铜绿假单胞菌flg E基因壳聚糖纳米DNA疫苗的免疫效果评估

为评价铜绿假单胞菌flgE基因壳聚糖纳米DNA疫苗的免疫效果,本研究经PCR扩增flgE基因,将其插入真核表达载体pcDNA3.1(+)中,构建flgE基因的重组质粒pflgE,进一步以壳聚糖为佐剂制备了纳米DNA疫苗CpflgE,通过测定OD260nm值检测纳米DNA疫苗的包封率、加入DNA酶后经琼脂糖凝胶电泳检测其抗DNA酶降解的能力、37℃恒温静置1 d,3 d和5 d后经琼脂糖凝胶电泳检测稳定性。结果显示CpflgE的包封率为94.69%,可有效抵抗DNaseⅠ的降解,具有较强的稳定性。以pflgE和CpflgE免疫BALB/c小鼠,共免疫3次,同时设置灭活疫苗免疫组、铜绿假单胞菌鞭毛蛋白亚单位疫苗免疫组以及PBS对照组。免疫后不同时间经间接ELISA测定各组小鼠血清抗体水平,MTT法检测小鼠脾淋巴细胞增殖水平,采用检测试剂盒测定各组小鼠血清中IFN-γ、IL-2和IL-4的水平。结果显示,Cpflg E诱导小鼠的血清抗体水平、脾淋巴细胞增殖水平及血清中IFN-γ、IL-2和IL-4的浓度总体上虽均低于灭活疫苗,但与鞭毛蛋白亚单位疫苗相当,且显著高于pflgE (P<0.05)。三免两周后以铜绿假单胞菌强毒株(1.35×10^(10)cfu)对各组小鼠进行攻毒试验,测定攻毒后各组小鼠的保护率,结果显示,pflgE组、CpflgE组、鞭毛蛋白疫苗组和灭活疫苗组的保护率分别为57.1%、76.2%、81%和95.2%。本研究首次证实壳聚糖作为载体和佐剂可以显著提高铜绿假单胞菌flgE基因DNA疫苗诱导的免疫应答水平,为铜绿假单胞菌新型DNA疫苗的研制提供了参考依据。

铜绿假单胞菌flgE基因菊粉季铵盐纳米DNA的制备与免疫效果研究

为提高铜绿假单胞菌flgE基因DNA疫苗的免疫效果,本实验对菊粉进行阳离子化后获得带正电荷的菊粉季铵盐,以其包裹裸DNA疫苗后制备成菊粉季铵盐纳米DNA疫苗,结果显示,flgE基因壳菊粉季铵盐纳米DNA疫苗在扫描电镜下呈现较为规则的圆球型,粒径100 nm~200 nm。以裸DNA疫苗和菊粉季铵盐纳米DNA疫苗免疫BALB/c小鼠,同时设置灭活疫苗、pcDNA3.1(+)空载体和PBS对照组。免疫1周时经断尾采血并分离血清,采用间接ELISA检测免疫后血清特异性抗体水平,结果显示小鼠免疫后菊粉季铵盐纳米DNA疫苗诱导的血清抗体水平虽低于灭活疫苗,但明显高于裸DNA疫苗(p<0.05)。同时每次免疫2周后,每组各随机取5只小鼠分离制备脾淋巴细胞悬液,采用MTT法检测免疫小鼠脾淋巴细胞增殖情况,双抗夹心ELISA测定脾淋巴细胞分泌的IFN-γ和IL-2的水平,结果显示,纳米DNA疫苗组小鼠的刺激指数(SI)及脾淋巴细胞分泌的IFN-γ和IL-2含量与灭活疫苗组相当,显著高于裸DNA疫苗组(p<0.05)。三免2周后以1.8×10^(10)cfu/只铜绿假单胞菌CAU0792菌液攻击各组小鼠,且计算存活数及保护率,结果显示灭活疫苗组、菊粉季铵盐纳米DNA疫苗组和裸DNA疫苗组的保护率分别为90%、75%和55%,表明菊粉季铵盐可增强裸DNA疫苗诱导的免疫应答水平和保护效果。本实验首次将菊粉进行季铵盐化后使其带有正电荷,有利于结合DNA分子形成纳米颗粒,从而增强了DNA疫苗的免疫原性,为铜绿假单胞菌DNA疫苗的研制及新型DNA疫苗佐剂的开发奠定了基础。

铜绿假单胞菌oprD基因DNA疫苗和重组亚单位疫苗的免疫效果研究

为探究铜绿假单胞菌oprD基因DNA疫苗和重组亚单位疫苗的免疫效果,本研究经PCR扩增铜绿假单胞菌oprD基因,将其克隆于真核表达载体pcaggs-HA中,构建重组质粒pOPRD。同时将oprD基因克隆于原核表达载体pET32a中构建重组质粒,随后将该重组质粒转入大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中进行蛋白表达并纯化后制备该基因的重组亚单位疫苗。分别以pOPRD质粒和重组亚单位疫苗免疫BALB/c小鼠,同时设置pOPRD初免-重组亚单位疫苗加强免疫组、灭活疫苗(本研究室制备)免疫组、铜绿假单胞菌外膜蛋白(本研究室制备)免疫组以及pcaggs-HA空载体对照组和PBS对照组。免疫后采用间接ELISA测定小鼠血清抗体水平,MTT法检测小鼠脾淋巴细胞增殖水平,双抗夹心ELISA测定脾淋巴细胞分泌的IFN-γ和IL-4的水平。结果显示各疫苗均可诱导免疫小鼠产生较高水平的血清抗体,初免-加强免疫组小鼠脾细胞的增殖指数(SI)值及小鼠脾淋巴细胞分泌的IFN-γ和IL-4含量显著高于DNA疫苗组和重组亚单位疫苗组(P<0.05)。三免两周后以铜绿假单胞菌强毒株CAV0792对各组小鼠进行攻毒试验,测定攻毒后各组小鼠的保护率,结果显示DNA疫苗组、重组亚单位疫苗组、初免-加强免疫组、外膜蛋白疫苗组和灭活疫苗组的保护率分别为53.3%、60%、73.3%、80%和93.3%。本研究首次证实以铜绿假单胞菌oprD基因制备的DNA疫苗和重组亚单位疫苗均可诱导小鼠产生免疫应答,并为其提供对铜绿假单胞菌感染的免疫保护,且两者以初免-加强免疫的方式诱导的免疫应答水平更高、保护效果更好。本研究为铜绿假单胞菌DNA疫苗和重组亚单位疫苗的研究奠定了基础。

