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布氏菌病(Brucellosis,简称布病)是感染布鲁菌后而引起的能够在人和动物中传播的一类人兽共患病。可通过口腔粘膜、鼻腔、眼结膜、生殖道、甚至未损伤的皮肤而感染。家畜感染后如果得不到良好的治疗可引流产和不育,人感染后主要引起波浪热或者转化为慢性感染。据世界卫生组织调查,全球已有170多个国家和地区有布病发生和流行。而我国28个省市区的人、畜有布病存在和流行,每年造成近千万元损失。到目前为止,疫苗接种是防治布病最有效、最经济的手段。布氏疫苗主要包括灭活苗、弱毒活疫苗、菌体组分疫苗以及现在热门研究的DNA疫苗和重组蛋白疫苗等。目前,我国预防布病采用的人用布氏菌活疫苗为牛种弱毒株104M菌株,接种方式为皮上划痕。该方法操作复杂、不能定量接种,人群接种阳转率低,保护效果有限,被接种者因划痕产生疼痛而不易被接受,从而影响疫苗的广泛使用。鉴于布病疫情控制的需要,我们采用具有经济性好和安全性高的皮内注射接种方式替代传统的皮上划痕。本次研究以小鼠和豚鼠动物模型,采用皮内注射方式免疫途径,通过体液免疫应答、细胞免疫应答和保护力试验三个方面的结果全面评价疫苗的免疫原性和保护力。 一、小鼠模型中皮内注射布氏菌活疫苗免疫原性评价 以小鼠为动物模型,皮内免疫布氏菌活疫苗初步评价其免疫原性。后肢外侧皮内注射免疫小鼠,免疫4周后,摘眼球采血,分离血清,用于ELISA检测血清中Br-PPD蛋白特异性IgG水平,同时无菌取动物脾脏,无菌分离小鼠脾淋巴细胞,进行特异性抗原的IFN-γ和IL-4 ELISPOT检测;用ELISA方法检测体外再刺激后小鼠脾细胞分泌细胞因子水平;流式细胞术对T细胞亚群进行分类。结果表明,免疫组小鼠血清中PPD和菌体抗原特异性IgG水平、特异性IFN-γ、IL-4细胞数量均高于对照组;流式结果显示,免疫组小鼠CD4-IFN-γ+和CD4+IL-4+细胞明高于阴性组;结果表明在小鼠模型中,采用皮内注射方式免疫小鼠,诱导小鼠产生较高的细胞免疫和体液免疫应答,有很好的免疫原性。 二、豚鼠模型中皮内注射布氏菌活疫苗免疫原性评价 以豚鼠为动物模型,皮内免疫布氏菌活疫苗初步评价其免疫原性。对SPF级Hartly豚鼠后肢外侧皮内注射,以及用划痕接种方式做对照,免疫4周后,心脏采血,并分离血清,用于ELISA检测血清中Br-PPD蛋白抗原特异性IgG水平,同时暴露豚鼠背部皮肤,除毛,皮内注射PPD变态反应原,注射剂量均为30μg/只。免疫24 h和48 h后分别观察注射部位出现红肿反应,并测量平均硬结反应直径,以纵、横直径相加平均数不小于5 mm作为阳性标准,计算阳性反应率。抗体效价结果显示,免疫组小鼠血清中Br-PPD抗原特异性IgG水平高于对照组;皮肤试验结果(DTH)结果显示,免疫组动物对PPD抗原24h及48h的DTH阳转率均为100%。结果表明在豚鼠模型中,皮内注射免疫途径可行,免后诱导豚鼠产生较高的细胞免疫和体液免疫应答。 三、小鼠模型中皮内注射布氏活菌疫苗对羊种弱毒株保护力评价 以小鼠为动物模型,皮下攻击羊布氏菌M5弱毒株,以脾脏中攻击菌菌荷量为保护力评价指标。0周皮内注射免疫布氏菌活疫苗,免疫4周后,对每只小鼠后肢皮下攻击羊种布氏菌M5弱毒株,剂量为5×108CFU/只,攻击4周后,无菌条件下解剖小鼠,取其脾脏,放入研磨器中研磨,接种加入含1∶10万硫堇染料的TSA平皿培养基中培养,免疫组小鼠脾脏荷菌量与阴性组相比差异有统计学意义。试验表明皮内注射方式免疫小鼠,使得小鼠获得很好的免疫保护力。 四、豚鼠模型中皮内注射布氏活菌疫苗对羊种弱毒株保护力评价 以豚鼠为动物模型,用羊布氏菌M5弱毒株皮下攻击,以脾脏菌载量为保护力评价指标。0周皮内注射免疫布氏菌活疫苗,免疫4周后,对每只豚鼠后肢皮下攻击羊种布氏菌M5弱毒株,剂量为5×108CFU/只,攻击3周后,无菌条件下解剖豚鼠,取其脾脏,放入研磨器中研磨,接种加入含1∶10万硫堇染料的TSA平皿培养基中培养,通过脾脏荷菌数评价布氏活苗的免疫保护作用。结果显示,免疫组小鼠脾脏没有分离到感染菌,阴性组分离出大量的布氏菌。试验表明皮内注射方式免疫豚鼠,使得豚鼠获得很好的免疫保护力。 五、小鼠模型中皮内注射布氏菌活疫苗对羊种强毒株保护力评价 以小鼠为动物模型,用羊布氏菌16M强毒株皮下攻击,以脾脏中攻击用布氏菌载量为保护力评价指标。0周皮内注射免疫布氏菌活疫苗,免疫4周后,后肢皮下攻击羊种布氏菌16M强毒株,剂量为5×106CF U/只,攻击4周后,无菌条件下解剖小鼠,取其脾脏,放入研磨器中研磨,接种加入含1∶10万硫堇染料的TSA平皿培养基中培养。免疫组小鼠脾脏没有分离到感染菌,阴性组分离出大量的布氏菌。说明皮内注射布氏菌活疫苗有很好的免疫保护力。