猪流行性腹泻疫苗研究进展

猪流行性腹泻(Porcine epidemic diarrhea,PED)是一种由猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)引起的一种猪急性、高度接触性的肠道传染病,由于其高发病率和高致死率,给全球养猪业造成了巨大的经济损失。接种疫苗是当前预防PED最经济和有效的措施,但由于PEDV变异株的不断出现,疫苗的免疫保护效果不佳。因此,急需研发更加安全、高效的疫苗来预防PED。综述了PEDV的病原学特性、致病机制以及PEDV疫苗研究的最新进展,并对PEDV新型高效疫苗的研究策略进行展望,以期为临床上有效防控PED提供参考。

仔猪产肠毒素大肠杆菌疫苗的研究进展

仔猪腹泻仍然是困扰世界养猪业的重要疾病之一,产肠毒素大肠杆菌(ETEC)是引起仔猪腹泻的重要病原菌。在饲料中添加抗生素、喂服特异性抗体、膳食调节、利用遗传育种选育等多种方法被用来预防和治疗ETEC引起的感染。相比其他预防措施,疫苗接种是防制ETEC引起仔猪腹泻的最经济和最有效的手段。就目前猪用ETEC疫苗的最新研究进展进行综述,并分析了ETEC疫苗研究中面临的挑战,提出了高效疫苗的研究策略,旨在为ETEC新型、安全、高效和广谱疫苗的研发提供依据。

细菌鞭毛蛋白免疫佐剂活性作用机制及应用研究进展

鞭毛是位于细菌表面的一种长丝状附属物,由基体部(Basal body)、鞭毛钩(Hook)和鞭毛丝(Fila-ment)3部分组成,其中fliC是鞭毛蛋白编码基因的主要结构成分。鞭毛蛋白是一种重要的病原体相关分子模式(Pathogen-associated molecular patterns,PAMPs),能激活细胞表面Toll样受体5(Toll-like receptor 5,TLR5)[1]和/或细胞溶质NOD样受体蛋白4(NLR family CARD domain-containing protein 4,NL⁃RC4)[2],发挥免疫佐剂活性[3-4]。

K88ac^(+)产肠毒素大肠杆菌eltAB基因缺失对其生物学特性影响的研究

为研究热敏肠毒素(LT)对K88ac+产肠毒素大肠杆菌(K88ac^(+)ETEC)致病能力的影响,本研究利用λ-Red同源重组系统构建了eltAB基因缺失株C83902ΔeltAB,同时将重组质粒pBR322-eltAB电转化至C83902ΔeltAB菌株中获得回补株C83902ΔeltAB/pLT。比较3株菌的生长特性,结果显示相同的条件下,野生株、缺失株和回补株的生长速度无差异;采用ELISA方法检测3株菌感染仔猪肠道上皮细胞IPEC-J2后细胞内的环磷酸腺苷(cAMP)浓度,结果显示与缺失株相比,野生株和回补株感染后细胞内的cAMP浓度均极显著上升(P<0.01)。体外对IPECJ2细胞的黏附试验结果显示,缺失株的黏附能力较野生株极显著下降(P<0.01);而回补株的黏附能力得到恢复。采用RT-qPCR检测3种菌株感染IPEC-J2后炎性因子和紧密连接蛋白基因的转录水平,结果显示缺失株感染IPEC-J2细胞后,炎性因子TNF-α和IL-8的mRNA转录水平均极显著下降(P<0.01),而3株菌感染的细胞中紧密连接蛋白编码基因Claudin-1、Occludin和ZO-1的mRNA转录水平均无变化。以上结果表明,LT毒素能够促进K88acETEC菌株对IPEC-J2细胞的黏附和诱导其炎性细胞因子的分泌,但并不能破坏肠道细胞屏障的完整性。本研究为进一步阐明K88acETEC的致病机制提供了重要的参考依据,同时为防治K88acETEC的感染提供了新的策略。