铜绿假单胞菌oprL和oprF基因二价组合DNA疫苗初免-灭活疫苗加强免疫效果的研究

为探索铜绿假单胞菌oprL和oprF基因的二价组合DNA疫苗pOPRL+pOPRF初免-灭活疫苗加强免疫的效果,本实验以铜绿假单胞菌二价组合DNA疫苗pOPRL+pOPRF免疫BALB/c小鼠后再以灭活疫苗加强免疫,根据两种疫苗的免疫次数分为初免-加强免疫1组和初免-加强免疫2组,同时设置二价组合DNA疫苗单独免疫组、灭活疫苗单独免疫组以及生理盐水对照组。免疫后间接ELISA法测定小鼠血清抗体水平、MTT法检测小鼠脾淋巴细胞增殖水平,双抗体夹心ELISA测定小鼠脾淋巴细胞分泌的IFN-γ、IL-2和IL-4的水平。三免两周后将铜绿假单胞菌以1.35×10^(10) cfu/只的剂量对各组小鼠进行攻毒试验,测定攻毒后各组小鼠的保护率。结果显示DNA疫苗初免-灭活疫苗加强免疫诱导的小鼠血清抗体水平、刺激指数(SI)值及小鼠脾淋巴细胞分泌的IFN-γ和IL-2含量显著高于DNA疫苗单独免疫组(p<0.05)。且初免-加强免疫1组小鼠的SI值及分泌的IFN-γ和IL-2含量显著高于灭活疫苗组(p<0.05),但各组小鼠分泌的IL-4含量无显著差异(p>0.05)。初免-加强免疫1组、初免-加强免疫2组、灭活疫苗组和DNA疫苗单独组的保护率分别为92%、80%、84%和72%。表明二价组合DNA疫苗初免-灭活疫苗加强免疫策略可以诱导小鼠产生较高水平的抗体和Th1型细胞免疫应答,并可为小鼠提供较好的保护率。

铜绿假单胞菌oprD基因的克隆、表达与纯化

试验研究铜绿假单胞菌外膜蛋白编码基因oprD在大肠杆菌中的克隆及异源表达与纯化。试验根据GenBank中已发表的铜绿假单胞菌oprD基因序列,设计合成了一对特异性引物,由铜绿假单胞菌基因组DNA中扩增获得了该目的基因,随后将其克隆于原核表达载体pET32a中,转化入大肠杆菌BL21(DE3),以异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达,并优化了表达条件,同时对表达的蛋白进行纯化。结果显示,试验成功构建了重组载体pET32a-oprD,oprD与组氨酸(His)标签形成的融合蛋白约为65 kD。最佳表达条件为菌液培养5 h时加入0.7 mmol/L的IPTG,37℃下诱导4.5 h,纯化的蛋白经SDS-PAGE分析获得了较高纯度的OPRD重组蛋白。研究结果可以为铜绿假单胞菌OPRD蛋白功能研究及其相关诊断试剂和疫苗的研制提供参考。

铜绿假单胞菌flgE和oprL基因联合DNA疫苗的免疫效果

为测试铜绿假单胞菌flgE和oprL基因的联合DNA疫苗在小鼠体内的免疫效果,本试验分别构建铜绿假单胞菌flgE和oprL基因的DNA疫苗pflgE和pOPRL,并制备了联合DNA疫苗pflgE+pOPRL,同时设灭活疫苗作为阳性对照,pcDNA3.1(+)空载体和PBS分别作为阴性对照,免疫BALB/c小鼠,间接ELISA检测免疫后小鼠血清特异性抗体水平,MTT法检测免疫小鼠脾淋巴细胞增殖情况(SI值),双抗夹心ELISA测定脾淋巴细胞分泌的IFN-γ和IL-2的水平,通过攻毒试验并计算各疫苗的保护率。间接ELISA结果显示,以铜绿假单胞菌裂解液为包被抗原检测pflgE+pOPRL组小鼠的抗体水平显著高于pflgE组和pOPRL组(P<0.05),但以菌毛蛋白和外膜蛋白为包被抗原时pflgE+pOPRL组小鼠的抗体水平则分别低于pflgE组(P<0.05)和pOPRL组(P<0.05)。pflgE+pOPRL组的SI值及IFN-γ和IL-2的分泌水平与灭活疫苗组相当,且显著高于两种单价DNA疫苗组(P<0.05)。攻毒试验结果显示,各疫苗均可为小鼠提供一定的保护力,其中灭活疫苗保护率最高(83.3%),联合DNA疫苗的保护率为72.2%,pflgE和pOPRL疫苗则较低,分别为55.6%和50%。结论,以铜绿假单胞菌flgE和oprL基因构建的DNA疫苗,尤其是二价组合DNA疫苗,具有一定的应用前景。