路 嬌,羅 薇,劉內(nèi)生,劉 群
(西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川 成都 610041)
鴨病毒性肝炎是由鴨甲肝病毒(duck hepatitis A virus,DHAV)引起雛鴨的一種以肝臟呈現(xiàn)出血性炎癥為特征的急性、高度接觸性和致死性傳染病。該病呈世界性分布,我國(guó)以Ⅰ型鴨病毒性肝炎為主,嚴(yán)重危害了養(yǎng)鴨業(yè)的發(fā)展。目前我國(guó)普遍采用接種鴨肝炎弱毒活疫苗或注射高免卵黃抗體的方式預(yù)防該病,雖有效果,但存在病毒株變異、弱毒株返強(qiáng)、免疫安全等問(wèn)題。因此,開(kāi)拓疫苗研究的新領(lǐng)域是當(dāng)前的熱點(diǎn)問(wèn)題。Ⅰ型鴨甲肝病毒(DHAV-1)是小RNA病毒中的一員,其結(jié)構(gòu)蛋白Vp1位于病毒殼體的表面,具有主要的型特異性抗原中和位點(diǎn),已被證明具有良好的反應(yīng)原性[1],但其是否具有誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生中和抗體,使動(dòng)物獲得保護(hù)的能力還不得而知。本試驗(yàn)以表達(dá)純化的I型鴨甲肝病毒雞胚化弱毒MY株Vp1重組蛋白為抗原,制備Vp1重組蛋白亞單位疫苗免疫雛鴨,采用間接ELISA方法對(duì)雛鴨的免疫保護(hù)效果進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)動(dòng)物攻毒試驗(yàn)評(píng)價(jià)免疫保護(hù)效果。
1.1 菌毒株 Ⅰ型鴨甲肝病毒雞胚化弱毒MY株Vp1基因原核表達(dá)工程菌(pET32a+Vp1,BL21(DE3)PlysS),由本實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建并保存[1];Ⅰ型鴨甲肝病毒雞胚化弱毒MY株,由西南民族大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)雞胚傳代致弱[2],TCID50=10-14.62/200 μL;攻毒毒株:西南民族大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室分離并鑒定的自臨床分離DHAV-1野毒,LD50=2-4/0.2mL。
1.2 試驗(yàn)動(dòng)物 購(gòu)自四川省廣漢周邊地區(qū)DVH抗體陰性的1日齡非免疫雛鴨,本實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)至試驗(yàn)適日齡。健康成年家兔,雄性,體重2~3kg,購(gòu)自四川省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物專委會(huì)養(yǎng)殖場(chǎng)。
1.3 血清 DHAV-1陽(yáng)性血清(中和效價(jià)1∶320,批號(hào):011012)、DHAV-1陰性血清,購(gòu)自中國(guó)獸醫(yī)藥品監(jiān)察所。
2.1 Ⅰ型鴨甲肝病毒雞胚化弱毒MY株Vp1蛋白的原核表達(dá)、純化及濃度測(cè)定 將MY株Vp1基因原核表達(dá)工程菌按文獻(xiàn)[1]的方法進(jìn)行大量誘導(dǎo)表達(dá),收集菌體,PBS緩沖液懸浮,超聲波裂解,離心后收集沉淀和上清,沉淀用適量的PBS重懸。用含1%Triton-100、2mol/L尿素的 PBS反復(fù)洗滌,離心收集沉淀,再用含8mol/L尿素的PBS溶解沉淀,離心收集上清,然后進(jìn)行透析、濃縮,SDS-PAGE電泳觀察。BCA蛋白定量試劑盒測(cè)定樣品中的蛋白濃度。
2.2 兔抗MY株Vp1重組蛋白的多克隆抗體對(duì)細(xì)胞的中和保護(hù)力評(píng)價(jià)
