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河北農業大學動物醫學院：大腸桿菌與桿狀病毒-昆蟲細胞表達的豬圓環病毒2d亞型（PCV2d）衣殼蛋白的免疫效果比較（摘錄）
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豬圓環病毒2型（PCV2）是全球養豬業面臨的重要病原體，它引起免疫抑制并導致嚴重的經濟損失。PCV2不僅直接導致豬只生長遲緩和死亡率增加，還常常因為感染豬只免疫功能下降而引起繼發感染，增加了藥物成本和間接經濟損失。盡管已有基于PCV2不同基因型的疫苗被廣泛用于PCV2疾病的預防和控制，但隨著更具毒性的PCV2d亞型的出現和流行，如何開發出更具成本效益和免疫效果的疫苗，成為了當前研究的重點問題。

2024年03月18日，河北農業大學動物醫學院宋勤葉教授團隊在Vaccine上發表題為“Comparison of immune effects of porcine circovirus type 2d (PCV2d) capsid protein expressed by Escherichia coli and baculovirus-insect cells”的最新研究論文，本研究旨在比較大腸桿菌和桿狀病毒-昆蟲細胞表達系統產生的PCV2d衣殼蛋白（Cap蛋白）的免疫效果，以期為降低疫苗生產成本和保證疫苗質量提供科學依據。

課題組成功克隆了PCV2d的cap基因到pET-28a(+)質粒中，并在大腸桿菌BL21(DE3)中表達了Cap蛋白，以下稱為E. coli-Cap組；構建的表達質粒pFastBac HTB-Cap在Sf9細胞中成功表達了Cap蛋白，并通過SDS-PAGE和Western blot分析確認，以下稱為Bac-Cap組。

特異性抗體

通過ELISA檢測了小鼠血清中的PCV2特異性抗體。免疫后的E. coli-Cap組和Bac-Cap組小鼠在第二次免疫后14天抗體轉陽，并隨著增強免疫逐漸增加。第三次免疫后21天，兩免疫組的特異性抗體水平達到1:104，免疫后和攻毒后抗體水平沒有顯著差異，見圖1。

血清中抗PCV2中和活性

使用基于ELISA的中和試驗檢測血清的抗PCV2中和活性。第三次免疫后21天，E. coli-Cap組和Bac-Cap組小鼠的血清能夠抑制PCV2在PK-15細胞中的增殖，其中Bac-Cap組在1:64的血清稀釋度下病毒抑制率達到20.2%，而E. coli-Cap組沒有抑制作用，表明Sf9細胞表達的Bac-Cap蛋白能夠刺激更高水平的抗PCV2中和抗體，見圖2。

血清中IFN-γ和IL-10的濃度

通過ELISA在第三次免疫后21天和PCV2感染后14天測量了血清中IFN-γ和IL-10的濃度。與感染對照組或空白對照組相比，E. coli-Cap組和Bac-Cap組的IL-10水平在免疫后顯著下降。感染后，兩組的IFN-γ水平均顯著增加，而IL-10水平在Bac-Cap組中顯著降低，見圖3。

免疫小鼠的顯微鏡病變

在PCV2感染后14天，通過免疫組化染色檢測了小鼠不同組織的病變（見圖4）和病毒抗原（見圖5）。感染對照組小鼠的脾臟、肺、腎臟和肝臟中觀察到大量PCV2抗原陽性細胞，而E. coli-Cap或Bac-Cap蛋白免疫的小鼠中這些組織中的陽性細胞數量極少。Bac-Cap組的抗原陽性細胞計數低于E. coli-Cap組，特別是在肺和脾臟中顯著減少（見圖6）。

本研究比較了大腸桿菌和桿狀病毒-昆蟲細胞（Bac-Sf9）表達系統產生的PCV2d型Cap蛋白的免疫效果。研究發現，兩種系統表達的Cap蛋白都能夠自組裝成病毒樣顆粒（VLPs），并且都能夠誘導小鼠產生特異性的IgG抗體反應，兩組特異性抗體沒有顯著差異。然而，由Bac-Sf9細胞表達的Cap蛋白（Bac-Cap）所誘導的中和抗體水平高于大腸桿菌表達的Cap蛋白（E. coli-Cap），這表明Bac-Cap具有更強的免疫原性。

在PCV2d病毒攻毒后，與E. coli-Cap免疫的小鼠相比，Bac-Cap免疫的小鼠體內IL-10水平顯著降低，這表明Bac-Cap免疫能夠更有效地抑制IL-10的分泌，減輕了炎癥反應，從而可能增強機體的免疫應答。此外，Bac-Cap免疫組小鼠的組織病理損傷和PCV2抗原陽性細胞數量均顯著減少，這進一步證實了Bac-Cap在誘導保護性免疫方面的優勢。

研究表明，在桿狀病毒/昆蟲細胞中表達的Cap蛋白形成的VLPs大小更均勻，形狀更規則，免疫原性更強，能誘導更強的體液免疫和細胞免疫反應，從而提供更持久的保護，誘導的免疫保護效率比在大腸桿菌中表達的Cap蛋白更高。

綜上：在免疫效果上，桿狀病毒-昆蟲細胞表達系統較大腸桿菌表達系統所表達的Cap蛋白能夠誘導更為有效的免疫保護。

源論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2024.03.048

注：譯文轉自獸醫研圈公眾號，文章作者九九。

發布日期：2025-05-16 11:04