孔 娜,王新華,孔膠膠,付嘉寧
(1.菏澤學院 藥學院,山東 菏澤 274015;2.菏澤醫(yī)學??茖W校,山東 菏澤 274000)
【研究意義】傳染性法氏囊病(IBD)傳統(tǒng)疫苗存在免疫失敗等多種問題,VP2是傳染性法氏囊病病毒(IBDV)的主要結(jié)構(gòu)蛋白和保護性抗原[1],可采用多種表達系統(tǒng)表達出具有一定免疫原性的VP2蛋白[1-2],但需要通過合適的佐劑提高免疫效果?!厩叭搜芯窟M展】mIL-18是一種新發(fā)現(xiàn)的細胞免疫調(diào)節(jié)因子[3],能誘導生成IFN-γ,還可以激活能清理病毒的CD8+T細胞[4]和發(fā)揮協(xié)調(diào)機體體液免疫和細胞免疫功能的CD4+T細胞[5-6]??啄萚7]將雙表達蛋白VP2-IL-18免疫雛雞,能促進CD4+T、CD8+T細胞的增殖和抗體水平的增加,還可以產(chǎn)生90 %保護率。研究表明IL-18對機體的免疫反應(yīng)除了有增強作用,還有減弱作用,這主要取決于其劑量[8-9]。【本研究切入點】因此本試驗采用不同劑量雙表達蛋白VP2-IL-18免疫雞,并對他們的免疫原性進行了比較?!緮M解決的關(guān)鍵問題】摸索VP2-IL-18的最佳免疫增強劑量,為研制新型高效的IBD基因工程疫苗提供科學依據(jù)。
1日齡SPF雞購自山東濟南賽斯有限公司;FITC標記的鼠抗雞CD4單抗和R-PE標記的鼠抗雞CD8а單抗購自北京博蕾德生物科技有限公司;IBDV ELISA抗體檢測試劑盒購自IDEX公司;vvIBDV-GX8/99株為山東農(nóng)業(yè)大學朱瑞良教授從廣西收集的IBDV強毒株,毒價為105.5LD50/0.2 mL。
將雞IL-18成熟蛋白基因(mChIL-18) 先插入進雙表達載體pFastBacTMdual的PPH下游,構(gòu)建重組質(zhì)粒pFastBacTMdual-IL-18,再將IBDV VP2基因插入pFastBacTMdual-IL-18的 PP10下游,構(gòu)建重組質(zhì)粒pFastBacTMdual-VP2-IL-18。然后利用Bac-to-Bac系統(tǒng)表達雙表達蛋白VP2-IL-18[6],并制備成油乳制劑。
120只14日齡SPF雞隨機分成6組,每組20只,選用頸部皮下多點注射。Ⅰ組注射含100 μg VP2-IL-18的油乳制劑;Ⅱ組注射含150 μg VP2-IL-18的油乳制劑;Ⅲ組注射含200 μg VP2-IL-18的油乳制劑;Ⅳ組注射含250 μg VP2-IL-18的油乳制劑;Ⅴ組注射含300 μg VP2-IL-18的油乳制劑;Ⅵ組為陰性對照組。所有雞均14日齡一免,28日齡二免。
分別于一免后第0、7、14、21、28和35天每組隨機抽取8只,采集翅靜脈非抗凝血分離血清,利用IBDV ELISA抗體檢測試劑盒檢測ELISA抗體滴度。
分別于一免后第0、7、14、21、28和35天每組隨機抽取8只,采集翅靜脈抗凝血分離外周血淋巴細胞。利用FITC標記的鼠抗雞CD4單抗和R-PE標記的鼠抗雞CD8а單抗,通過流氏細胞儀檢測CD4+T和CD8+T淋巴細胞的增殖情況。
