痢疾杆菌福氏2a sf301DsbA/virG双突变减毒活候选疫苗构建和初步鉴定

为预防细菌性痢疾的爆发和流行,构建志贺氏福氏2a减毒活疫苗。选用中国痢疾杆菌主要流行株sf301为受体菌,通过基因重组交换技术,突变细菌DsbA和virG基因,并以Serney试验和HeLa细胞侵袭实验鉴定突变菌株sf301:△virG:DsbA33G毒力和侵袭力,采用豚鼠结膜囊接种免疫动物,检测突变菌株免疫原性,了解候选疫苗对免疫动物的保护能力。与野生亲本比较sf301:△virG:DsbA33G已完全丧失毒力,但保留了一定的侵袭力。与未接受免疫的对照组相比,通过粘膜途径免疫的豚鼠,无论是单次免疫,还是双次免疫策略都可以诱发血清和胃肠道粘膜部位产生特异性抗sf301LPSIgG和IgA;面部、胃肠道引流淋巴结和脾脏中IgG和IgA抗体分泌细胞(Antibody secretcells ASCs)数目显著性增高;两种免疫方案都可给免疫动物提供100%抵抗野生亲本毒株攻击的能力。初步动物实验结果提示构建的福氏2a活疫苗sf301:△virG:DsbA33G是一种潜在的候选痢疾疫苗。     

痢疾基因工程三价菌苗候选株的构建

通过DNA体内外同源重组, 用霍乱毒素B亚单位基因(ctxB)完全取代了福氏志贺氏2a T32株染色体上的asd基因, 获得了稳定表达CtxB的DAP依赖株FWL01. 随后, 用T32株的asd基因标记志贺氏宋内S7株的Ⅰ相大质粒, 并将其诱动至FWL01, 构成三价菌苗候选株FSW01. 在该菌苗候选株中, 表达宋内Ⅰ相O抗原的大质粒与宿主菌是平衡致死的. 因此, 该候选株在没有任何抗生素存在情况下, 能稳定地表达福氏 2a, 宋内O抗原和CtxB. 豚鼠眼角膜试验和HeLa细胞侵袭试验证明FSW01无毒, 家兔免疫试验证实了其有很好的免疫原性. 小鼠和猴体免疫保护试验显示该候选株对相应的有毒株攻击具有很好的保护效果.     

福氏2a志贺氏菌sitC插入突变体的构建、检测及微阵列分析

针对在低拷贝自杀质粒pCVD442中难以进行基因操作的缺陷,本研究将Gateway技术应用在了基因敲除前期的重组质粒构建过程。应用这一改进的系统构建了福氏2a志贺氏菌301株转铁相关基因sitC的插入突变体MTS。对突变体分别在培养基、细胞和动物实验水平进行了功能检测,并利用芯片技术进行了限铁条件下突变体和野生型菌株的表达谱比较。结果显示,添加150 µM铁螯合剂DIP（2,2’-dipyridyl）条件下,MTS生长水平明显低于野生株,补加铁离子或锰离子可使突变株生长回复到丰富培养基条件下的生长水平;在HeLa细胞和U937细胞的胞内存活增殖能力和胞间扩散能力以及豚鼠角膜结膜炎实验中,MTS没有显现出明显的毒力改变,但在HeLa细胞侵袭过程中添加65 µM的DIP,MTS的胞内存活增殖能力和Sf301相比下降了51.6%。限铁条件下的表达谱结果表明,整体上MTS对缺铁变化比Sf301更敏感,上调的基因比野生株多106个,主要涉及膜转运、氨基酸代谢和功能未分类基因,而下调基因中参与能量代谢和碳水化合物代谢的较多。缺铁条件下,已知的转铁相关基因普遍上调,且MTS中上调的基因数目及上调幅度要高于Sf301。此结果再次证实了Sit铁转运系统对志贺氏菌生长的重要性。     

