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口蹄疫(Foot-and-mouth disease,FMD)是由口蹄疫病毒(Foot-and-mouth disease virus,FMDV)感染引起的偶蹄动物共患的一种高度接触性传染病,能够造成重大的经济损失和不良的政治影响。树突状细胞(Dendritic cell,DC)是机体内功能最强的专职抗原递呈细胞,在形成有效的抗FMDV免疫防御中发挥着至关重要的作用。利用靶向DC来提高疫苗的免疫原性,是目前疫苗设计中的重要策略之一。 本研究以A型FMDV AF/72毒株为材料,分别利用真核杆状病毒表达系统和原核大肠杆菌表达系统表达和纯化FMDV结构蛋白VP1,利用异源双功能化学交联试剂Sulfo-SMCC和生物素-链霉亲和素(Streptavidin,SA)交联系统将寡糖分子与VP1蛋白连接,以DC-SIGN(DC specific ICAM grabbing nonintegrin)的高亲和力配体le(x)寡糖为向导分子靶向DC-SIGN,制备了靶向DC-SIGN的抗原,并将其免疫接种小鼠,考察了其诱导免疫应答的能力。 1、FMDV VP1基因两种表达载体的构建及目的蛋白的表达纯化。一是根据昆虫细胞密码子的偏好性对 VP1基因进行优化合成,并构建重组质粒 pFastBacTMHTB-VP1。将鉴定正确的重组杆状病毒质粒转染Sf9细胞后收获重组杆状病毒rBac-HTB-VP1。经Western blotting和间接免疫荧光检测,表明VP1在昆虫细胞中成功表达,大小约为32 kDa,但表达量不高。二是克隆VP1基因,与大肠杆菌表达载体 pET-28a连接,构建重组表达质粒 pET28a-VP1。重组质粒经酶切鉴定和PCR鉴定成功后再转化至BL21表达菌中诱导表达。经SDS-PAGE和Western blotting检测,可见在30 kDa处有明显条带,表明VP1在大肠杆菌中成功表达,且表达量明显高于真核表达系统。将原核表达的蛋白纯化后通过Western blotting检测,具有良好的反应原性。 2、靶向DC-SIGN的le(x)- VP1抗原的制备。首先利用Sulfo-SMCC异源双功能交联试剂将SA与VP1蛋白连接,通过SDS-PAGE蛋白质电泳和Western blotting检测证实SA与VP1蛋白成功交联,并经ELISA方法证实SA-VP1复合物中的SA仍具有与生物素反应的功能。然后将SA-VP1复合物与生物素修饰的le(x)寡糖结合,获得由le(x)寡糖介导的靶向DC-SIGN的VP1-le(x)抗原复合物。 3、靶向抗原免疫小鼠以及免疫效果的检测。靶向抗原通过弗氏佐剂乳化制成疫苗,并免疫接种小鼠,进行免疫原性分析,并将纯化的VP1蛋白经弗氏佐剂乳化作为阴性对照,灭活疫苗作为阳性对照,PBS作为空白对照。结果:经间接ELISA检测,除PBS组外,其余免疫小鼠均产生较高水平的FMDV特异性抗体;通过流式细胞术检测,与空白组相比,其余小鼠外周血CD4+和CD8+T细胞含量均出现不同程度的增多,且脾淋巴细胞经抗原刺激后均增殖明显;细胞因子芯片检测表明,与空白组相比,实验组、阳性组和阴性组的IL-2、IL-4、IL-10和IFN-γ的含量都有不同程度的增高,其中实验组与阳性组及阴性组相比,IL-2和IFN-γ的含量增高更加明显,差异性极显著(p<0.01)。 以上结果表明,靶向抗原可同时诱导机体产生细胞免疫应答和体液免疫应答,且主要以细胞免疫为主。该研究为FMD新型靶向疫苗的发展奠定了实验基础。