一免后第35天經(jīng)點眼滴鼻等途徑使用vvIBDV-Gx8/99毒株攻擊,攻毒劑量為每只100 LD50/0.2 mL,攻毒后第6天記錄各組死亡數(shù),然后全部撲殺剖檢觀察病理變化。
所得數(shù)據(jù)用EXCEL和SPSS進行統(tǒng)計學處理。
各試驗組雖能提高抗體水平(圖1),但需要二免才能產(chǎn)生更高水平抗體。Ⅲ組在一免后第7天與Ⅳ組和Ⅴ組差異不顯著(P>0.05),但從一免后第14天開始差異顯著(P<0.05),且Ⅳ組和Ⅴ組比Ⅰ組和Ⅱ組抗體滴度小。
各試驗組雖都能促進CD4+T細胞增殖(圖2),但只有Ⅰ組、Ⅱ組和Ⅲ組在加強免疫后才能保持持續(xù)性上升趨勢;Ⅳ組和Ⅴ組二免后仍呈下降趨勢。Ⅲ組增殖水平最高,在一免后7 d起均與其他試驗組和對照組差異顯著 (P<0.05)。
各試驗組雖都能促進CD8+T細胞增殖(圖3),但一免后7 d又呈下降趨勢;只有Ⅰ組、Ⅱ組和Ⅲ組在加強免疫后才能保持緩慢上升趨勢;Ⅳ組和Ⅴ組二免后仍呈下降趨勢。Ⅲ組增殖水平最高,在一免后7 d起與其他組差異越來越顯著 (P<0.05)。
Ⅲ組保護率最高為90 %(表1),且無1只死亡;Ⅰ組和Ⅳ組保護率均為70 %,但Ⅰ組死亡率比Ⅳ組高;Ⅱ組和Ⅴ組死亡率相同,但Ⅱ組保護率比Ⅴ組高;Ⅶ組全部感染。
表1 vvIBDV-Gx8/99毒株攻擊后各組的死亡數(shù)、感染數(shù)和保護率
IL-18對機體的免疫調(diào)節(jié)具有雙向作用[10],即增強和減弱兩方面[11]。所謂免疫增強是指用人為措施,全面或選擇性提高機體的免疫功能,以達到治療疾病的目的,是一種主動免疫過程[12]。關(guān)于免疫減弱前人研究很少。IL-18可促進已被刺激的T細胞的增殖及增加培養(yǎng)的T細胞的IL-2的產(chǎn)生[13],但IL-2對免疫應(yīng)答具有增強和抑制的雙向作用, 因此對維持機體免疫平衡具有非常重要的作用,在臨床上用于病毒感染、免疫缺陷病及自身免疫病的治療[14-15]。還有報道顯示IL-18長期而過量的使用可使動物產(chǎn)生嚴重的副作用[16],如消瘦和消化道出血。
本試驗結(jié)果顯示Ⅲ組ELISA抗體水平最高,從一免后與Ⅳ組和Ⅴ組第14天開始差異顯著(P<0.05),且Ⅳ組和Ⅴ組比Ⅰ組和Ⅱ組抗體滴度小。各免疫組都能促進CD4+T增殖,且Ⅲ組增殖水平最高,在一免后7 d起與其他組差異越來越顯著 (P<0.05),Ⅰ組、Ⅱ組和Ⅲ組在加強免疫后能保持持續(xù)性上升趨勢,Ⅳ組和Ⅴ組卻呈下降趨勢。各免疫組雖均能促進CD8+T增殖,但Ⅲ組增殖水平最高,在一免后7 d起與其他組差異越來越顯著 (P<0.05),且Ⅳ組和Ⅴ組比Ⅰ組和Ⅱ組增殖幅度小。攻毒試驗結(jié)果顯示,Ⅲ組保護率最高為90 %,Ⅱ組為75 %,Ⅰ組和Ⅳ組保護率均為70 %,Ⅴ組為60 %。以上結(jié)果表明VP2-IL-18具有良好的免疫原性,且200 μg為最佳免疫劑量,高劑量效果反而不如低劑量,即不呈現(xiàn)高劑量依賴。
本試驗通過對不同劑量雙表達蛋白VP2-IL-18的免疫原性進行比較,摸索VP2-IL-18的最佳免疫增強劑量為200 μg,為研制高效的IBD基因工程疫苗提供科學依據(jù);而高劑量VP2-IL-18卻發(fā)揮免疫減弱作用,其作用機制尚需進一步研究,進而用于自身免疫病的治療。