人乳头瘤病毒16L1-减毒志贺氏杆菌为载体疫苗的构建及免疫效应初步鉴定

为预防高危型人乳头瘤病毒16型(HPV16)诱发宫颈癌,制备以减毒志贺氏杆菌为载体的HPV16预防疫苗,以期载体可介导机体产生粘膜免疫反应,达到预防HPVl6感染的目的。为此构建了以HPV16L1为免疫原的减毒志贺氏杆菌苗,并初步鉴定候选疫苗的减毒特性和免疫效果。利用基于志贺氏杆菌virG／icsA基因的表达载体(pHS3199),将HPV16L1基因插入后构成pHS3199-hpv16L1质粒,电穿孔法将其转入减毒志贺氏杆菌sh42,经筛选获得重组减毒sh42-HPV16L1工程菌。用免疫印迹法检测HPV16L1蛋白表达,连续传代法确定其传代和目的蛋白表达的稳定性;豚鼠角膜巩膜炎症试验检测细菌的毒力和菌苗的免疫效果;小鼠红细胞凝集抑制试验检测免疫血清对病毒样颗粒(VLP)的中和活性。免疫印迹检测证实,重组菌株sh42-HPV16L1可稳定表达HPV16L1;豚鼠角膜巩膜炎症试验证实,该候选菌苗无致病性。减毒sh42-HPV16L1经结膜囊途径免疫豚鼠,可以产生特异性体液免疫应答,免疫动物体内的血清、肠道、阴道分泌物中抗HPV16L1 VLPIgG、IgA含量显著高于对照组,并且sh42-HPV16L1免疫动物血清可明显抑制HPV16L1 VLP引起的小鼠红细胞凝集。因而sh42-HPV16L1将是一种潜在的HPV16候选预防疫苗。     

鉴定痢疾杆菌毒力基因的SW480细胞模型构建

信号标签诱变技术（STM）是一种在体内高通量筛选病原体毒力基因的新方法,在应用时的一个先决条件是要建立合适的体内筛选系统。为将该技术应用于福氏痢疾杆菌,我们使用三个福氏痢疾杆菌菌株进行了预试验：通过同源重组构建而成的带有氯霉素抗性且aroA和virG基因失活的突变株RC426;因在侵袭质粒上自发缺失3个基因座(ipaBCDA, invA 和 virG)的另一减毒突变株T32,其曾被用作福氏痢疾杆菌的口服疫苗;还有具侵袭宿主细胞能力的野生性菌株2457T。将RC426、T32和2457T混合后侵袭结肠细胞系SW480,不同时间回收经侵袭后细胞裂解液中的菌体并统计。结果显示在侵袭12h内回收到减毒突变株的量与野生有毒株存在显著性差异,表明SW480 细胞系可用于痢疾杆菌的STM研究。Abstract: Signature-tagged mutagenesis (STM) is a novel technology with high throughput screening ability to identify virulent genes of pathogen in vivo. An appropriate animal or cell line model is one of prerequisites by exploiting this technique. In order to apply STM to Shigella flexneri, RC426 was constructed as an attenuated mutant with chloramphenicol resistance and aroA and virG genes inactivated by homologous recombination; Another attenuated strain T32 was used as an oral S. flexneri 2a vaccine due to a spontaneous deletion in three loci (ipaBCDA, invA and virG) on the virulence plasmid. The wild type strain 2457T had the invasion ability into host cells. The three strains, RC426, T32 and 2457T, were mixed together to invade colon cancer cell line SW480, and the distinct strains were recovered and counted from cell lysates of invaded SW480 in different time. The results showed that there were statistically significant differences between the amounts of two attenuated strains recovered and that of virulent strain within 12h invasion, indicating SW480 was a suitable cell model for applying STM to screen virulent genes of Shigella flexneri.     

轮状病毒灭活疫苗和减毒活疫苗序贯免疫的体液免疫应答效果

目的:评价采用轮状病毒灭活疫苗进行初始免疫,减毒活疫苗进行加强免疫的序贯免疫方案的体液免疫应答效果。方法:将实验小鼠随机分为4组(口服疫苗组、序贯疫苗组、口服对照组及序贯对照组),按相应方案免疫后,ELISA检测血清轮状病毒特异性IgG和IgA、肠道轮状病毒特异性IgA;微量中和实验检测血清病毒特异性中和抗体;同时采用ELISA分析口服活疫苗后病毒排出情况。结果:与对照组相比,序贯疫苗组小鼠产生的轮状病毒特异性血清IgG、IgA、中和抗体及肠道IgA水平显著升高。与口服疫苗组相比,序贯疫苗组的免疫方案诱发的轮状病毒特异性血清IgG、IgA、中和抗体水平显著升高,肠道IgA水平两组间没有显著差异。同时,与口服疫苗组相比,序贯疫苗组中轮状病毒灭活疫苗进行的初始免疫未影响第一次口服活疫苗后病毒的排出量和排出时间,但序贯疫苗组第二次口服活疫苗后病毒的排出量迅速减少,排毒时间快速缩短,与口服疫苗组第三次服苗后病毒的排出量和排出时间相似。结论: 轮状病毒灭活疫苗和减毒活疫苗序贯免疫可有效诱发小鼠全身和黏膜局部的体液免疫应答,该方案将有可能成为轮状病毒疫苗临床应用的候选方案。     

