异源O-抗原重组鼠伤寒沙门菌疫苗候选株的构建及其免疫效果评价

摘要

沙门菌能够引起多种动物的胃肠道疾病，其包含多种流行性血清型。O-抗原是沙门菌的保护性抗原，其特异性抗体能够有效地清除细菌的感染。本研究通过异源表达O-抗原的策略，构建了三株表达纽波特沙门菌O-抗原的重组鼠伤寒沙门菌疫苗株，并在小鼠模型上评估了这些重组疫苗株的免疫原性和免疫保护效果。
　　1、鼠伤寒沙门菌重组株的构建
　　利用Gibson组装法构建表达纽波特沙门菌O-抗原基因簇部分基因（wzx-wbaR-wbaL-wbaQ-wzy-wbaW-wbaZ）的表达质粒pCZ11，将其导入三株鼠伤寒沙门菌突变株SLT19(△asd)、SLT20(△asd△rfbN)、SLT22(△asd△rfbN△pagL∷TaraCPBAD rfbN)中，得到三株鼠伤寒沙门菌重组株SLT19(pCZ11)、SLT20(pCZ11)、SLT22(pCZ11)。银染和免疫印迹实验表明，SLT19(pCZ11)能够同时表达同源鼠伤寒沙门菌和异源纽坡特沙门菌O-抗原;SLT20(pCZ11)只表达异源O-抗原;阿拉伯糖存在时，SLT22(pCZ11)能够同时表达两种O-抗原，阿拉伯糖不存在时，只表达异源O-抗原。以上结果表明，本研究成功的构建了三株表达异源O-抗原的重组株。
　　2、鼠伤寒沙门菌重组株生物学特性研究
　　生物学特性实验结果显示，相较于野生株，三株重组株的运动力和对多黏菌素B的敏感性显著降低，但仍表现了和野生株相当的定殖能力和毒力。以上结果表明，异源O-抗原的表达降低了细菌的泳动能力和对多黏菌素B的敏感性，但并没有改变细菌的定殖能力和毒力。
　　3、疫苗株的免疫原性及交叉保护力评价
　　分别缺失三株重组株的毒力基因crp，获得三株鼠伤寒沙门菌疫苗株SLT25(pCZ11)、SLT26(pCZ11)、SLT27(pCZ11)。分别在第一周和第七周对小鼠进行初次免疫和加强免疫，ELISA结果显示，在免疫后第七周，三个免疫组均产生了高水平的针对同源、异源LPS的血清IgG应答，其中SLT26(pCZ11)组产生的异源LPS抗体应答最为显著。血清补体杀菌实验证实，三个免疫组血清均能有效地杀伤鼠伤寒沙门菌和纽波特沙门菌，其中SLT26(pCZ11)组针对纽波特沙门菌的杀菌效果最显著。在鼠伤寒沙门菌攻毒后，三个免疫组组织器官中的细菌载量均显著降低，且三个疫苗株均提供100％的同源保护率。在纽波特沙门菌攻毒后，三个免疫组的细菌载量均显著降低，其中SLT26(pCZ11)、SLT27(pCZ11)组的细菌清除效果优于SLT25(pCZ11)组。与之对应，SLT25(pCZ11)疫苗株仅提供50％的异源保护率，SLT26(pCZ11)和SLT27(pCZ11)疫苗株能够提供100％的异源保护率。以上结果表明，本研究构建的SLT26(pCZ11)和SLT27(pCZ11)疫苗株可以用于预防鼠伤寒沙门菌和纽波特沙门菌，同时也表明，O-抗原有能力激发机体清除细菌，表明异源表达O-抗原是开发沙门菌二价疫苗的有效策略。