2.2.1 抗MY株Vp1重組蛋白免疫血清的制備按照文獻(xiàn)[3]方法將高純度的MY株Vp1融合蛋白液(2mg/mL)作為抗原,與油佐劑按1∶1的比例配制成Vp1重組蛋白亞單位油乳劑疫苗,無(wú)菌檢驗(yàn)后免疫家兔。將制得的MY株Vp1重組蛋白亞單位疫苗背部皮下6點(diǎn)注射,每只家兔接種1mL(蛋白終濃度為1mg/mL)。免疫3次,每次免疫間隔10d,三免后7d耳緣靜脈采血1mL,分離血清,瓊脂擴(kuò)散試驗(yàn)檢測(cè)血清免疫效價(jià),采用瓊脂擴(kuò)散試驗(yàn)測(cè)定免疫血清的抗體效價(jià)。待瓊脂免疫擴(kuò)散法試血的血清效價(jià)≥1∶32時(shí)心臟采血,取血清分裝,-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
2.2.2 細(xì)胞中和試驗(yàn)(固定病毒-稀釋血清法) 取少量兔抗MY株Vp1重組蛋白高免血清56℃滅活30min,按 2-1、2-2……2-6進(jìn)行稀釋。再將100TCID50/0.1mL的MY株雞胚化弱毒稀釋液與倍比稀釋的血清1∶1混合,37℃感作1h,向已培養(yǎng)好的雞胚成纖維細(xì)胞培養(yǎng)板加入不同稀釋度的0.2 mL病毒-血清混合液,同時(shí)做細(xì)胞對(duì)照、標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清+抗原對(duì)照和被檢血清毒性對(duì)照,置于溫箱吸附2h,繼續(xù)培養(yǎng)觀察,記錄細(xì)胞病變情況,6d后終判。
2.3 MY株Vp1重組蛋白亞單位疫苗免疫雛鴨后抗體水平監(jiān)測(cè)及攻毒保護(hù)試驗(yàn)
2.3.1 動(dòng)物分組與免疫 將ELISA檢測(cè)結(jié)果為陰性的3日齡非免疫雛鴨200只隨機(jī)分成A、B、C、D、E 5組,每組40只,右腿腿肌注射接種。免疫組A、B、C接種MY株Vp1蛋白亞單位疫苗,接種蛋白含量分別為50μg/只、100μg/只、200μg/只;免疫組D接種DHAV-1雞胚化弱毒MY株,免疫量為~ELD50/只;組E注射生理鹽水作為陰性對(duì)照組,0.2mL/只。
2.3.2 免疫雛鴨后抗體水平監(jiān)測(cè)及攻毒保護(hù)試驗(yàn)免疫后第3、5、7、9、14、21天分別從每組隨機(jī)抽取3只雛鴨采血,用純化重組Vp1蛋白作為包被抗原,間接ELISA法檢測(cè)血清中的Vp1蛋白抗體效價(jià),監(jiān)測(cè)免疫后各組雛鴨產(chǎn)生抗體的消長(zhǎng)情況;同時(shí),在各采血時(shí)間點(diǎn)隨機(jī)抽取5只雛鴨,用4LD50的臨床分離DHAV-1毒進(jìn)行攻毒,觀察記錄每組鴨的死亡及存活情況,攻毒后第7天進(jìn)行終判,統(tǒng)計(jì)各組的保護(hù)率。
3.1 Ⅰ型鴨甲肝病毒雞胚化弱毒MY株Vp1蛋白的原核表達(dá)、純化及濃度的測(cè)定 SDS-PAGE電泳結(jié)果顯示,得到了大小為47kDa的Vp1重組蛋白,依次用含1%Triton-100、2mol/L尿素的PBS洗滌包涵體得到了高純度的重組Vp1蛋白(圖1)。BCA蛋白定量法測(cè)得純化蛋白終濃度為983μg/mL。
圖1 Vp1重組蛋白的表達(dá)及純度的測(cè)定
3.2 兔抗MY株Vp1重組蛋白的多克隆抗體對(duì)細(xì)胞的中和保護(hù)力試驗(yàn) 瓊擴(kuò)試驗(yàn)檢測(cè)制備兔抗MY株Vp1重組蛋白高免血清效價(jià)≥64,將免疫血清與MY株雞胚化弱毒在雞胚成纖維細(xì)胞上進(jìn)行細(xì)胞中和試驗(yàn),Reed-Muench法計(jì)算結(jié)果。TCID50=10-1.65=1/45,即1/45為該兔抗 MY株 Vp1重組蛋白高免血清的中和抗體效價(jià)。同時(shí),測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清的中和效價(jià)為1/53。結(jié)果表明,制備的兔抗MY株Vp1重組蛋白高免血清能夠?qū)Ρ籑Y株雞胚化弱毒感染的細(xì)胞產(chǎn)生保護(hù),具有中和抗體的作用(圖2,3,4)。