假单胞菌株M18gacA基因对BHL和HHL合成正调控及对PCA合成负调控无相关性

经初步鉴定,假单胞菌株(Pseudomonas sp.)M18至少能产生5种N酰基高丝氨酸内酯类(Nacylhomoserine lactones,AHLs）信号分子,它们是：N丁酰高丝氨酸内酯(NbutyrylLhomoserine lactone,C4HSL,BHL)、N己酰高丝氨酸内酯(NhexanoylLhomoserine lactone,C6HSL,HHL)、N3氧己酰高丝氨酸内酯［N(3oxohexanoyl)Lhomoserine lactone,3OxoC6HSL,OHHL］、N3氧辛酰高丝氨酸内酯［N(3oxooctanoyl)Lhomoserine lactone,3-OxoC8HSL,OOHL］和N3氧癸酰高丝氨酸内酯［N(3oxodecanoyl)Lhomoserine lactone,3OxoC10HSL,ODHL)。在gacA突变菌株M18G中,信号分子的积累量明显减少,且只能检测出其中的4种;同时,吩嗪1羧酸(Phenazine1carboxylic acid,PCA)的合成量比野生株M18提高了2倍左右。在M18菌株中,基因rhlⅠ的编码产物参与BHL和HHL的合成。构建rhlI''lacZ翻译融合表达质粒pMEIZ,分别导入野生株M18和突变株M18G,突变株M18G的半乳糖苷酶活性比野生株M18下降约40%,表明GacA对基因rhlI的表达具有正调控作用。但是,在野生株M18和突变株M18G的发酵液中,分别或同时添加过量的外源BHL和HHL,对PCA合成的影响不显著,表明在突变株M18G中,PCA合成量的增加与BHL和HHL合成量的减少没有明显的相关性。     

猪瘟病毒E2基因在Pichia pastoris中的表达及其免疫活性的初步研究

将猪瘟病毒的E2基因克隆入酵母分泌型表达载体pPIC9K中,酶切线性化后电穿孔导入Pichia pastoris进行整合,经G418筛选得到高拷贝转化子,甲醇诱导表达。SDSPAGE和Western blot结果证实了酵母培养上清液中含有E2蛋白。免疫活性研究证明P. pastoris表达的E2蛋白能刺激动物产生抗猪瘟病毒的抗体。     

福氏2a志贺氏菌2457T HtpG蛋白诱导小鼠炎性反应

[目的]构建福氏2a志贺氏菌2457T株的htpG缺失突变株和回复株,对HtpG蛋白的功能进行初步研究.[方法]采用X-Red重组系统对htpG基因进行缺失突变,构建了福氏2a志贺氏菌2457T株的htpG缺失突变株,并利用低拷贝质粒构建了htpG突变株的回复株.在此基础上,对野生株、突变株和回复株的生长曲线、生化反应、豚鼠角膜试验进行了比较分析,并考察了野生株、突变株和回复株腹腔注射引起小鼠炎症反应的强弱.[结果]HtpG蛋白功能与福氏志贺氏菌的基本生化代谢无关,也不影响细菌穿透上皮细胞的能力,但腹腔注射后能够引起小鼠强烈的炎症反应.[结论]HtpG蛋白功能可能与细菌的免疫致病性相关.     

