《Veterinary Microbiology》：pIntranasal BCG cell wall polysaccharide-based subunit vaccine confers protection against
Mycobacterium bovis challenge in mice
编辑推荐：
•基于 BCG 细胞壁（CW）的亚单位疫苗在小鼠中对抗 M. bovis 攻击提供了与 BCG 相当的保护。•保护效果表现为细菌负荷减少和肺部病理改善。•经鼻接种的基于 CW 的亚单位疫苗诱导了强烈的 IL-17 反应。•相比之下，尽管能刺激 IgG，但基于 Ag85A 的亚
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基于 BCG 细胞壁（CW）的亚单位疫苗在小鼠中对抗 M. bovis 攻击提供了与 BCG 相当的保护。
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保护效果表现为细菌负荷减少和肺部病理改善。
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经鼻接种的基于 CW 的亚单位疫苗诱导了强烈的 IL-17 反应。
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相比之下，尽管能刺激 IgG，但基于 Ag85A 的亚单位疫苗未能提供保护。
引言
牛结核病（bTB）主要由牛分枝杆菌（M. bovis）引起，是一种重要的 人畜共患疾病，威胁牲畜生产和公共卫生。作为结核分枝杆菌复合群（MTBC）的成员，M. bovis 具有广泛的宿主范围，估计约占人类结核病病例的 1.3% 至 30.2%（Müller et al., 2013, Scott et al., 2016, Torres-Gonzalez et al., 2016）。除了威胁人类健康外，bTB 还会造成巨大的经济损失，例如产奶量减少、奶牛提前淘汰和贸易限制。目前用于 bTB 控制的“检测 - 扑杀”策略带来了沉重的经济负担，因此开发新型疫苗已成为迫切的科学需求。
卡介苗（BCG）是目前唯一获批的结核病疫苗，并已广泛评估用于 bTB 控制。然而，BCG 在牛中的保护效力有限，报道的直接保护通常不超过 50%（Fromsa et al., 2024）。此外，BCG 疫苗接种会诱导对结核菌素纯蛋白衍生物（PPD）的持续阳性反应，使其难以与自然感染区分。因此，亚单位疫苗由于其安全性以及基于多种抗原的 DIVA（鉴别感染动物与已免疫动物）诊断策略的兼容性，代表了一种有吸引力的替代方案。有效亚单位疫苗的开发取决于识别 M. bovis 感染不同阶段表达的主要靶抗原（Mao et al., 2023）。Ag85A 是一种特征明确的分枝杆菌抗原，已在结核病疫苗开发中得到广泛研究，并能诱导细胞免疫和体液免疫反应（Hawkridge et al., 2008, McShane et al., 2016, Tameris et al., 2013）。然而，能够诱导对抗 M. bovis 有效保护的其他抗原成分仍有待探索。
分枝杆菌细胞壁含有复杂的脂质和碳水化合物。糖脂如海藻糖 -6,6′-二蜜糖脂（TDM）、脂阿拉伯半乳聚糖（LAM）、脂甘露聚糖（LM）和磷脂酰肌醇甘露糖苷（PIMs）不仅具有佐剂活性，还能通过 C 型凝集素受体（CLRs）或 CD1 呈递启动宿主免疫反应（Ishikawa et al., 2017）。这些特性表明，分枝杆菌细胞壁衍生的成分可能作为亚单位疫苗的抗原或免疫活性成分具有潜力。然而，纯化抗原通常需要适当的佐剂和递送系统才能激发强大的保护性免疫。在潜在的黏膜佐剂中，壳聚糖基纳米颗粒（CSNPs）可以结合抗原，实现持续释放，并增强抗原呈递细胞（APCs）的靶向性（Gong et al., 2022），MnJ 是一种胶体锰盐，既作为免疫增强剂又作为递送系统。它在肌肉注射或经鼻接种后能诱导强大的体液和细胞免疫反应，其中经鼻递送特异性地诱导高水平的分泌型 IgA 并赋予黏膜免疫（Zhang et al., 2021）。
因此，以 Ag85A 蛋白作为对照抗原（Tameris et al., 2013），本研究旨在确定在鼠标模型中，基于 BCG 细胞壁多糖（CW）的亚单位疫苗经鼻免疫是否能提供对抗 M. bovis 的保护性免疫。
章节片段
细菌培养
M. bovis BCG Pasteur 1173P2 菌株由周向美教授（中国农业大学，北京，中国）提供。该亚株源于巴斯德研究所（法国巴黎），并拥有公开可用的基因组序列（GenBank: NC_008769）。本研究中使用的 M. bovis 强毒株是我们实验室保存的临床分离株。该菌株编号为 L24001，最初从一头患有严重牛结核病的牛的肺组织中分离得到。M. bovis
BCG 细胞壁多糖的表征和 Ag85A 的纯化
为了调查 CW 多糖是否能作为潜在的疫苗抗原，我们首先提取了它们并鉴定了产物。PAS 染色分析显示在 35 kDa 处有一条弥散条带，这与 BCG CW 中 ManLAM 的分子大小相对应（图 1A），表明我们获得的产物确实来自 CW。此外，我们使用苯酚 - 硫酸法测量了 CW 多糖的浓度，最终获得的浓度为 1.95 mg/mL（图.
讨论
本研究评估了基于 BCG-CW 和 Ag85A 的 bTB 亚单位疫苗的保护效力，以及 CSNPs 和 MnJ 的佐剂效应。我们的研究结果表明，在肺部，CW?MnJα和 CW?MnJβ将细菌负荷降低至与 BCG 免疫组相当的水平。与 PBS 对照组相比，CW?CSNPs 也显著降低了肺部细菌负荷，尽管其降低程度略低于 BCG 所达到的水平（3.44 ± 0.19 vs. 2.06 ±
资金支持
本研究得到了国家重点研发计划（2023YFD1800703）；兰州青年科技人才创新项目（2025-QN-032）；甘肃省自然科学基金（25JRRA438）；甘肃省联合研究基金重点项目（24JRRA809）；甘肃省联合研究基金重大项目（25JRRA1085）；新疆重点研发计划（2025B02022-3）；中国科学院创新计划的资助。
CRediT 作者贡献声明
李娜：写作 – 初稿，方法学，调查，数据整理，概念化。楚月峰：写作 – 审查与编辑，监督，资金获取，概念化。李娜：监督，资金获取。曹健：调查。许健：方法学，调查。马辉：验证，方法学，调查。唐丽：方法学，数据整理。宋印娟：写作 – 审查与编辑，方法学，调查，数据整理，概念化。周梦婷：
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系，这些可能影响本文报道的工作。
致谢
我们感谢中国农业科学院兰州兽医研究所为 Mycobacterium bovis 培养感染实验提供生物安全三级实验室。
利益冲突
所有作者均无相关财务或非财务利益需要披露。
李娜 |周梦婷 |宋印娟 |唐丽 |马辉 |许健 |曹健 |李娜 |楚月峰
