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論文解讀--比較兩種DNA疫苗在魚類諾卡氏菌病的保護率

出處:水生動物健康評估公眾號 作者:王文基 水產養殖網 2020-01-14 12:17:00

魚諾卡氏菌是一種廣泛存在于水環境中的放線菌,感染魚后可導致皮膚潰瘍,鰓、頭腎、體腎、脾、肝等部位出現大量白色結節狀結構。到目前為止,已經從病魚中分離出三種致病的諾卡氏菌,包括星狀諾卡氏菌,鰤魚諾卡氏菌和殺鮭諾卡氏菌。值得注意的是,鰤魚諾卡氏菌是近年來魚諾卡菌病分離最頻繁的病原菌,已被鑒定為魚諾卡菌病的主要病原菌。對于該病的治療,目前尚沒有有效的治療措施,基本通過藥物的預防和抗生素治療。相比之下,疫苗在水產養殖中具有安全性、環境友好性和長期有效性保護方面的優勢。今天給大家介紹鰤魚諾卡氏菌中兩種潛在的DNA疫苗對于預防諾卡氏菌病的效果,文章引用信息如下:
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本研究利用鳥槍法質譜(MS)技術,從鰤魚諾卡氏菌胞外產物中鑒定了DnaK和GroEL的分泌蛋白。DnaK和GroEL屬于熱休克蛋白家族(HSPs),也分別被稱為Hsp70和Hsp60。幾乎所有細菌中都存在DnaK和GroEL的同源物,它們在調節細胞內蛋白折疊以保證其正常功能方面起著關鍵作用。此外,越來越多的證據表明,來自不同致病菌的細胞外DnaK和GroEL蛋白在宿主體內起保護和調節作用免疫反應。文章研制了DnaK和GroEL兩種DNA疫苗,并對其保護效果在雜交黑魚進行了研究與比較。

文章技術路線如下:
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結果:
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結果表明,從鰤魚諾卡氏菌序列中推斷出的DnaK蛋白的氨基酸序列在細菌中具有高度的同源性,與N. niigatensis序列的同源性為97.88%,與大腸桿菌相似度為60.54%。GroEL與N. niigatensis的同源性為99.07%到與大腸桿菌的同源性為60.72%。系統進化樹表明,鰤魚諾卡氏菌的DnaK和GroEL蛋白序列與N. niigatensis聚為一支,表明它們在功能上可能有相似作用。
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采用RT-PCR方法,對接種后魚的肌肉、頭腎、脾臟和肝臟中DnaK和GroEL基因的轉錄進行分析。,分別。在這些組織中,DnaK和GroEL基因的轉錄均在7d.p.v.首次檢測到,pcDNADnaK組和pcDNA-GroEL組在35 d.p.v.內連續檢測到,而PBS組和pcDNA組未檢測到。
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圖3 接種黑魚血清非特異性參數
血清LYZ、POD、ACP、AKP和SOD活性的非特異性參數升高提示,pcDNA-DnaK和pcDNAGroEL DNA疫苗均可誘導雜交黑魚產生非特異性免疫應答。
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圖4 用酶聯免疫吸附法(ELISA)測定雜交黑魚血清中細粒棘球蚴特異性抗體(IgM)水平

與PBS組和pcDNA組相比,pcDNA- dnak組和pcDNA- groel組IgM水平均較高,接種后第1周至第5周差異極顯著(p < 0.01)。pcDNA-GroEL DNA疫苗誘導的特異性抗體(IgM)峰值水平高于pcDNA-DnaK DNA疫苗。
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圖5 免疫相關基因表達的qRT-PCR分析

結果表明,pcDNA- dnak組和pcDNA- groel組與PBS組和pcDNA組相比,免疫相關基因的表達水平均有顯著提高。
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圖6 用pcDNADnaK、pcDNA- groel、pcDNA或PBS接種的雜交黑魚經過N. seriolae ZJ0503的攻毒試驗14 d后的存活率

pcDNA- Dnak和pcDNA- Groel接種組的雜交黑魚成活率分別為74.00%和89.33%,pcDNA和PBS接種組的累積成活率分別為45.33%和44.67%。接種pcDNA、pcDNADnaK和pcDNA- groel的雜交黑魚的RPS分別為1.19%、53.01%和80.71%。

本研究對pcDNA-DnaK和pcDNA-GroEL DNA疫苗誘導的免疫應答進行了研究,并比較了這兩種DNA疫苗對雜交黑魚N. seriolae感染的保護作用。pcDNA-DnaK和pcDNA-GroEL DNA疫苗均可促進先天應答、體液免疫應答和細胞免疫應答,說明DnaK和GroEL是有希望的魚類諾卡菌病候選疫苗,這些發現將促進魚類諾卡菌病疫苗的開發。

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