2.6 YJ-22分離株免疫原性驗(yàn)證結(jié)果


利用YJ-22分離株制備滅活疫苗免疫兔子后,通過ELISA檢測(cè)血清中特異的抗M.bovis IgG抗體。結(jié)果顯示(表3):

陰性對(duì)照組(注射生理鹽水)的5只兔子,血清抗體效價(jià)均不高于1:4(均在1:4稀釋度低于Cut-off值)。


M.bovis疫苗免疫組的5只兔子,二免后14天血清抗體效價(jià)均顯著升高,其中4只達(dá)到≥1:128(終點(diǎn)效價(jià)為1:128),1只為1:64。所有免疫兔子的抗體效價(jià)均≥1:64。


這表明YJ-22滅活疫苗能有效刺激兔子產(chǎn)生高水平的特異性IgG抗體應(yīng)答,證明該分離株具有強(qiáng)免疫原性。


2.7兔抗血清體外殺菌試驗(yàn)


為了初步評(píng)估高免兔血清是否具有殺菌活性,進(jìn)行了體外殺菌試驗(yàn)。將不同稀釋度的YJ-22菌液分別與經(jīng)除菌滅活處理的陽性兔血清(來自效價(jià)≥1:64的免疫兔)或陰性兔血清混合孵育2小時(shí)后,測(cè)定存活的細(xì)菌數(shù)(CCU)。


結(jié)果(表4)顯示,所有稀釋度(10?~10??)的YJ-22菌液,經(jīng)免疫兔陽性血清處理后的CCU與其相應(yīng)的陰性血清處理后的CCU值相比,沒有顯著降低或升高。計(jì)算各稀釋度的M.bovis存活率。結(jié)果顯示,在測(cè)試的所有稀釋度下,M.bovis存活率均接近或等于100%(表4)。這表明,在本試驗(yàn)條件下,雖然兔抗血清中含有高水平的特異性IgG抗體,但這些抗體在體外并無殺滅或抑制YJ-22生長(zhǎng)的作用。


表中A、B代表各稀釋度三次獨(dú)立試驗(yàn)的平均CCU值(示例性,實(shí)際需填寫或注明見圖/下表)。本試驗(yàn)三次重復(fù)中,所有稀釋度下,陽性血清處理組菌液在孵育2h后的CCU均與陰性血清處理組無顯著差異,存活率計(jì)算結(jié)果均為100%。數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。_


*(注:這里展示的是結(jié)果表述方式,實(shí)際數(shù)據(jù)應(yīng)以圖或補(bǔ)充表格形式完整呈現(xiàn)三次試驗(yàn)結(jié)果及計(jì)算過程。表4核心信息為“所有稀釋度下存活率=100%”)_


3討論


牛支原體感染在養(yǎng)牛業(yè)中廣泛存在,但由于其種類多,且牛源支原體如無乳支原體(M.agalactiae)與牛支原體在生化特性(如都不能利用精氨酸)及16S rRNA序列(>99%相似度)上高度相似,對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確鑒定至關(guān)重要。本研究采用靶向M.bovis特異性表面脂蛋白P48基因的PCR方法進(jìn)行鑒定,結(jié)合菌落形態(tài)特征(典型的“煎蛋樣”外觀)和生化鑒定結(jié)果(特別是利用乳糖和生化全套結(jié)果符合M.bovis特征),成功從患嚴(yán)重肺炎的犢牛肺組織中分離出一株致病性牛支原體YJ-22。測(cè)序證實(shí)其P48基因片段與國內(nèi)外多個(gè)參考株(如MJ-1、DADC51、VK30)高度同源(>99.3%),進(jìn)一步確認(rèn)了菌株種屬。


鑒于支原體基因組?。╕J-22同源株基因組約1 Mb)、代謝途徑缺乏、營養(yǎng)需求苛刻,在體外實(shí)現(xiàn)高密度培養(yǎng)是其研究難點(diǎn)。我們研究了YJ-22在含血清PPLO培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)特性。其生長(zhǎng)周期約為60小時(shí),平臺(tái)期出現(xiàn)在接種后18~45小時(shí),此時(shí)菌體濃度最高可達(dá)10?CCU/mL。該平臺(tái)期時(shí)間窗較長(zhǎng)(約27小時(shí)),且菌體濃度較高,為YJ-22的規(guī)模化培養(yǎng)(如抗原制備、代謝組學(xué)分析等)提供了參考依據(jù)。選擇合適的收獲時(shí)間點(diǎn)(如平臺(tái)期中期)可獲取最大菌體量。值得注意的是,45小時(shí)后進(jìn)入衰亡期,菌體濃度下降明顯,提示收獲時(shí)機(jī)的重要性。


