提取铁蛋白(Ferritin)作为天然纳米载体，融合病毒主要衣壳蛋白MCP-2的免疫优势区段，并引入低分子量鱼精蛋白(LMWP)增强穿透能力，构建出LPM-DFH和LPM-MFH两种自组装纳米疫苗。相关成果发表在《Water Biology and Security》上，为水产疫苗研发提供了新范式。

研究采用基因工程重组蛋白表达、透射电镜表征、动态光散射分析等技术验证纳米结构；通过体内荧光成像和巨噬细胞摄取实验评估抗原递送效率；利用qPCR检测免疫相关基因表达，并建立LMBV攻毒模型评估保护效果。结果显示，纳米疫苗呈现24 nm的均一球形结构，表面带负电荷。浸浴免疫后，纳米疫苗在鱼体内滞留时间显著延长，巨噬细胞摄取效率提高2倍以上。免疫21天时抗体滴度达峰值，LPM-MFH组IgM表达量是对照组的8.52倍。攻毒实验显示，同源铁蛋白构建的LPM-MFH保护效果最优，相对存活率提升30.7%，脾脏病毒载量降低2个数量级。

在"抗原递送效率"部分，荧光标记实验证实纳米疫苗突破鱼类黏膜屏障的能力。浸浴6小时后，LPM-MFH在鳃和肠道富集，72小时内保持缓释特性。巨噬细胞实验显示，铁蛋白载体使抗原内化效率提升3倍，且无细胞毒性。

"免疫应答分析"揭示纳米疫苗激活多重免疫通路。除显著提升IgM外，MHC II分子表达上调3.45倍，CD40共刺激分子增加2.8倍，表明有效激活了抗原呈递细胞。干扰素γ(IFN-γ)和IL-8的协同升高，证实其诱导了Th1型细胞免疫应答。

"攻毒保护实验"数据最具说服力。LPM-MFH组存活率达73.3%，显著高于LPM组的42.6%。组织病理学显示，对照组肝脏出现脂肪变性伴炎性浸润，而免疫组组织结构完整。病毒载量检测发现，纳米疫苗使脾脏病毒拷贝数从10⁸/mg降至10⁶/mg量级。

讨论部分强调，铁蛋白的24聚体笼状结构可实现抗原多价展示，其同源物种来源增强生物相容性。研究首次证实浸浴免疫纳米疫苗可诱导系统性免疫，为难以注射免疫的水产动物提供了解决方案。未来可通过优化抗原表位组合和佐剂配伍，进一步提升保护率。该技术路线对其它水产病毒疫苗研发具有重要借鉴价值，为保障食品安全和产业可持续发展提供了创新工具。