鳜鱼源维氏气单胞菌外膜囊泡的生物学特性及其与灭活菌苗的协同免疫增强效应研究

《Microbiology Spectrum》:Outer membrane vesicles from Aeromonas veronii: biological properties and synergistic immunity enhancement with inactivated bacteria in crucian carp

【字体: 时间:2026年01月26日 来源:Microbiology Spectrum 3.8

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  本研究系统探讨了维氏气单胞菌(Aeromonas veronii)TH0426菌株来源的外膜囊泡(OMVs)的生物学特性及其作为疫苗佐剂的潜力。通过蛋白组学分析发现OMVs富含OmpII、OmpA等保守抗原,动物实验表明OMVs单独或联合灭活菌苗(Av)可显著提升鲫鱼血清抗体效价、杀菌活性及免疫酶水平(P < 0.05),并上调肝脏、脾脏等组织中TGF-β、TNF-α等细胞因子表达。攻毒实验显示OMVs+Av组相对存活率高达66%,为水产养殖中细菌性病害防控提供了新策略。

  
外膜囊泡的提取与表征
研究采用超滤浓缩法从维氏气单胞菌TH0426菌株中提取OMVs,透射电镜显示其为直径10–300 nm的球形囊泡结构(图1B)。蛋白浓度测定为2.037 mg/mL,内毒素含量仅0.294 ng/mL(2.94 EU/mL),符合兽用疫苗安全标准。SDS-PAGE及质谱分析鉴定出76种蛋白质,其中外膜蛋白(OMPs)占比最高(32.9%),包括覆盖率达80%的外膜通道蛋白OmpII和44%的OmpA(图2)。
安全性评估
鲫鱼腹腔注射OMVs后14天内无死亡或组织病理学异常(图3),肝、脾、肾等器官H&E染色未见炎性损伤,证实OMVs具有良好的生物相容性。
免疫应答分析
血清抗体动态监测显示,OMVs+Av组在第14天效价达1:320,显著高于单独免疫组(P < 0.05)(表1)。血清杀菌活性在1:4稀释时,OMVs+Av组杀菌率为61.21%±5.21%,显著优于其他组(表2)。非特异性免疫酶(ACP、AKP、LZM等)及补体(C3、C4)、IgM水平在联合免疫组均显著提升(图4),表明OMVs可协同激活先天与适应性免疫。
免疫基因表达调控
RT-qPCR检测发现,OMVs+Av组在鲫鱼肝、脾、鳃等组织中TGF-β、TNF-α、IL-10、IL-1β基因表达显著上调(图5)。其中TGF-β在脾脏和鳃部持续高表达,而TNF-α与IL-1β的协同升高提示OMVs可能通过TLR通路激活炎症小体信号。
攻毒保护效果
攻毒实验显示,PBS组7天内全部死亡,而OMVs+Av组相对存活率达66%,显著高于单独OMVs组(47%)和Av组(61%)(图6),证明OMVs与灭活菌苗联用可有效增强宿主抗感染能力。
讨论与展望
本研究首次证实维氏气单胞菌OMVs可作为安全高效的疫苗佐剂,其多抗原负载特性与免疫刺激能力为水产疫苗研发提供了新思路。未来需优化OMVs规模化制备工艺以降低成本,并探索替代弗氏佐剂(CFA)的环保型免疫增强剂。
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