2.6 YJ-22分離株免疫原性驗證結(jié)果
利用YJ-22分離株制備滅活疫苗免疫兔子后,通過ELISA檢測血清中特異的抗M.bovis IgG抗體。結(jié)果顯示(表3):
陰性對照組(注射生理鹽水)的5只兔子,血清抗體效價均不高于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天血清抗體效價均顯著升高,其中4只達到≥1:128(終點效價為1:128),1只為1:64。所有免疫兔子的抗體效價均≥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抗體應答,證明該分離株具有強免疫原性。
2.7兔抗血清體外殺菌試驗
為了初步評估高免兔血清是否具有殺菌活性,進行了體外殺菌試驗。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≥1:64的免疫兔)或陰性兔血清混合孵育2小時后,測定存活的細菌數(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與其相應的陰性血清處理后的CCU值相比,沒有顯著降低或升高。計算各稀釋度的M.bovis存活率。結(jié)果顯示,在測試的所有稀釋度下,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生長的作用。
表中A、B代表各稀釋度三次獨立試驗的平均CCU值(示例性,實際需填寫或注明見圖/下表)。本試驗三次重復中,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,存活率計算結(jié)果均為100%。數(shù)據(jù)以平均值±標準差表示,無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。_
*(注:這里展示的是結(jié)果表述方式,實際數(shù)據(jù)應以圖或補充表格形式完整呈現(xiàn)三次試驗結(jié)果及計算過程。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,對其進行準確鑒定至關(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。測序證實其P48基因片段與國內(nèi)外多個參考株(如MJ-1、DADC51、VK30)高度同源(>99.3%),進一步確認了菌株種屬。
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,在體外實現(xiàn)高密度培養(yǎng)是其研究難點。我們研究了YJ-22在含血清PPLO培養(yǎng)基中的生長特性。其生長周期約為60小時,平臺期出現(xiàn)在接種后18~45小時,此時菌體濃度最高可達10?CCU/mL。該平臺期時間窗較長(約27小時),且菌體濃度較高,為YJ-22的規(guī)模化培養(yǎng)(如抗原制備、代謝組學分析等)提供了參考依據(jù)。選擇合適的收獲時間點(如平臺期中期)可獲取最大菌體量。值得注意的是,45小時后進入衰亡期,菌體濃度下降明顯,提示收獲時機的重要性。
為了評價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;組織學證實為伴有單核巨噬細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40-50%),肺部病變評分(9和11分)顯著高于對照組(1和2分)。這證明YJ-22是一株具有較強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),并有效誘導了肺部嚴重病變。研究結(jié)果為后續(xù)疫苗攻毒保護效力評價提供了一個有效的攻毒模型。
由于M.bovis對常規(guī)抗生素(特別是靶向細胞壁類)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,成功誘導了高水平的特異性IgG抗體應答(效價≥1:64),證實該菌株具有良好的免疫原性,其表達的抗原能被宿主免疫系統(tǒng)識別并產(chǎn)生強應答,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,是驗證M.bovis分離株/抗原免疫原性的常用模型。
然而,免疫原性強并不意味著保護性免疫。體外殺菌試驗揭示了重要發(fā)現(xiàn):盡管高效價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(存活率始終為100%)。這提示:
1.抗體類型或靶點: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制,如快速的抗原變異(逃避)、侵入宿主細胞、黏附后的定植防護等。產(chǎn)生的IgG可能主要識別非保護性的表面蛋白。
2.免疫保護機制:M.bovis感染的清除機制可能更依賴于細胞免疫(如巨噬細胞活化、T細胞介導的免疫)。體液抗體可能僅起輔助作用,如調(diào)理吞噬、阻斷黏附(需進一步驗證抗體能否抑制黏附)或通過Fc效應激活補體等(本試驗滅活了補體)。需要設(shè)計黏附抑制試驗、調(diào)理吞噬試驗或添加外源補體的試驗來深入評估抗體功能。
3.體外模型局限性:CCU法主要檢測代謝活性,在無抗體介導效應分子(如補體、吞噬細胞)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有限。
4.體內(nèi)保護效力是關(guān)鍵:體外缺乏殺菌活性不等于體內(nèi)缺乏保護作用。疫苗的保護效果最終需要在易感宿主(牛)中通過攻毒保護試驗進行嚴格評價。
4結(jié)論
本研究成功分離并鑒定出一株具有強致病力的牛支原體YJ-22。該菌株能良好生長,在標準培養(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)定復制出M.bovis肺炎的典型臨床和病理特征。YJ-22對兔子具有強免疫原性,可誘導高水平的特異性IgG抗體應答,證明其含有有效的免疫原組分。然而,體外試驗表明這些抗血清不具有直接殺菌作用,提示針對M.bovis的保護性免疫機制可能更為復雜。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的生物學特性、致病機制以及未來疫苗(尤其是以兔子模型篩選保護性抗原或驗證免疫策略)的研發(fā)提供了重要的候選菌株和實驗基礎(chǔ)。后續(xù)研究應重點在牛模型中評估基于YJ-22的疫苗的保護效力,并深入探究其免疫保護機制(側(cè)重細胞免疫和功能性抗體評價)。
相關(guān)新聞推薦
1、瓊膠酶活性不動桿菌體生長、產(chǎn)酶曲線、酶解反應研究(一)
3、模擬油藏條件下激活劑運移與微生物生長調(diào)控實驗研究