猪胸膜肺炎放线杆菌基因工程亚单位疫苗的研究进展
徐国华 南京农业大学
目前,关于猪胸膜肺炎疫苗的畜牧研究有很多,也有一些商品化的进入市场,但是暂时还没有能提供完全保护的疫苗。APP的疫苗包括灭活苗、弱毒苗、亚单位疫苗、ghost疫苗等,这些疫苗各有优缺点,其中以亚单位疫苗的应用前景最为突出。以下对APP的亚单位疫苗的研究进展展开综述。
1溶血毒素APx(haemolysins)
Apx毒素是APP的主要毒力因子,具有很强的免疫原性,因此它也是APP重要的保护性抗原成分。关于APx毒素的研究非常多。cruijsen等研究表明APx毒素的中和抗体能够保护中性粒细胞,以防细菌将之杀死,随之中性粒细胞就清除侵入的细菌。Hagalss用亲和程析纯化的Apx工及APxn免疫试验猪后,用同血清型菌株攻毒后,免疫组不出现临床症状,也不出现死亡,能产生较好的免疫保护力。而且使用APx毒素作为疫苗,跟全菌苗相比有个最大的优点是它能产生交叉免疫保护。这是因为很多不同血清型的APP都可以产生同样的Apx。又有研究显示APxIN端表达片断能够在小鼠体内诱发较好的免疫保护反应,可以抵抗APP几种血清型的攻击。、乞n[40]等研究发现,将其它的保护性抗原成份与APx混合后制成的亚单位疫苗可能具有更好的保护效果。众多研究表明Apx毒素与其它毒力因子成份联合免疫保护试验均证实Apx毒素是疫苗的最主要成份,因为只有具备这些毒素成份才能使动物抵抗APP的攻击,从而达到保护效果。迄今为止,几乎所有的被称为商品化第二代APP的亚单位疫苗均含有Apx毒素。
Haesebrouk研究发现用能分泌Apx工、APxH和APxlll+APxlv的不同血清型的APP菌株免疫动物,再用分泌Apxll十APxm的APP攻毒,所有的免疫组都不出现临床症状,除了APx毒素之外,还存在着其他抗原成分能诱导机体产生交叉免疫保护。
2 转铁结合蛋白
在不同的APP血清型中发现了三种转铁结合蛋白(TbPB),它们的分子量分别是60、62和65kDa。一般情况下,涉及铁吸收的蛋白都是潜在的亚单位疫苗的候选,应该对其免疫保护力进行研究。由于转铁结合蛋白TbP是胸膜肺炎放线杆菌的定殖因子和毒力因子,具有免疫原性,可作为疫苗的有效成分。用免疫印记证明了在E.coli中表达的重组TbpA、TbPB蛋白具有免疫原性,能作为亚单位疫苗进行研究。国外研究一般采用将Tbp蛋白和其他保护性抗原成分如Apx毒素等混合,研究其免疫原性及保护力。Rossi一camPos等用转铁结合蛋白TbPB及Apx毒素单独或共同免疫免疫猪后,所有试验组均能产生比自然感染更强的体液免疫;攻毒后试验动物感染及死亡率比对照组明显降低;免疫两种疫苗的试验动物比单独免疫一种疫苗及对照组康复快。也证明含有TbPS及Apx毒素的疫苗比只含有APx毒素的试验组能产生更好的免疫保护力。Goethe等在铁限制条件下培养APPZ型和9型菌,使铁调节的外膜脂蛋白表达,用0.05%去氧胆酸钠裂解并富集外膜脂蛋白,将含有omlA、TbpB蛋白及APx毒素等多种抗原成份的培养物免疫猪后,用ELIsA法测定抗体效价,发现疫苗能够诱导机体产生针对CFS的高滴度抗体;用APPZ型菌株支气管内攻毒,试验组只发生轻微的临床症状,肺的损伤也不明显,从轻微病变的肺组织中不能分离出APP,说明疫苗能产生坚强的保护力。转铁合成蛋白在APP亚单位疫苗的研究中具有重要的意义,可以提供较为理想的免疫保护力,但TbPB疫苗也具有非常明显的缺陷,如不能产生交叉免疫保护力,这也大大的限制了其使用的范围。
3外膜蛋白 (outerMembraneProteins,OMp)
外膜蛋白OMP是胸膜肺炎放线杆菌的一个重要毒力因子,也是重要的保护性抗原,为所有的APP所共有,但是每种APP血清型的OMP结构上都存在差异。它包括四种:T几A、42kDa麦芽糖诱导蛋白、 14kDa肤聚糖相关脂蛋白PalA和50kDa的脂蛋白om1A。针对oMP的抗体具有调理活性。研究发现,APP的四种外膜蛋白均能够被APP的猪康复血清所识别。但是OMP的免疫保护力总是不能达到满意的程度。研究发现,外膜蛋白(OMP)免疫猪后,猪只能抵抗同源菌株的攻击,但仍然有死亡的情况,而且病理解剖发现存在肺损伤现象,这说明尽管OMP是APP的一种重要保护性抗原,但不足以提供完全的免疫保护。
研究表明,并非所有的外膜蛋白都适合应用于疫苗的研究。编码PalA的基因序列分析表明,该蛋白的序列与大肠杆菌的PAL脂蛋白、流感嗜血杆菌的P6外膜蛋白具有高度的同源性,且与其他的一些革兰氏阴性菌也有一定的相关性。这一基因在所有血清型的APP中均存在且具有高度保守性。然而,有些OMP可能干扰其他保护性抗原的免疫保护作用,Bosch[,3]等于2003研究发现,以PalA和AP、 I+APx11及PalA十APxl+APxlll分三组免疫猪并进行免疫保护试验,结果显示PalA组和PalA+APx工+Apxln组对APPI型菌攻击几乎没有保护力,而Apx工+APxn组则可以提供100%的保护。作者认为是由于PalA抗体中和了 APx工和(或)APxlll的抗体所致。因此建议PalA不应作为APP的亚单位疫苗候选成份。目前更多的研究局限于用康复血清对OMP进行免疫印迹分析,以评价具有免疫保护潜力的OMP的潜在免疫保护力。
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