花生过敏重组乳酸菌口服疫苗的制备及其效果的评价

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花生过敏是一种常见的食物过敏,具有发病率高、临床症状严重和危险性高的特点,不易产生免疫耐受。目前避免接触含有花生过敏原的食物是防治花生过敏的唯一途径,因此寻求一种安全有效的预防花生过敏的方法具有重要意义。乳酸菌被公认为是安全的食品级微生物,部分菌株防治过敏性疾病的作用已获得了肯定,利用乳酸菌表达各种抗原以制备口服疫苗的研究日益受到人们的关注。本文以乳酸菌作为宿主菌株表达花生过敏原Ara h2.02,旨在研究探索一种安全、有效、方便的新型花生过敏口服疫苗。本文首先通过小鼠模型,研究干酪乳杆菌(Lactobacillus casei Zhang)在抗花生过敏方面的作用。动物实验结果表明,口服L. casei Zhang进行预防或治疗处理后,小鼠花生过敏症状显著减轻,血清中总IgE、特异性IgE和MCP-1的水平明显降低,粪便中组胺的含量下降,而血清特异性IgG2a和黏膜总IgA水平有所上升。体外细胞刺激实验表明,L. casei Zhang能显著降低Th2细胞的反应,减少IL-4的分泌,而对IL-12以及IFN-γ的表达水平并没有明显的影响,但IFN-γ/IL-4的比例显著增加。这些结果表明,L. casei Zhang能促使Th2优势反应向Th1反应转变,具有明显的免疫调节功能,从而起到预防和治疗花生过敏反应的作用。为了得到纯化的Ara h2.02蛋白及anti-Ara h2.02多克隆抗体用于后续Western blot实验,本研究构建含有密码子优化的nAra h2.02基因的大肠杆菌(Escherichia coli)表达载体pET-nh2,并转化E. coli BL21(DE3),以IPTG诱导表达。表达的His-Ara h2.02蛋白经镍柱亲和层析纯化后,目的蛋白纯度为85%,将其用于免疫兔子得到效价为1:50000的多克隆抗体。为降低天然过敏原在免疫治疗中诱发过敏反应的风险,本文对nAra h2.02基因进行了序列重排及定点突变,得到低过敏原性的mAra h2.02基因。采用L. casei Zhang作为宿主菌株构建口服疫苗,但结果表明nAra h2.02和mAra h2.02基因在L. casei Zhang中表达不成功。而乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)作为乳酸菌的模式菌,常被用作宿主菌株表达外源蛋白。因此选择L. lactis NZ9000作为宿主菌株,重新构建花生过敏口服疫苗。将乳酸乳球菌表达载体pNZ-nh2和pNZ-mh2电击转化L. lactis NZ9000后,成功地诱导表达了目标蛋白。通过动物实验评价该口服疫苗,结果显示,重组乳酸菌口服疫苗能显著减轻小鼠花生过敏的症状,抑制小鼠体内Th2型过敏反应(总IgE、特异性IgE抗体、MCP-1、组胺以及IL-4细胞因子),增加Th1型特异性IgG2a抗体水平,同时上调IFN-γ/IL-4的比例。这些结果表明,重组乳酸菌花生过敏口服疫苗,尤其是低过敏原性的重组菌,能抑制Th2反应,同时促进Th1反应,从而预防花生过敏。综上所述,本研究成功构建了一种安全、有效的花生过敏口服疫苗,为花生过敏的预防提供了新的思路和方法。
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