布鲁氏菌BP26基因标记疫苗株的构建及鉴别PCR方法的建立

[目的]由于现有的减毒活疫苗仍存在较强的毒力,因抗原与毒株的差异不大而很难区分疫苗免疫和自然感染等缺点,限制了现有布鲁氏菌减毒活疫苗的广泛应用.本文拟对布鲁氏菌的减毒活疫苗株M5进行遗传改造,克服这些缺点.[方法]本研究利用同源重组的方法,用卡那抗性基因替换了布鲁氏菌减毒疫苗株M5的BP26基因,得到了新的标记疫苗株M5△BP26.分别用标记疫苗株和野生株侵染巨噬细胞和感染小鼠,比较分析标记株在细胞内和小鼠体内的存活能力.根据种特异性保守基因dnaK和缺失的BP26基因设计引物,建立双重PCR,用于区分标记株与野生株.[结果]成功构建了.BP26基因标记疫苗株,细胞实验和动物实验结果表明,标记株仍能在胞内和小鼠内存活,具备作为减毒活疫苗的特性.小鼠实验结果显示,感染后两周野生株的细菌数为1022.9 ,而突变株为101.1 (P<0.01),至第3周野生株的细菌数为102.2 ,而突变株未能检出,表明与原疫苗株相比,标记株的感染力进一步减弱.根据DNA序列的差异,建立了能够区分标记疫苗株与野生株的双重PCR方法,标记株因只能扩增出一条带而能与野生株和毒株相区分,从而可以区分自然感染和疫苗免疫.[结论]基因标记疫苗株的构建及鉴别PCR方法的建立,为布鲁氏菌疫苗的进一步研发奠定了基础.     

福氏2a志贺氏菌△aroA突变减毒株的构建

志贺氏菌芳香族氨基酸合成酶基因缺陷能够使菌体明显减毒,并有可能成为新一代痢疾疫苗．用ＰＣＲ技术从野生型福氏２ａ志贺氏菌２４５７Ｔ中克隆出ａｒｏＡ基因,在体外进行精确的缺失突变,并通过体内同源重组,构建成△ａｒｏＡ突变体ＲＳ４２６．实验结果表明,这种突变体仍保持了侵袭能力和保护性Ｏ抗原的表达,但其毒力已明显降低,不能产生豚鼠角结膜炎,小鼠半数致死量明显提高．免疫保护试验显示,ＲＳ４２６可在小鼠中产生对福氏２ａ野生菌１００％的保护作用．     

可表达链球菌侵袭增殖及毒力抗原的无毒鼠伤寒沙门氏菌△cya△crp口服菌株

<正> 鼠伤寒菌可因突变成为无毒株而不改变其免疫原性。口服时鼠伤寒沙门氏菌即可籍粘附到达深层组织,侵入肠相关淋巴组织(GLAT或Peyeris斑)并增殖。现在已知无毒突变株的这种突变不影响其宿入GLAT的能力。这一点极为重要,因为抗原释放于GLAT可激发全身粘膜兔疫应答。因此,可用无毒鼠伤寒沙门氏菌株表达来自其它病原菌的侵袭增殖和毒力抗原。口服后,对沙门氏菌以及提供侵袭增殖和毒力抗原基因的病原菌,可引起分泌、体液及细胞免疫。 本文目的是建立具有无毒性的沙门氏菌突变株,可在GALT侵袭增殖并达到与野生株相同水平,但达到肠系膜淋巴结及脾脏并活存的能力降得很低。而且,其缺失突变不被任何营养或动物宿主所能提供的任何物质修复。我们于研究中发现在腺苷酸环化酶基     

福氏志贺氏2a及Y变种保护性抗原的研究

福氏志贺菌Y变种曾经作为一种痢疾疫苗的候选株,其特有的抗原结构在疫苗的有效性抗原研究中起主要作用。以Y变种毒株与无毒株、野生型F2a株与T32株及失去Ⅱ型抗原结构的T32-1株之间分别进行了各种毒力表型的检测、四种外膜侵袭蛋白表达、菌株的外膜蛋白提取物(OMPs)分析、质粒DNA图谱和小鼠主动免疫、被动保护试验的对比分析,了解其抗原特性。结果显示：细菌外膜蛋白抗原和具有完整型特异性抗原结构的福氏菌LPS在动物机体免疫中都发挥着重要的作用。这些抗原物质的共同存在似乎能达到更好的免疫效果。     

