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口蹄疫(FMD)是由口蹄疫病毒(FMDV)引起的一种急性、高度传染性和可快速远距离传播给猪、牛、羊等主要畜种及其他家养或野生的偶蹄类动物的动物疫病。鉴于疫苗接种策略在预防和控制口蹄疫中的关键作用,研制更安全、有效的口蹄疫疫苗已成为当务之急。基因工程表位疫苗具有良好的安全性且可诱导体液和细胞免疫应答,是一种潜在的候选疫苗。细菌的鞭毛蛋白是Toll样受体5(TLR5)识别的病原体相关分子模式(PAMP),能够激活天然先天免疫和适应性免疫应答。越来越多的研究表明,将鞭毛蛋白作为递呈目的抗原到的载体可显著提高了抗原的免疫原性和保护效力。这提示人们开发基于鞭毛蛋白载体的重组蛋白疫苗是一种有前景的替代途径。本研究将口蹄疫病毒的两个关键B细胞表位的串联重复(2×B1B2)和一个截短的vp1(Δvp1)蛋白以不同的模式分别融合到带有一个通用型外源性T细胞表位的鞭毛蛋白的C-末端构建了三个重组鞭毛融合蛋白。其中,Δvp1和2×B1B2分别与鞭毛蛋白的C端融合而产生FT(FlagellinTruncated VP1)和FME(Flagellin-Multiple Epitopes),Δvp1取代FME中鞭毛蛋白的D3区而产生FTME(Flagellin-Truncated VP1-Multiple Epitopes)。然后,本研究对三个重组蛋白的免疫原性和保护效力进行了评价。研究结果显示:1.三个重组融合蛋白在大肠杆菌中均获得有效表达。其中,FT和FME可溶性表达,而FTME则以包涵体形式存在。2.利用镍亲和层析柱纯化获得了高纯度的目的蛋白。并利用快速稀释法成功对FTME的包涵体进行复性。3.经western blotting和间接ELISA鉴定,FT、FME和FTME均能被口蹄疫病毒特异性抗体所识别,证明其抗原表位暴露,且由于FTME的抗原表位密度最高而抗原性最好。4.去除内毒素后的纯化蛋白经TLR5生物活性测定,表明三个重组融合蛋白具有与天然的鞭毛蛋白类似的能够刺激RAW246.7/hTLR5细胞分泌细胞因子TNF-α的功能(p>0.05)而缺失TLR5受体的RAW246.7细胞和不具有TLR5刺激活性的VP1蛋白则不能。5.与对照组相比,FT,FME和FTME在BALB/c小鼠体内均能诱导明显的相似的FMDV特异性IgG反应,且FTME的效果最佳(P<0.05)。6.不同的免疫途径(皮下免疫和肌肉免疫)在BALB/c小鼠体内诱导了相似的抗体应答水平。7.重组蛋白与给定的佐剂(ISA-206,poly(I·C),MPLA和CpG-ODN)之间的联合免疫没有发现存在协同作用。8.虽然弱于商业化的灭活疫苗,三个融合蛋白在豚鼠体内均能诱导明显增强的体液免疫和细胞免疫应答,并上调豚鼠体内某些细胞因子(包括TNF-α,IFN-γ和IL-12)的水平。更重要的是,接种30μg FTME蛋白的豚鼠能够为抵抗病毒攻击提供80%的免疫保护。综上所述,本研究结果表明,融合蛋白FTME可作为未来口蹄疫预防和控制的一种新型的有前景的候选疫苗。