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衣原體疫苗最新研究成果綜述

時間:2019-12-13 來源:微生物學免疫學進展 作者:張浩杰,端青 本文字數:3554字

  摘    要: 衣原體是一類專一細胞內寄生的人獸共患病病原體 , 所引起的動物及人類疾病相當廣泛。本文以亞單位疫苗及DNA疫苗為重點 , 對衣原體疫苗的研究狀況做了簡要的介紹

  關鍵詞: 衣原體; 亞單位疫苗; DNA疫苗;

  衣原體是一類專一細胞內寄生、不能合成ATP且具有獨特發育周期的革蘭氏陰性桿菌。它是人獸共患病病原體, 引起的人類疾病相當廣泛[1]。它還是一些致病原的輔助因子, 例如可以使Ⅰ型人類免疫缺陷病毒的傳播變得更加容易。衣原體感染動物后也可引起一系列反應, 如導致牛、羊流產, 致使母雞不能正常產卵, 從而對養殖、畜牧業造成很大危害, 因而衣原體疫苗的研制具有很重要的意義。在衣原體疫苗研究的過程中有突破, 也存在許多問題。現以分子疫苗為重點, 將國內外這方面的研究進展綜述如下。

  1、 減毒或滅活衣原體

  其實, 早在50年代就開始了對衣原體疫苗的研究, 人們首先想到的是用滅活或減毒的衣原體來制備疫苗。胎盤提取或雞胚卵黃囊培養的鸚鵡熱衣原體經福爾馬林滅后注射到羊體內, 可引起母羊對地方性羊流產病 (OEA) 的抗性。用皮試檢測細胞介導的免疫反應, 用ELISA的方法研究體液免疫反應, 結果表明, 滅活的鸚鵡熱衣原體可以使羊在接種活的鸚鵡熱衣原體后不出現OEA的臨床癥狀或者不分泌衣原體[2]。隨著細胞實驗技術的發展, 人們開始用細胞來培養衣原體, 其原體經純化后滅活, 效果也較好。在此基礎上形成的疫苗產物使用了幾十年。

  但是這種衣原體疫苗還存在很多問題。比如盡管這種不經腸胃的免疫法在人身上取得了一些成功, 但是所獲得的保護性是短暫的, 效果也不盡相同[3], 而且在許多實驗中出現遲發型超敏反應, 由于超敏反應有些還引發了更嚴重的疾病, 因而去除致敏原是衣原體疫苗研究中的一個重要課題。另外由于減毒或滅活疫苗需用細胞培養或雞胚卵黃囊培養, 技術要求高, 培養周期長, 大批量生產困難, 且在人體上的應用尚存在較多限制, 因而隨著分子生物技術的發展, 人們逐漸地將研究重點轉移到亞單位疫苗上來[4]。

  2、 亞單位疫苗

  在亞單位疫苗的研究中, 確定保護性表位是很重要的一步, 方法之一就是利用具有中和性的單克隆抗體來鑒定結構或表位[5]。

  主要外膜蛋白 (Major outer membrane protein, MOMP) 。衣原體外膜蛋白在感染過程中起著非常重要的作用, 如衣原體宿主細胞的粘附、攝入、或許還包括阻止溶酶體與包涵體的融合[6]。在自然感染的患者和動物模型中可出現高效價的MOMP血清抗體, Zhang及其合作者發現如果某單克隆抗體可識別MOMP暴露在衣原體表面的表位, 則該單抗可中和衣原體的感染力。因而主要外膜蛋白就成了衣原體亞單位疫苗研制的首要候選者, 也是八、九十年代衣原體疫苗研究的重點。
 

衣原體疫苗最新研究成果綜述
 

  Mauro Campos等人[7]以野外捕捉的獼猴為感染動物對MOMP產生的保護性進行了研究。沙眼衣原體血清型C/TW-3的原體 (EB) 經密度梯度離心后得到純化, 利用非離子去垢劑辛基-β-D-吡喃葡糖苷 (OGP) 及二硫蘇糖醇可將MOMP從EB中抽提出來, 免疫途徑為眼部感染、口服及肌肉注射, 佐劑分別為霍亂毒素、弗氏不完全佐劑和弗氏完全佐劑, 感染前14天做最后一次免疫。整個過程可歸納為表1:

  表1 利用OGP提取的MOMP及佐劑在5周內對一組獼猴進行免疫的方案
表1 利用OGP提取的MOMP及佐劑在5周內對一組獼猴進行免疫的方案

  OC:眼部, 20 μg;PO:口服, 100 μg; IM:肌肉注射, 100 μg;OGP:辛基吡喃葡糖苷;MOMP:主要外膜蛋白;CTOX:霍亂毒素;CFA:弗氏完全佐劑;IFA:弗氏不完全佐劑

  感染后連續6周對所有的獼猴進行臨床檢查及收集標本, 并進行淋巴細胞功能分化檢測、血清學檢驗、SDS-PAGE、免疫印跡及統計分析, 結果表明, 在血清及粘膜中出現了IgG特異抗體, 粘膜中出現了IgA, 并且發生了細胞介導的免疫反應。

  由于MOMP來源、提取方式、免疫途徑等的不同, 免疫效果也有所不同。表2[8]歸納了近年來以MOMP為基礎的疫苗的研究情況。

  表2 MOMP疫苗在衣原體感染動物模型中產生的保護性
表2 MOMP疫苗在衣原體感染動物模型中產生的保護性

  CMI:細胞介導的免疫;GPIC:豚鼠結膜炎包涵體;GT:生殖道;iu:子宮內;ivag:陰道內;OGP:辛基-β-D-葡糖苷

  除MOMP外, 60 kD半胱氨酸富含蛋白 (Cysteine-rich proteins , Crps) 、90 KD蛋白家族及衣原體熱休克蛋白 (C-hsp60) 也受到人們的重視, 人們對其免疫原性及作為抗原的可能性進行了研究。從目前來看, 還沒有十分成功的衣原體亞單位疫苗例證, 這或許是因為亞單位疫苗的免疫原所引發的保護性細胞和體液免疫反應不能被衣原體上的天然表位重新激發[3], 另外, 即使有部分的保護性也是短暫的。

  3、 DNA疫苗

  DNA免疫法是一種新的方法, 它可以刺激機體產生針對傳染性疾病的保護性免疫。與以蛋白或者多肽為基礎的亞單位疫苗不同, DNA免疫法是通過外源蛋白在宿主的內源性表達而獲得免疫保護性的, 這種抗原提呈方式更類似于病毒或者其他細胞內致病原的自然感染。

  Zhang Dong-ji[3]等人試驗了衣原體DNA疫苗。將MOMP基因擴增、酶切后連入真核表達載體質粒pcDNA3, 質粒通過電擊法轉入大腸桿菌DH5 α中, 擴增后提取并溶解于鹽水中。

  在0、3、6周用質粒DNA對4~5周齡的BALB/c小鼠進行肌肉注射 (200 μg, 四頭肌) , 陰性對照小鼠用鹽水或空白質粒載體來免疫。第三次免疫后兩周檢驗發現產生了明顯的MOMP特異的遲發型超敏反應及抗體, 并且在用沙眼衣原體鼠肺炎株 (MoPn) 經密度梯離心后獲得的純化EB感染小鼠肺部后 (鼻內接種) , 可明顯抑制MoPn的生長高峰, 且與對照小鼠相比, 體重減輕較少。

  Robert[9]等人所做實驗與上述實驗很相似, 同樣利用pcDNA3做載體, 肌肉注射或鼻內接種或者口服MOMP DNA轉染的沙門氏菌。免疫后的小鼠進行肺部感染, 發現在20~200 μg范圍內, 隨著MOMP DNA量的增加, 保護性也隨之提高。除抗原特異遲發型超敏反應外, 淋巴細胞增殖及干擾素γ分泌也被激發。同時還發現, 粘膜免疫比肌肉注射效果要好, 這或許是因為沙眼衣原體感染主要局限在粘膜表面, 在粘膜 (腸道) 進行局部免疫接種, 也可以令較遠處粘膜獲得保護性。

