王超麗,吳 潔,任靜靜,萬 姣,楊銘偉
1 石河子獸醫(yī)協(xié)會,新疆石河子 832000
2 第八師畜牧獸醫(yī)工作站,新疆石河子 832000
3 石河子大學動物科技學院,新疆石河子 832000
牛支原體(Mycoplasma Bovis)是引起犢牛肺炎、關節(jié)炎和成年牛乳房炎的主要病原體之一。1961年,牛支原體被鑒定為致乳腺炎的病原體,1976年首次被描述為引起呼吸道疾病的病因[1],此后在不同國家與地區(qū)相繼暴發(fā)與流行,給世界養(yǎng)牛業(yè)帶來巨大經濟損失。目前已證實,牛支原體除導致牛肺炎、乳腺炎外,還可導致關節(jié)炎、角膜結膜炎、耳炎、生殖道炎、流產與不孕等多種疾病[2,3]。牛支原體多數(shù)由于存在與其他病原體的混合感染,對多種抗生素表現(xiàn)耐藥性,導致抗生素的治療效果產生偏差[4],因此應用疫苗進行免疫預防便成為控制牛支原體病的主要措施。但目前除美國外,幾乎無商品化疫苗應用于牛支原體病的預防,還沒有文獻報道牛支原體病可以使用疫苗進行預防控制[5]。
牛支原體新疆分離株,2010年分離自新疆石河子某牛場因肺炎死亡犢牛肺臟組織,參照文獻[6]的方法對其進行特異性PCR鑒定和oppF基因測序分析,鑒定為牛支原體;試驗用小鼠,石河子大學實驗動物中心。
ISA206雙相佐劑,法國賽比克公司;光學顯微鏡CX21,日本奧林巴斯公司;高速冷凍離心機CR22E,美國西格瑪奧德里奇公;生物安全柜BHC-Ⅱ-A/B3型,拓赫機電科技(上海)有限公司;連續(xù)波長酶標儀,美國伯樂公司;HRP標記的山羊抗小鼠IgG,史瑞克生物(上海)有限公司。
鼠抗牛支原體陽性高免血清由免疫學實驗室制備;鼠抗牛支原體陰性血清為未免疫牛支原體疫苗,抗體檢測為陰性的健康小鼠血清。
2.5%戊二醛溶液:0.1 mol/L碳酸氫鈉(NaHCO3)溶液90 mL,25%戊二醛10 mL。
抗原包被液(0.05 mol/L Na2CO3和NaHCO3緩沖液,pH值=9.6):Na2CO31.5 g,KCl 0.2 g,NaHCO32.9 g,ddH2O定容至1 L,調整 pH值=9.6。
PBST洗滌液(pH值=7.4):NaCl 8.0 g,Na2HPO4·12H2O 2.9 g,KCl 0.2 g,K2HPO40.2 g,吐溫-20 0.5 mL,加ddH2O定容至1 L,現(xiàn)用現(xiàn)配。
封閉液(樣品稀釋液):PBS為介質的2%BSA溶液,振蕩混勻,4 ℃保存。
終止液(2 mol/L硫酸):濃硫酸22.2 mL,ddH2O177.8 mL。
PBS緩沖液(pH值=7.4):NaCl 8.0 g,KCl 0.2 g,Na2HPO4·12H2O 2.9 g,K2HPO40.2g,加ddH2O定容至1 L,調整pH值=7.4。
底物溶液:0.1 mol/L檸檬酸緩沖液5.6 mL,0.2 mol/L 磷酸氫二鈉緩沖液4.4 mL,10 mg/mL四甲基聯(lián)苯胺(用DMSO二甲基亞砜配制)100 μL,0.75%H2O242 μL,臨用前配制。
將-80 ℃凍存的牛支原體菌株移入5 mL的牛支原體專用液體擴大培養(yǎng)基中,37 ℃、5%CO2箱中培養(yǎng)3 d,后按照體積比1∶10的比例傳代3 次,待生長穩(wěn)定后作為種子菌液。按照體積比1∶10接種新鮮培養(yǎng)基,置于37 ℃、5%CO2箱中擴大培養(yǎng)4 d,作為牛支原體抗原菌懸液。
2.2.1 疫苗配制
ISA206雙相佐劑∶抗原菌懸液= 54∶46(V/V)。佐劑使用前需經121 ℃高壓滅菌30 min。配苗前將佐劑和抗原菌懸液預熱至(31±1)℃;在150 r/min攪拌狀態(tài)下將抗原菌懸液緩慢滴入佐劑中,滴加完畢后,置恒溫震蕩培養(yǎng)箱30 ℃ 200 r/min,循環(huán)乳化 30 min,取出后置-20 ℃10 min迅速降溫,冷卻后4 ℃保存。
2.2.2 檢測指標
無菌檢測:在無菌狀態(tài)下將乳化后的疫苗分別接種于普通營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基和鮮血瓊脂培養(yǎng)基,在37 ℃、5%CO2箱中培養(yǎng)4~5 d,觀察有無雜菌生長。
黏度檢測:用出口內徑為1.2 mm的1 mL刻度吸管吸取室溫下雙相疫苗,然后垂直懸空吸管使疫苗乳劑自然流出,記錄流出0.4 mL乳劑所用時間。
離心檢測:用10 mL刻度離心管吸取雙相疫苗10 mL,以3 000 r/min 離心15 min,觀察其分層情況。