圖4 7d血清中和對(duì)照
3.3 MY株Vp1重組蛋白亞單位疫苗免疫雛鴨后抗體消長(zhǎng)及免疫攻毒試驗(yàn)
3.3.1 間接ELISA方法檢測(cè)不同劑量Vp1重組蛋白免疫后雛鴨血清的抗體效價(jià) ELISA檢測(cè)結(jié)果表明,各組免疫雛鴨在免疫后的第3天均已產(chǎn)生抗體,在免疫后21d內(nèi),皆呈上升趨勢(shì);各免疫組與陰性對(duì)照組比較差異極顯著(P<0.01),各免疫組之間抗體水平差異不明顯(P>0.05),見(jiàn)圖5。
3.3.2 免疫攻毒試驗(yàn) 用4×LD50的臨床分離DHAV-1病毒進(jìn)行攻毒,免疫組A、B、C(每組n=30只)雛鴨的存活率分別為47%、50%,57%,均高于組E(未免疫組)的20%,免疫組與未免疫組之間差異顯著(P<0.05),組 A、B、C之間差異不明顯(P>0.05)。但重組 Vp1各免疫組均低于組 D(MY株弱毒免疫組)的存活率83%。
目前對(duì)DHAV的免疫預(yù)防主要依靠弱毒疫苗和滅活疫苗。但近年的流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn),我國(guó)華南地區(qū)DHAV有不同的基因型和血清型病毒株的出現(xiàn),而DHAV不同血清型之間不能產(chǎn)生交叉保護(hù),因此,使弱毒疫苗免疫保護(hù)力有所下降,也是疫苗不能產(chǎn)生交叉保護(hù)的主要原因[4]。由于傳統(tǒng)疫苗存在的固有缺陷,如潛在的毒力返強(qiáng)威脅和免疫鴨疫苗株與野毒株難以區(qū)別等,為DHAV的控制帶來(lái)了困難,因此研制安全有效的DHAV疫苗是亟待解決的問(wèn)題,確定病毒中與免疫相關(guān)的位點(diǎn)則非常重要。
本試驗(yàn)將DHAV-1MY株Vp1重組蛋白為抗原制成的亞單位疫苗免疫家兔,將制備的兔抗MY株Vp1重組蛋白高免血清與MY株雞胚化弱毒進(jìn)行細(xì)胞中和試驗(yàn),結(jié)果表明,制備的兔抗 MY株Vp1重組蛋白高免血清和標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清一樣能夠?qū)Ρ籑Y株雞胚化弱毒感染的細(xì)胞產(chǎn)生保護(hù),具有中和抗體的作用。同時(shí),動(dòng)物攻毒試驗(yàn)結(jié)果表明,重組Vp1免疫雛鴨的存活率均高于未免疫組(P<0.05),但低于組 MY株弱毒免疫組,且差異顯著(P<0.05)。結(jié)果表明,重組Vp1蛋白免疫后使雛鴨獲得了一定的免疫保護(hù)。這與裴宗飛[3]報(bào)道的Vp1-C3d-pcDNA3基因疫苗免疫效果的研究結(jié)論相符,單一蛋白抗原誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生抗體的保護(hù)力偏低。但也有學(xué)者認(rèn)為Vp1重組蛋白以沒(méi)有活性的包涵體形式表達(dá),在復(fù)性過(guò)程中形成了一些無(wú)活性的多聚體,不具有蛋白的天然構(gòu)象,從而丟失了一些抗原表位[5],使最終的免疫效果受到影響;何冉婭等[4]發(fā)現(xiàn)其在2007~2009年華南地區(qū)分離的DHAV毒株的RGD或QSD基序存在變異,變異會(huì)改變病毒粒子與細(xì)胞受體之間的關(guān)系,引起免疫效果降低;近來(lái)也有試驗(yàn)證明,DHAV-1結(jié)構(gòu)蛋白VP3同樣具有免疫原性[6],提示DHAV-1亞單位疫苗的研制要趨向于多個(gè)抗原組合的應(yīng)用,才能獲得更高的免疫保護(hù)[7-8];這些還尚需要進(jìn)一步的試驗(yàn)確認(rèn)。
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