重組hCGβ乳酸桿菌構(gòu)建及其陰道免疫效能
瀏覽次數(shù):41 發(fā)布日期:2025-1-18
來源:威尼德生物科技
摘要
本文研究了重組hCGβ乳酸桿菌的構(gòu)建及其陰道免疫效能。通過分子生物學技術(shù),成功構(gòu)建了穩(wěn)定表達hCGβ的乳酸桿菌,并評估了其在小鼠陰道粘膜免疫中的效果。實驗結(jié)果顯示,重組乳酸桿菌能在陰道粘膜局部定居并分泌hCGβ,誘導產(chǎn)生特異性IgA抗體,為開發(fā)免疫避孕疫苗提供了實驗基礎。
引言
女性生殖道微生物群在生殖健康中起著至關重要的作用,其中乳酸桿菌作為正常菌群,不僅維持了陰道的微生態(tài)平衡,還通過粘膜免疫機制對多種病原體具有防御作用。近年來,基于hCGβ的避孕疫苗因其安全、有效且避孕效果可逆而備受關注,但避孕效果不完全的問題依然存在。研究表明,通過粘膜免疫可在全身粘膜,包括生殖道局部產(chǎn)生高滴度的抗體,從而使其抗生育作用更加直接、有效。因此,探索以乳酸桿菌作為載體表達抗原,經(jīng)粘膜免疫應用于避孕疫苗的可行性具有重要意義。
本研究旨在構(gòu)建穩(wěn)定表達hCGβ的乳酸桿菌,并評估其在小鼠陰道粘膜免疫中的效果,為開發(fā)新型免疫避孕疫苗提供實驗基礎和理論依據(jù)。
材料與方法
材料
- 菌株:干酪乳酸桿菌(Lactobacillus casei)CECT 5276。
- 質(zhì)粒:含乳酸桿菌誘導型啟動子的質(zhì)粒pIlac。
- 基因片段:hCGβ和C3d3基因片段。
- 試劑:某限制性內(nèi)切酶、某DNA連接酶、T4 DNA聚合酶、紅霉素、乳糖等。
- 儀器:威尼德電穿孔儀 GenePulserX2、某品牌離心機、某品牌分光光度計等。
方法
- 質(zhì)粒構(gòu)建:
- 利用某限制性內(nèi)切酶將hCGβ和C3d3基因片段從原始質(zhì)粒中切下,并進行純化。
- 利用某DNA連接酶將hCGβ和C3d3基因片段連接至質(zhì)粒pIlac中,形成重組質(zhì)粒pIlac.hCGβ-C3d3。
- 利用T4 DNA聚合酶對重組質(zhì)粒進行末端修復,并進行測序驗證。
- 電穿孔轉(zhuǎn)化:
- 將干酪乳酸桿菌培養(yǎng)至對數(shù)生長期,收集菌體并洗滌。
- 將重組質(zhì)粒與菌體混合,置于某品牌電穿孔杯中,進行電穿孔轉(zhuǎn)化。
- 轉(zhuǎn)化后的菌體在含紅霉素的MRS培養(yǎng)基中培養(yǎng),篩選耐藥菌落。
- 誘導表達:
- 將篩選得到的耐藥菌落接種至含紅霉素的MRS培養(yǎng)基中,培養(yǎng)至對數(shù)生長期。
- 加入0.5%乳糖進行誘導,分別在不同時間點取上清液,用于后續(xù)檢測。
- 化學發(fā)光法檢測hCGβ:
- 將上清液與hCGβ特異性抗體混合,孵育一定時間。
- 加入化學發(fā)光底物,檢測發(fā)光強度,并根據(jù)標準曲線計算hCGβ含量。
- 免疫細胞化學鑒定:
- 將誘導表達后的菌體進行固定和包埋,切片后制備組織樣本。
- 利用hCGβ和C3d3特異性抗體對組織樣本進行染色,觀察融合蛋白的表達情況。
- 動物實驗:
- 將穩(wěn)定、分泌性表達hCGβ的乳酸桿菌菌株經(jīng)陰道免疫8周齡BALB/c雌性小鼠。
- 分別于不同時間點獲取陰道洗液,檢測hCGβ及特異性IgA抗體水平。
- 檢測hCGβ特異性脾淋巴細胞增殖反應及細胞因子分泌水平。
實驗結(jié)果
- 質(zhì)粒構(gòu)建與測序驗證:
- 經(jīng)測序驗證,重組質(zhì)粒pIlac.hCGβ-C3d3構(gòu)建正確,hCGβ和C3d3基因片段成功插入質(zhì)粒中,且序列無突變。
- 電穿孔轉(zhuǎn)化與耐藥菌落篩選:
- 通過電穿孔轉(zhuǎn)化,成功將重組質(zhì)粒pIlac.hCGβ-C3d3轉(zhuǎn)化至干酪乳酸桿菌CECT 5276中。
- 經(jīng)過紅霉素篩選,獲得了耐藥菌落。
- 誘導表達與化學發(fā)光法檢測:
- 在乳糖誘導下,重組干酪乳酸桿菌能夠分泌hCGβ。
- 利用化學發(fā)光法檢測上清液中的hCGβ含量,結(jié)果顯示,在誘導后4小時,hCGβ含量達到最高值,且隨著誘導時間的延長,hCGβ含量逐漸降低。
- 免疫細胞化學鑒定:
- 利用免疫細胞化學方法對融合蛋白進行鑒定,結(jié)果顯示,hCGβ與C3d3成功融合,并在菌體中表達。
- 融合蛋白主要定位于菌體表面和細胞質(zhì)中,呈均勻分布。
- 動物實驗結(jié)果:
- 將重組乳酸桿菌接種于小鼠陰道后,可在陰道洗液中檢測到hCGβ,說明該重組菌可在陰道粘膜定居,并分泌hCGβ蛋白。
- 用不同劑量的重組菌經(jīng)陰道粘膜免疫小鼠,加強免疫后2周,陰道洗液中檢測到了抗hCGβIgA抗體。
- hCGβ特異性脾細胞增殖試驗證實脾細胞中含有已被致敏的淋巴細胞。
- hCGβ刺激后脾細胞分泌的Th1型細胞因子IFN-γ和Th2型細胞因子IL-4均顯著增加,說明乳酸桿菌表達的hCGβ確實能夠通過共同粘膜免疫機制在生殖道局部刺激產(chǎn)生特異性的IgA抗體。
討論
本研究成功構(gòu)建了穩(wěn)定表達hCGβ的乳酸桿菌,并通過動物實驗評估了其在陰道粘膜免疫中的效果。實驗結(jié)果顯示,重組乳酸桿菌能在陰道粘膜局部定居并分泌hCGβ,誘導產(chǎn)生特異性IgA抗體。這一結(jié)果不僅驗證了hCGβ在乳酸桿菌中的表達,也為進一步開發(fā)免疫避孕疫苗提供了實驗基礎。
- 重組乳酸桿菌的構(gòu)建與表達:
- 通過分子生物學技術(shù),成功構(gòu)建了重組質(zhì)粒pIlac.hCGβ-C3d3,并將其轉(zhuǎn)化至干酪乳酸桿菌中。
- 在乳糖誘導下,重組乳酸桿菌能夠分泌hCGβ,且hCGβ與C3d3成功融合,并在菌體中表達。
- 陰道粘膜免疫效果:
- 重組乳酸桿菌經(jīng)陰道粘膜免疫小鼠后,可在陰道洗液中檢測到hCGβ,說明該重組菌能在陰道粘膜定居并分泌抗原。
- 陰道洗液中檢測到了抗hCGβIgA抗體,且hCGβ特異性脾細胞增殖試驗證實脾細胞中含有已被致敏的淋巴細胞。
- hCGβ刺激后脾細胞分泌的Th1型細胞因子IFN-γ和Th2型細胞因子IL-4均顯著增加,說明乳酸桿菌表達的hCGβ能夠通過共同粘膜免疫機制在生殖道局部刺激產(chǎn)生特異性的IgA抗體。
- 研究的創(chuàng)新與應用前景:
- 本研究首次將hCGβ與C3d3融合蛋白在乳酸桿菌中表達,并評估了其在陰道粘膜免疫中的效果。
- 研究結(jié)果為開發(fā)新型免疫避孕疫苗提供了實驗基礎和理論依據(jù)。
- 未來的研究可以進一步優(yōu)化誘導條件,提高hCGβ的分泌量和穩(wěn)定性,并探討hCGβ-C3d3融合蛋白在粘膜免疫中的作用機制,為開發(fā)高效、安全的免疫避孕疫苗提供新的策略。
結(jié)論
本研究成功構(gòu)建了穩(wěn)定表達hCGβ的乳酸桿菌,并通過動物實驗評估了其在陰道粘膜免疫中的效果。實驗結(jié)果顯示,重組乳酸桿菌能在陰道粘膜局部定居并分泌hCGβ,誘導產(chǎn)生特異性IgA抗體。這一結(jié)果不僅驗證了hCGβ在乳酸桿菌中的表達,也為進一步開發(fā)免疫避孕疫苗提供了實驗基礎和理論依據(jù)。未來的研究可以進一步優(yōu)化誘導條件,提高hCGβ的分泌量和穩(wěn)定性,并深入探討其在粘膜免疫中的作用機制,為開發(fā)高效、安全的免疫避孕疫苗提供新的策略。
實驗推薦儀器:
威尼德電穿孔儀 GenePulserX2、Gene Pulser 830/630、MINI Pulser 399