SS和CST双表达DNA疫苗免疫水牛犊牛的程序优化及安全性研究

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水牛生长速度缓慢,性成熟较晚。生长速度较快的犊牛产犊年龄小,出栏周期短,繁殖力更高,饲养成本更低。因此,如何促进水牛犊牛的生长一直都是国内外学者研究的热点。本实验室前期构建的非抗性筛选生长抑素(SS)和皮质抑素(CST)双表达DNA疫苗可以显著提高小鼠的生长速度,虽然探索了用其鼻腔免疫水牛犊牛的剂量,但增重效果不显著。因此需要开展进一步的试验来探索、优化犊牛接种该疫苗的免疫程序,为水牛场的规模化养殖提供合理的免疫方案,为该DNA疫苗的推广使用提供理论依据。本试验从免疫方式和免疫剂量两个方面来探讨犊牛接种双表达DNA疫苗的免疫效果、促生长效果以及安全性,主要研究内容和结果如下:1.工程菌的鉴定与遗传稳定性将实验室保存的重组菌C500(pVGS/2SS-2A-S/CST-asd)复苏培养,提取质粒,经双酶切和测序鉴定正确后,连续培养50代,分别取2、10、20、30、40、50代的菌液进行PCR扩增,均可扩出目的基因2A-S/CST片段、抗性筛选基因asd片段、减毒基因crp片段以及沙门氏菌的特异性序列inv A基因片段,表明重组菌在传代过程中未发生质粒丢失、毒力返强现象;绘制重组菌和对照菌的生长曲线,结果发现,含目的质粒的重组菌和不含目的质粒的对照菌生长趋势趋于一致,说明导入双表达质粒并未影响该减毒沙门氏菌的正常生长。2.双表达DNA疫苗接种途径对犊牛免疫反应和生长的影响27头2~6月龄水牛犊牛,随机分成四组,分别采用口服(O组)、喷鼻(N组)、口服+喷鼻(ON组)方式接种双表达DNA疫苗,浓度均为3×10~7CFU/mL,对照组(C)使用PBS进行口服+喷鼻处理,2 w后加强免疫一次。结果表明:三种免疫方式均可诱导犊牛产生SS抗体和CST抗体;初次免疫后2 w,N和ON组阳性率最高,均为85.71%,试验末期,ON组阳性率下降到14.29%,O和N组均检测不到抗体。从增重来看,2 w时,ON组的平均日增重显著高于O、N和C组(P<0.05);0~10w,与C组相比,O、N和ON组的增重分别提高了5.26%、10.53%、15.79%;初免后10 w,ON组的胸围、腿臀围均显著高于C组(P<0.05)。激素检测结果表明,各组GH、IGF-1、T3的含量,ON>N>O>C组;其中2 w时,O、N和ON组IGF-1的浓度显著高于C组(P<0.05);6 w时,ON组T3和T4的浓度均显著高于O和C组(P<0.05)。细胞因子检测结果发现,三个试验组IL-4和INF-γ的含量均高于C组,表明三种免疫方式都能激发机体产生体液免疫和细胞免疫应答。血生化指标检测结果发现,各组犊牛血清中总蛋白、葡萄糖、游离脂肪酸和尿素氮的含量差异不显著(P>0.05),表明该双表达DNA疫苗对犊牛血清代谢物含量无明显影响。3.双表达DNA疫苗接种剂量对犊牛免疫效果和生长的影响24头2~6月龄水牛犊牛随机分为4组,分别以喷鼻3×10~7CFU/mL+口服3×1010CFU/mL(NO10组)、喷鼻3×10~7CFU/mL+口服3×10~9CFU/mL(NO9组)、喷鼻3×10~7CFU/mL+口服3×10~8CFU/mL(NO8组)的方案进行免疫,对照组(C1)使用PBS进行口服+喷鼻处理,2 w后以相同的程序加强免疫一次。结果发现:初次免疫后2 w,NO10、NO9、NO8组的阳性率分别为50.00%、83.33%、83.33%,加强免疫后各组阳性率并未提高,反而有所下降;各个时期,各组犊牛血清SS抗体水平差异不显著(P>0.05);纵观整个试验周期,无论是SS抗体还是CST抗体,NO8组的抗体水平和阳性率最高。不同时期,NO8组的平均日增重最高;0~10 w,NO10组、NO9组、NO8组犊牛的平均日增重分别比对照组提高了13.04%、13.04%、17.39%。从体尺变化来看,10 w,NO8组的胸围、腿臀围显著高于对照组(P<0.05)。激素检测结果表明,各个时期,NO8组犊牛血清中GH、IGF-1的含量均高于另外三组,其中6 w时,NO8组IGF-1的含量显著高于对照组(P<0.05)。4.安全性检测对免疫后牛舍不同时期的水样、土样和粪样以及提取的犊牛血液基因组DNA进行目的基因扩增,均未检测到目的基因,表明该重组菌对环境以及动物都是安全的。在初次免疫后2 w和6 w,检测各组犊牛的血液成分(WBC、RBC、HGB、HCT、MCV、MCH、MCHC、RDW),发现三种免疫方式对犊牛血液各成分无明显影响,说明该双表达DNA疫苗对犊牛的血液循环系统和免疫细胞没有影响,初步证明了该疫苗免疫大动物也是安全的。综上所述,SS和CST双表达DNA疫苗对犊牛及环境都是安全的,采用口服3×10~8CFU/mL+喷鼻3×10~7CFU/mL的免疫程序最佳,水牛犊牛的增重效果较好。
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