劑型檢測:顯微鏡400 倍下觀察雙相疫苗的均勻度,第1滴下部成拖尾云霧狀或部分散為水/油/水(W/O/W)。
穩(wěn)定性試驗:疫苗分別存放于4 ℃、37 ℃、-20 ℃環(huán)境中,在第3 d、7 d、30 d、90 d、180 d、365 d觀察疫苗穩(wěn)定性。
安全性試驗:小白鼠每只腹腔注射0.2 mL,家兔每只皮下注射1 mL,觀察其精神狀態(tài)及采食狀況。
取60 只健康小鼠,按15 只/組隨機分為A、B、C、D 組,進行免疫。A、B、C、D 組通過腿部肌肉接種牛支原體滅活疫苗,注射劑量分別為:0.1 mL/只、0.2 mL/只、0.3 mL/只、0.4 mL/只。E 組為空白對照組,為5 只健康小鼠。試驗組共免疫2 次,首免10 d后以同樣劑量補充免疫1 次,二免后第14 d、21 d分別采血,分離收集血清,-20 ℃保存待檢。
20 只健康小鼠通過腿部肌肉接種牛支原體滅活疫苗,0.2 mL/只,共免疫2 次。另設5 只健康小鼠為空白對照組。試驗組:首免10 d后以同樣劑量補充免疫1 次,二免后第7 d、14 d、21 d、28 d、35 d、42 d分別采血,分離收集血清,-20 ℃保存待檢。
2.5.1 酶標板預處理
酶標板中加入2.5%戊二醛溶液150 μL/孔,37 ℃2~3 h,去離子水洗滌3 次,每次5 min。
2.5.2 抗原包被及封閉
用抗原包被液將上述2.1制備的抗原菌懸液稀釋至270 μg/mL后包被酶標板,100 μL孔,4 ℃包被過夜;次日棄去孔中液體,用PBST洗滌液洗板4 次,每次5 min,拍干,加入封閉液200 μL/孔,37 ℃封閉3 h。
2.5.3 加入待檢血清
棄去孔中液體,以同樣方法洗板,將待檢血清稀釋100 倍,加入封閉好的酶標板中,100 μL/孔,同時設立陰性和陽性對照孔,置于37 ℃孵育1 h。
2.5.4 加入酶標二抗
棄去孔中液體,以同樣方法洗板,加入1∶1 000倍稀釋的HRP標記的山羊抗小鼠免疫球蛋白,100 μL/孔,置于37 ℃孵育1 h。
2.5.5 顯色
棄去孔中液體,用PBST洗滌液洗板4 次,每孔加入100 μL新鮮配制的底物溶液,37 ℃避光顯色15 min,取出后立即加入終止液50 μL/孔終止反應,并迅速于450 nm波長測OD值。
小鼠免疫牛支原體滅活疫苗后,血清中抗體滴度明顯高于未免疫組,但0.2 mL組抗體滴度最高,因此選取0.2 mL小鼠免疫牛支原體滅活疫苗的最小免疫劑量。不同免疫劑量免疫小鼠后平均抗體滴度詳見表1。
表1 疫苗免疫后第14 d、21 d平均抗體滴度
牛支原體滅活疫苗免疫小鼠3 周后,抗體滴度達最高峰,隨后抗體滴度開始下降,但仍保持相對穩(wěn)定,5 周后抗體滴度呈下降趨勢。牛支原體滅活疫苗免疫小鼠后平均抗體消長規(guī)律詳見表2。
表2 牛支原體滅活疫苗免疫小鼠后平均抗體滴度(OD450)消長規(guī)律表
研究發(fā)現(xiàn),藥物對支原體類疾病治療僅可使臨床癥狀減輕或消失,停藥后病情會反復,很難徹底治愈和根除,所以控制支原體病的最有效措施是免疫接種[7]。但目前尚無商品化牛支原體疫苗,牛支原體病的防控形勢較嚴峻。本研究就課題組制備的牛支原體滅活疫苗對小鼠進行免疫試驗,發(fā)現(xiàn)接種后小鼠未見異常反應,且接種部位均正常,未見化膿及紅腫現(xiàn)象,表明疫苗安全可靠。
影響疫苗免疫效果的因素眾多,在保證疫苗免疫原性的前提下,免疫劑量及次數(shù)是影響機體免疫應答反應的主要因素之一,尤以滅活疫苗最明顯。免疫劑量不足、有效抗原量過小均不能有效誘導機體產生免疫應答,抗體滴度不高且持續(xù)時間短暫;免疫劑量過大可誘使機體產生免疫麻痹現(xiàn)象或變態(tài)反應,不但起不到預期免疫效果,相反還可能會給動物機體造成損傷。本研究設4 個劑量組對小鼠進行免疫試驗,結果表明0.2 mL組產生的免疫反應優(yōu)于其他3 個劑量組,抗體滴度最高,免疫后14 d平均抗體滴度為0.324,免疫后21 d平均抗體滴度為0.378,可能0.1 mL組抗原量不足,不能誘導機體產生較好免疫應答反應,而0.3 mL與0.4 mL組可能免疫劑量過大,導致機體出現(xiàn)麻痹現(xiàn)象;選取0.2 mL作為最佳免疫劑量免疫小鼠,免疫后進行抗體水平檢測,結果表明試驗組與對照組差異顯著,試驗組在免疫后抗體水平明顯上升,且高抗體水平可持續(xù)30 d左右。試驗結果為牛支原體滅活疫苗應用提供一定的科學依據(jù)。