為了評(píng)價(jià)YJ-22的致病性,我們采用連續(xù)3天氣管注射攻毒的方式感染2~3月齡斷奶犢牛。結(jié)果顯示該攻毒模型成功復(fù)制了M.bovis肺炎的典型臨床特征(發(fā)熱、咳嗽、鼻腔分泌物)和病理損害(肺部大面積肉變、肝變、出血;組織學(xué)證實(shí)為伴有單核巨噬細(xì)胞浸潤的支氣管間質(zhì)性肺炎),攻毒牛出現(xiàn)持續(xù)性排菌(鼻拭子陽性率達(dá)40-50%),肺部病變?cè)u(píng)分(9和11分)顯著高于對(duì)照組(1和2分)。這證明YJ-22是一株具有較強(qiáng)致病力的牛支原體分離株。本研究采用連續(xù)攻毒策略,可能與單次大劑量攻毒相比,更接近自然感染過程(持續(xù)暴露),并有效誘導(dǎo)了肺部嚴(yán)重病變。研究結(jié)果為后續(xù)疫苗攻毒保護(hù)效力評(píng)價(jià)提供了一個(gè)有效的攻毒模型。


由于M.bovis對(duì)常規(guī)抗生素(特別是靶向細(xì)胞壁類)具有固有抗性,且易產(chǎn)生獲得性耐藥,疫苗防控是理想策略。然而,商品化疫苗的缺乏凸顯了研發(fā)困境。利用YJ-22制備滅活疫苗免疫兔子,成功誘導(dǎo)了高水平的特異性IgG抗體應(yīng)答(效價(jià)≥1:64),證實(shí)該菌株具有良好的免疫原性,其表達(dá)的抗原能被宿主免疫系統(tǒng)識(shí)別并產(chǎn)生強(qiáng)應(yīng)答,這使其成為潛在的疫苗候選株(包括滅活疫苗組分或用于基因工程抗原篩選)。兔子體型較小、易于操作,是驗(yàn)證M.bovis分離株/抗原免疫原性的常用模型。


然而,免疫原性強(qiáng)并不意味著保護(hù)性免疫。體外殺菌試驗(yàn)揭示了重要發(fā)現(xiàn):盡管高效價(jià)抗血清中含有大量特異IgG,但這些抗體在體外并不能殺滅或抑制YJ-22的生長(zhǎng)(存活率始終為100%)。這提示:


1.抗體類型或靶點(diǎn):這些抗體可能并非中和抗體。M.bovis存活的關(guān)鍵可能依賴于某些難以被抗體阻斷的機(jī)制,如快速的抗原變異(逃避)、侵入宿主細(xì)胞、黏附后的定植防護(hù)等。產(chǎn)生的IgG可能主要識(shí)別非保護(hù)性的表面蛋白。


2.免疫保護(hù)機(jī)制:M.bovis感染的清除機(jī)制可能更依賴于細(xì)胞免疫(如巨噬細(xì)胞活化、T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫)。體液抗體可能僅起輔助作用,如調(diào)理吞噬、阻斷黏附(需進(jìn)一步驗(yàn)證抗體能否抑制黏附)或通過Fc效應(yīng)激活補(bǔ)體等(本試驗(yàn)滅活了補(bǔ)體)。需要設(shè)計(jì)黏附抑制試驗(yàn)、調(diào)理吞噬試驗(yàn)或添加外源補(bǔ)體的試驗(yàn)來深入評(píng)估抗體功能。


3.體外模型局限性:CCU法主要檢測(cè)代謝活性,在無抗體介導(dǎo)效應(yīng)分子(如補(bǔ)體、吞噬細(xì)胞)的單純培養(yǎng)體系中,抗體直接作用于支原體本身的效果可能確實(shí)有限。


4.體內(nèi)保護(hù)效力是關(guān)鍵:體外缺乏殺菌活性不等于體內(nèi)缺乏保護(hù)作用。疫苗的保護(hù)效果最終需要在易感宿主(牛)中通過攻毒保護(hù)試驗(yàn)進(jìn)行嚴(yán)格評(píng)價(jià)。


4結(jié)論


本研究成功分離并鑒定出一株具有強(qiáng)致病力的牛支原體YJ-22。該菌株能良好生長(zhǎng),在標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基中可獲得較高濃度的菌液。利用該分離株建立的犢牛氣管注射連續(xù)攻毒模型,能穩(wěn)定復(fù)制出M.bovis肺炎的典型臨床和病理特征。YJ-22對(duì)兔子具有強(qiáng)免疫原性,可誘導(dǎo)高水平的特異性IgG抗體應(yīng)答,證明其含有有效的免疫原組分。然而,體外試驗(yàn)表明這些抗血清不具有直接殺菌作用,提示針對(duì)M.bovis的保護(hù)性免疫機(jī)制可能更為復(fù)雜。綜上,YJ-22分離株作為一株具有明確致病性和免疫原性的地方流行株,為深入研究M.bovis的生物學(xué)特性、致病機(jī)制以及未來疫苗(尤其是以兔子模型篩選保護(hù)性抗原或驗(yàn)證免疫策略)的研發(fā)提供了重要的候選菌株和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。后續(xù)研究應(yīng)重點(diǎn)在牛模型中評(píng)估基于YJ-22的疫苗的保護(hù)效力,并深入探究其免疫保護(hù)機(jī)制(側(cè)重細(xì)胞免疫和功能性抗體評(píng)價(jià))。

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