两株刚果红结合突变型志贺菌大质粒全基因组比较研究

对福氏志贺菌(Shigella flexneri)5型及志贺氏志贺菌(Shigella dysenteriae)1型两株与刚果红结合突变菌株的大质粒pSF5及pSD1进行了全基因组测序及分析. pSF5全长136694 bp, 包含165个ORFs, 其中133个功能明确, 32个功能未知. pSD1全长182726 bp, 共有224个ORFs, 其中181个功能明确, 43个功能未知. pSF5中IS序列为53787 bp, pSD1中为49616 bp, 分别占整个基因组的39.3%, 27.2%. 二者中共有22种不同类型的IS出现, 其中ISEc8, ISSbo6在志贺菌大质粒中为首次报道. 与pCP301相比, pSF5和pSD1都发生了大范围基因缺失, 并在多处发生基因片段倒置等现象. pSF5中除与侵袭相关ipa-mxi-spa基因岛完全缺失外, 与O-抗原生物合成密切相关的shf-rfbU-msbB基因也部分缺失, 而在pSD1中上述基因则完整存在, 但pSD1中与侵袭基因表达调控相关的virF基因缺失. 结果表明, 在pSF5和pSD1中与侵袭相关的调控因子及侵袭基因的缺失是导致刚果红结合突变的原因之一, 但是否是唯一的原因还需进一步的验证.     

肠毒素性大肠杆菌CS6菌毛抗原与霍乱毒素B亚基在痢疾菌中的表达及其免疫学效果

构建了携带asd、霍乱毒素B亚基(CTB)基因的表达质粒pYX201,与福氏2a痢疾菌T32的△asd突变株FaD构成宿主质粒平衡致死系统,用于在没有抗生素选择压力的情况下,稳定表达CTB抗原基因。以此为基础,构建了单独表达肠毒素性大肠杆菌CS26菌毛抗原基因的重组质粒pYX202,以及同时表达CS6和CTB的共表达质粒pYX203。Western blotting和ELISA检测结果证实CS6及CTB在痢疾菌FaD中可以有效表达。重组菌免疫家兔后可诱生相应的血清抗体,特别是CTB的抗体效价较高,并持续较长时间。本研究为细菌性腹泻疫苗的研究提供了候选株。     

产志贺毒素大肠杆菌O18 XZ113 株主要毒力基因eaeA、stx2、ehxA 突变株的构建及其对小鼠的致病作用

[目的]探讨毒力基因eaeA、stx2、ehxA与产志贺毒素大肠杆菌O18致病力的关系.[方法]利用λ-Red重组系统,构建STEC XZ113株eaeA、stx2、ehxA基因缺失突变株并进行一系列生物学特性的研究.[结果]细胞粘附试验表明突变株XZ113△eaeA对HEp-2细胞的粘附能力明显降低;Vero细胞毒素试验表明突变株XZ113 △stx2失去了使Vero细胞发生病变的能力;溶血活性试验表明突变株XZ113△ehxA无法在血平板上产生溶血圈,丢失了溶血能力.回复株在以上表型方面与野生株XZ113一致;与亲本株的体外竞争试验结果表明,突变株竞争力减弱,体内竞争结果表明突变株XZ1 13△eaeA被中度致弱;突变株XZ113 △stx2和突变株XZ113△ehxA被高度致弱.[结论]stx2、ehxA基因在STEC O18 XZ113株的致病过程中发挥着更为重要的作用.     

2型猪链球菌Fbps基因敲除突变体的构建及毒力分析

目的:敲除2型猪链球菌(SS2)强毒株05ZYH33中的Fbps基因,研究该基因敲除对菌株生物活性及毒力的影响,为深入探讨猪链球菌致病机制提供实验基础。方法:从05ZYH33基因组中扩增Fbps基因上、下游同源臂,从pSET1质粒中扩增氯霉素抗性基因Cm,通过重叠PCR的方法将3个片段整合后连接到温敏自杀载体pSET4s上,电转入05ZYH33感受态细胞,通过改变培养温度实现双交换和质粒丢失,最后经抗性筛选获得敲除株05ZYH33ΔFBPS,分析敲除株的生物学性状,以CD1小鼠作为体外感染模型对突变株和野生株进行毒力比较。结果:PCR分析和测序结果均显示Fbps基因敲除成功,动物实验结果显示Fbps基因敲除后05ZYH33的毒力有所下降。结论:与野生株相比,突变株对小鼠的毒力有所降低。     