大肠杆菌鞭毛蛋白不同结构域与F4菌毛主要结构亚单位FaeG嵌合基因的构建及其表达蛋白的功能研究

为探究大肠杆菌鞭毛蛋白不同结构域与其免疫佐剂活性的相关性,本研究通过重叠延伸PCR技术(SOE-PCR)分别构建了出血性大肠杆菌EDL933(O157􀏑H7)鞭毛蛋白FliCH7基因的全长(aa1~aa585)、N端保守区(aa1~aa174)、N端加中间的高变区(aa1~aa496)与产肠毒素大肠杆菌F4ac+国内标准株C83902(O8􀏑K88􀏑H19)主要亚单位FaeG串联表达的嵌合基因,即FliC-FaeG、FliCN-FaeG和FliCNV-FaeG,分别将其克隆至pET-28a(+)表达载体中经IPTG诱导表达;经SDS-PAGE和western blot分别对表达的融合蛋白进行鉴定。PCR结果显示3个嵌合基因分别约为2600 bp、1300 bp和2300 bp;SDS-PAGE结果显示融合蛋白的大小分别约为:90 ku、48 ku和80 ku,均与预期大小一致。Western blot结果表明3种融合蛋白均能被抗FaeG的单克隆抗体识别;表明融合蛋白中FaeG仍维持其独立的结构和生物学活性。抗FliCH7的抗体可识别FliC-FaeG和FliCNV-FaeG融合蛋白,而FliCN-FaeG融合蛋白不含鞭毛蛋白高变区,所以不能被识别;TLR5受体活性检测结果表明,仅FliC-FaeG融合蛋白能激活TLR5受体,引起IL-8、TNF-α炎性因子的分泌,以上结果表明TLR5受体活性的激活需要完整的鞭毛蛋白结构,本研究以FaeG为模型抗原,构建了大肠杆菌鞭毛蛋白不同结构域与其相结合的融合蛋白,为进一步研究大肠杆菌鞭毛蛋白不同结构域免疫佐剂活性的差异性和深入研究鞭毛蛋白发挥其免疫佐剂活性的机理提供了参考依据。

产肠毒素大肠杆菌诱导肠上皮细胞凋亡的研究进展

产肠毒素大肠杆菌(enterotoxigenic Escherichia coli, ETEC)是引起人和动物腹泻的重要病原菌之一,其中黏附素和肠毒素是其感染引起腹泻的主要毒力因子。首先,黏附素介导ETEC与宿主小肠上皮细胞的黏附和定殖。随后,定殖的细菌产生肠毒素,导致水、电解质代谢紊乱,最终引起水样腹泻。传统的观点认为ETEC属于非侵袭性大肠杆菌,并不会引起肠上皮细胞凋亡和破坏肠道的屏障结构。但是越来越多的研究证据表明,在体外和体内ETEC感染均可诱导肠上皮细胞凋亡,破坏宿主肠黏膜屏障的完整性,促进疾病发展。本文将就ETEC不同毒力因子诱导细胞凋亡的具体机制、细胞凋亡与疾病发展的相关性以及在临床如何利用抗凋亡治疗预防ETEC感染等方面进行综述,旨为进一步深入阐明ETEC的分子致病机制提供参考,为防治ETEC引起的腹泻提供新策略。

细菌长极性菌毛的研究进展

长极性菌毛(long polar fimbriae,LPF)是一种最早发现于鼠伤寒沙门菌(Salmonella typhimurium,S.typhimurium)中的CU(chaperone/usher)类型的菌毛,后来该菌毛在其他许多细菌中也得到了鉴定。事实上,LPF不仅作为一种黏附素促进病原体黏附到易感细胞靶向部位,而且参与细菌生物被膜形成和感染组织嗜性。此外,LPF还能增强细菌在宿主细胞中的定植和持续存在能力,并介导宿主的炎症反应。在多种细菌,尤其是在对公共卫生有重要影响的肠出血性大肠杆菌(enterohemorrhagic Escherichia coli,EHEC)O157:H7菌株中,已经充分阐明了LPF是必不可少的毒力因子。现综述LPF的形态特征和分布、操纵子组成和功能、表达调节机制和生物学功能等方面的研究进展,旨在为研究LPF介导的细菌发病机制提供一定的理论基础。