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论文解读--比较两种DNA疫苗在鱼类诺卡氏菌病的保护率

出处:水生动物健康评估公众号 作者:王文基 水产养殖网 2020-01-14 12:17:00

鱼诺卡氏菌是一种广泛存在于水环境中的放线菌,感染鱼后可导致皮肤溃疡,鳃、头肾、体肾、脾、肝等部位出现大量白色结节状结构。到目前为止,已经从病鱼中分离出三种致病的诺卡氏菌,包括星状诺卡氏菌,鰤鱼诺卡氏菌和杀鲑诺卡氏菌。值得注意的是,鰤鱼诺卡氏菌是近年来鱼诺卡菌病分离最频繁的病原菌,已被鉴定为鱼诺卡菌病的主要病原菌。对于该病的治疗,目前尚没有有效的治疗措施,基本通过药物的预防和抗生素治疗。相比之下,疫苗在水产养殖中具有安全性、环境友好性和长期有效性保护方面的优势。今天给大家介绍鰤鱼诺卡氏菌中两种潜在的DNA疫苗对于预防诺卡氏菌病的效果,文章引用信息如下:
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本研究利用鸟枪法质谱(MS)技术,从鰤鱼诺卡氏菌胞外产物中鉴定了DnaK和GroEL的分泌蛋白。DnaK和GroEL属于热休克蛋白家族(HSPs),也分别被称为Hsp70和Hsp60。几乎所有细菌中都存在DnaK和GroEL的同源物,它们在调节细胞内蛋白折叠以保证其正常功能方面起着关键作用。此外,越来越多的证据表明,来自不同致病菌的细胞外DnaK和GroEL蛋白在宿主体内起保护和调节作用免疫反应。文章研制了DnaK和GroEL两种DNA疫苗,并对其保护效果在杂交黑鱼进行了研究与比较。

文章技术路线如下:
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结果:
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结果表明,从鰤鱼诺卡氏菌序列中推断出的DnaK蛋白的氨基酸序列在细菌中具有高度的同源性,与N. niigatensis序列的同源性为97.88%,与大肠杆菌相似度为60.54%。GroEL与N. niigatensis的同源性为99.07%到与大肠杆菌的同源性为60.72%。系统进化树表明,鰤鱼诺卡氏菌的DnaK和GroEL蛋白序列与N. niigatensis聚为一支,表明它们在功能上可能有相似作用。
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采用RT-PCR方法,对接种后鱼的肌肉、头肾、脾脏和肝脏中DnaK和GroEL基因的转录进行分析。,分别。在这些组织中,DnaK和GroEL基因的转录均在7d.p.v.首次检测到,pcDNADnaK组和pcDNA-GroEL组在35 d.p.v.内连续检测到,而PBS组和pcDNA组未检测到。
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图3 接种黑鱼血清非特异性参数
血清LYZ、POD、ACP、AKP和SOD活性的非特异性参数升高提示,pcDNA-DnaK和pcDNAGroEL DNA疫苗均可诱导杂交黑鱼产生非特异性免疫应答。
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图4 用酶联免疫吸附法(ELISA)测定杂交黑鱼血清中细粒棘球蚴特异性抗体(IgM)水平

与PBS组和pcDNA组相比,pcDNA- dnak组和pcDNA- groel组IgM水平均较高,接种后第1周至第5周差异极显著(p < 0.01)。pcDNA-GroEL DNA疫苗诱导的特异性抗体(IgM)峰值水平高于pcDNA-DnaK DNA疫苗。
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图5 免疫相关基因表达的qRT-PCR分析

结果表明,pcDNA- dnak组和pcDNA- groel组与PBS组和pcDNA组相比,免疫相关基因的表达水平均有显著提高。
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图6 用pcDNADnaK、pcDNA- groel、pcDNA或PBS接种的杂交黑鱼经过N. seriolae ZJ0503的攻毒试验14 d后的存活率

pcDNA- Dnak和pcDNA- Groel接种组的杂交黑鱼成活率分别为74.00%和89.33%,pcDNA和PBS接种组的累积成活率分别为45.33%和44.67%。接种pcDNA、pcDNADnaK和pcDNA- groel的杂交黑鱼的RPS分别为1.19%、53.01%和80.71%。

本研究对pcDNA-DnaK和pcDNA-GroEL DNA疫苗诱导的免疫应答进行了研究,并比较了这两种DNA疫苗对杂交黑鱼N. seriolae感染的保护作用。pcDNA-DnaK和pcDNA-GroEL DNA疫苗均可促进先天应答、体液免疫应答和细胞免疫应答,说明DnaK和GroEL是有希望的鱼类诺卡菌病候选疫苗,这些发现将促进鱼类诺卡菌病疫苗的开发。

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