  Sukumar Pal等人[10]構建了四個不同的質粒, 分別攜帶MOMP或可變區相對應的DNA序列。免疫后小鼠產生了較弱的體液及CMI反應, 但是對生殖道感染無明顯的保護作用, 與上述實驗結果有明顯的差異。Sukumar Pal將其歸結為質粒載體上起篩選作用的抗生素基因、所用DNA量及免疫途徑的不同。

  總之, DNA免疫法是衣原體免疫預防中很有前景的一種新方法, 盡管在應用到人身上之前, 其效能及安全性需要進一步的研究, 但目前這些結果是很令人鼓舞的, 我們也應該對其進行更深入的討論和研究, 如引入編碼免疫調節細胞因子的DNA, 或者在多MOMP基因的基礎上設計多價疫苗, 這可能會提高保護性免疫的水平。

  參考文獻

  []〔1〕 劉鋼 , 衣原體及其相關疾病研究新進展〔J〕 .國外醫學·兒科學分冊 1998, (5 ) :2 5 1 2 5 5 .
  〔2〕 WinlsmoreA .J.DawsonM .TrowerC .J , etal.Ovineenzooticabortion :Fieldobservationsonnaturallyacquiredandvaccine eliciteddelayedtypehypersensitivitytoChlamydiapsittace (ovis〔J〕 .VetRec 1986Mar, 118 (12 ) :3 13 3 3 2 .
  〔3〕 ZhangDong ji, YangXi, BettyJody .etal.DNAvaccinationwiththemajoroutermembraneproteingeneinducesacquiredimmunitytochlamydiatrachomatis (MousePneumonitis) inffection〔J〕 .TheJournalofinfectiondiseases 1997, 176:10 3 5 40 .
  [4] 〕 JuliusSchachter .Overviewofchlamydiatrachomatisinfectionandtherequirementforavaccine〔J〕 .RevInfectDis 1985Nov , 7 (6) :713 6.
  〔5〕 EllenaM .Peterson , LuisM .DELAMaza , LoreBrade , etal.Characterizationofaneutralizingmonoclonalantibodydirectedatthelipopolysaccharideofchlamydiapneumoniae〔J〕 .InfectionandImmunity 1998Aug , :3 848 3 85 5 .
  〔6〕 DavidLongbottom , MaryRussell, SusannaM .Dunbar , etal.Molecularcloningandcharacterizationofthegenescodingforthehighlyimmunogenicclusterof 90 Kilodaltonenvelope proteinsfromthechlamydiapsittacisubtypethatcausesabortioninsheep〔J〕 .InfectionandImmunity 1998Apr :13 17 13 2 4.
  〔7〕 MauroCampos, SukumarPal , TerrenceP .O’brien , etal.AChlamydialMajorOuterMembraneproteinExtractasaTrachomaVaccineCandidate〔J〕 .InvestigativeOphthalmology&VisualSci ence 1995July , Vol 3 6, No .8:14 77 14 91.
  〔8〕 AndrewJ.Stagg .VaccinesagainstChlamydia :approachesandprogress〔J〕 .MolecularMedicineToday 1998April:166 173 .
  〔9〕 RobertConradBrunham , MD , andDong jiZhang , etal.Trans geneasvaccineforchlaydia〔J〕 .AmericanHeartJournal 1999Nov , Vol, 13 8, No .5 , pat 2 :5 5 19 5 5 2 2 .
  []〔10〕 SukumarPal, KerryM .Barnhart , Qunwei, etal.VaccinationofmicewithDNAplasmidscodingfortheChlamydiatrachomatismajorouterembraneproteinelicitsanimmuneresponsebutfailstoprotectagainstagenitalchallenge〔J〕 .Vaccine 1999, 17:45 9 465

    張浩杰,端青.衣原體疫苗研究進展[J].微生物學免疫學進展,2001(02):83-85.
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