基于铁蛋白纳米颗粒的猪流行性腹泻病毒疫苗通过妊娠母猪免疫有效保护新生仔猪

为解决猪流行性腹泻病毒(PEDV)变异株疫苗保护力不足的问题，研究人员开发了展示PEDV刺突蛋白核心中和表位(COE)的铁蛋白纳米颗粒疫苗。通过妊娠母猪免疫实验证明，该疫苗能诱导更高水平的IgG/IgA和中和抗体，使新生仔猪获得完全保护，为PED防控提供了新策略。

　　

猪流行性腹泻病毒(PEDV)是严重危害全球养猪业的肠道病原体，可导致新生仔猪高达90%的死亡率。尽管现有商业疫苗广泛应用，但对变异毒株的保护效果有限，这成为制约PED防控的关键瓶颈。在此背景下，南阳师范学院河南省畜禽健康产品工程技术中心的研究人员创新性地利用铁蛋白(ferritin)纳米颗粒展示PEDV刺突蛋白的核心中和表位COE，开发出新型纳米疫苗，并通过妊娠母猪免疫-仔猪攻毒实验体系，证实该疫苗能通过乳源免疫为新生仔猪提供完全保护。相关成果发表在《Veterinary Research》期刊。

研究采用大肠杆菌表达系统制备COE-ferritin融合蛋白，通过透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)验证纳米颗粒形成；选取9头初产母猪分为COE-ferritin组、COE单体组和PBS对照组进行免疫评估；通过ELISA、病毒中和试验(VNT)检测抗体反应；以LYL强毒株攻毒3日龄仔猪，监测临床症状、病毒载量(qRT-PCR检测)和组织病理变化。

研究结果显示：

1. 蛋白表达与表征
   COE-ferritin蛋白在大肠杆菌中以包涵体形式高效表达，经镍柱纯化后获得38 kDa目标蛋白。TEM观察显示其可自组装为直径约12 nm的均匀球形纳米颗粒，Western blot证实保留COE抗原性。

2. 免疫原性分析
   与COE单体相比，COE-ferritin疫苗诱导母猪血清IgG抗体水平显著提高（P<0.05），且抗体持续时间延长至38 dpi。在初乳中检测到更高水平的IgA（2.1倍）和中和抗体（128 vs 32滴度），证明纳米结构增强黏膜免疫应答。

3. 仔猪保护效果
   COE-ferritin组仔猪攻毒后全部存活，无腹泻症状，体重下降仅4.2%，显著优于COE组（33.3%死亡率）。qRT-PCR显示粪便病毒载量降低100倍（P<0.01），各肠段组织病毒RNA拷贝数减少10-100倍。

4. 病理学评估
   COE-ferritin组仔猪小肠绒毛高度/隐窝深度比(VH:CD)维持正常(>3)，而PBS组出现严重萎缩(VH:CD<1)。免疫组化显示纳米疫苗组肠上皮PEDV抗原阳性面积减少87.5%（P<0.01）。

该研究首次证实铁蛋白纳米颗粒可显著提升PEDV COE抗原的免疫原性，通过母猪免疫实现"免疫母猪-保护仔猪"的防控模式。其创新性体现在：①利用ferritin多价展示特性增强抗原呈递；②证实纳米疫苗诱导的乳源IgA对肠道黏膜保护的关键作用；③建立可量化评估的仔猪攻毒模型。这一策略为其他新生动物肠道病毒疫苗开发提供了重要参考，具有转化应用潜力。未来研究可进一步优化抗原设计，评估对更多流行毒株的交叉保护效果。