胸膜肺炎放线杆菌血清10型apxIC-/p36+弱毒株的构建与鉴定

摘要：【目的】构建血清10型胸膜肺炎放线杆菌弱毒菌株,为胸膜肺炎放线杆菌减毒活疫苗研究奠定基础。【方法】通过细菌接合转移和SacB负向筛选标记完成突变株的构建与筛选,用PCR、Western blot、重组位点序列对突变株进行鉴定分析。首先构建含肺炎支原体p36基因的pEICALDH重组转移质粒,并转化供体大肠杆菌( E. coliX7213),将转化的阳性克隆子与野生型APP血清10型亲本菌混合培养6 h;然后涂至含氯霉素抗性和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）的TSA培养基培养,挑取阳性克隆,接种至无抗性的含NAD的TSB液体培养基,培养6～8 h后涂至含10%的蔗糖及NAD的TSA培养基,培养24 h后挑取蔗糖抗性的克隆,即得到目的突变株。【结果】小鼠毒力试验结果表明突变株比亲本株的毒力显著降低;生长特性分析结果显示突变株与亲本株的增殖能力无显著差异;同时免疫试验结果表明突变株与安全剂量的亲本株均可诱导小鼠产生较好的免疫反应,证明apxIC基因缺失并不影响APP的免疫活性。【结论】成功构建了含猪肺炎支原体p36基因的胸膜肺炎放线杆菌血清10型突变株,所获得的突变株有望成为猪传染性胸膜肺炎弱毒疫苗株。     

双表达狂犬病毒基因的非复制型痘苗病毒改建及免疫效果

为减少重组病毒非必需外源基因,进一步提高非复制重组痘苗病毒狂犬病疫苗的安全性,本研究改建不含报道基因LacZ的双表达狂犬病毒Ag株G、N的非复制重组痘苗病毒VTKRG△CKRN.采用G418-neo富集、蓝白斑及免疫蚀斑筛选等方法,以表达狂犬病毒糖蛋白(RG)基因的非复制重组痘苗病毒VTKRG△CKlacZ作为亲本株,利用同源重组原理,删除C与K片断间lacZ,并将狂犬病毒核蛋白(RN)基因插入C-K片段间.经核酸及蛋白水平检测表明VTKRG△CKRN能同时稳定有效地表达狂犬病毒G和N,并具有非复制病毒生长特性.重组病毒裸鼠毒力实验表明VTKRG△CKRN较复制型重组痘苗病毒VTKRG病毒毒力显著减弱.VTKRG△CKRN免疫小鼠可诱生较高有效中和抗体,并能保护小鼠免于致死剂量狂犬病毒攻击.以1.6×106PFU较低免疫剂量、仅一次免疫狗可保护狗经致死量中国狂犬病毒街毒株SBD株攻击后存活,诱生具有保护性中和抗体.非复制狂犬-痘苗重组病毒VTKRG△CKRN免疫效果好、更具安全性.     

痢疾志贺菌A1型IroN, ShuA单、双突变体的构建及功能分析

本研究构建了痢疾志贺菌A1型SD51197株IroN及ShuA基因缺失及插入的单、双基因突变体MTS-1、MTS-2、MTS。对各突变体在培养基、细胞水平进行了功能检测,并利用SD51197全基因组芯片对各突变株进行了铁丰富和铁限制条件下的表达谱分析。结果显示,在添加铁螯合剂DIP条件下,各突变株生长水平都明显低于野生株,补加铁离子可以使突变株回复到正常生长水平;在HeLa细胞和U937细胞的胞内存活增殖和胞间扩散能力实验中,各突变株的生长状态都没有明显变化,但在HeLa细胞侵袭过程中添加DIP,MTS-1、MTS-2、MTS的胞内存活增殖能力与野生株相比分别下降了23.4%、25.2%、43.6%。铁限制条件下的表达谱结果表明,各突变株对缺铁的变化比野生株更敏感,多个基因的表达发生改变,上调基因主要涉及转录、辅酶代谢、氨基酸代谢和功能未分类基因,而下调基因主要包括能量代谢和碳水化合物代谢以及功能未分类的基因;已知的转铁相关基因普遍上调。此结果表明运铁相关基因IroN、ShuA可能影响着志贺氏菌的生长和毒力。