基因轉(zhuǎn)染樹突狀細(xì)胞聯(lián)合免疫抗血吸蟲

摘要

本文探討了日本血吸蟲Sj26和Sj23基因轉(zhuǎn)染樹突狀細(xì)胞（DC）聯(lián)合免疫對(duì)血吸蟲感染的保護(hù)性免疫作用。通過小鼠實(shí)驗(yàn)，聯(lián)合免疫組表現(xiàn)出顯著的減蟲率和減卵率，表明基因轉(zhuǎn)染DC能有效增強(qiáng)抗血吸蟲感染的免疫效果，為血吸蟲病疫苗的研發(fā)提供了新的策略。

引言

血吸蟲病是一種由血吸蟲寄生引起的重要寄生蟲病，嚴(yán)重影響公共衛(wèi)生和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。當(dāng)前，血吸蟲病的防治主要依賴于藥物治療，但長期應(yīng)用藥物導(dǎo)致抗藥性的出現(xiàn)，使得疫苗研發(fā)顯得尤為重要。樹突狀細(xì)胞（DC）作為體內(nèi)功能的抗原提呈細(xì)胞，能夠直接激活初始T細(xì)胞，誘導(dǎo)特異性免疫應(yīng)答。基因轉(zhuǎn)染技術(shù)能夠?qū)⑼庠椿驅(qū)隓C，從而增強(qiáng)其抗原提呈能力，提高免疫效果。本研究旨在探討日本血吸蟲Sj26和Sj23基因轉(zhuǎn)染DC聯(lián)合免疫對(duì)血吸蟲感染的保護(hù)性免疫作用，為血吸蟲病疫苗的研發(fā)提供新的思路。

材料與方法

材料

• 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：BALB/c小鼠

• 細(xì)胞培養(yǎng)試劑：某品牌AIM-V培養(yǎng)基、某品牌RPMI-1640培養(yǎng)基

• 基因轉(zhuǎn)染試劑：某試劑pcDNA3質(zhì)粒、Sj26和Sj23基因表達(dá)質(zhì)粒

• 免疫檢測(cè)試劑：某品牌ELISA試劑盒、某品牌流式細(xì)胞儀抗體

• 血吸蟲抗原：日本血吸蟲尾蚴、成蟲及蟲卵

• 儀器：某品牌CO?培養(yǎng)箱、某品牌倒置顯微鏡、某品牌流式細(xì)胞儀、某品牌酶標(biāo)儀

方法

1. DC的分離與培養(yǎng)：取健康BALB/c小鼠外周血，采用密度梯度離心法分離外周血單個(gè)核細(xì)胞（PBMC），作為DC前體細(xì)胞。以AIM-V培養(yǎng)基在6孔板中培養(yǎng)，貼壁5小時(shí)后，輕輕洗去懸浮細(xì)胞（主要為T細(xì)胞），凍存?zhèn)溆?。取貼壁細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)，加入重組人粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）、白細(xì)胞介素-4（IL-4）和腫瘤壞死因子-α（TNF-α）誘導(dǎo)DC成熟。

2. 基因轉(zhuǎn)染：將DC分為不同組別，分別進(jìn)行Sj26基因轉(zhuǎn)染、Sj23基因轉(zhuǎn)染、Sj26和Sj23聯(lián)合基因轉(zhuǎn)染、空質(zhì)粒pcDNA3轉(zhuǎn)染和未處理DC組。采用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法將質(zhì)粒導(dǎo)入DC。

3. 小鼠免疫：將BALB/c小鼠隨機(jī)分為6組，每組10只。分別皮下注射各組DC懸液，免疫3次，每次間隔2周。對(duì)照組注射等體積的RPMI-1640。

4. 攻擊感染與樣本收集：末次免疫后2周，每只小鼠經(jīng)腹部皮膚感染40條日本血吸蟲尾蚴。攻擊感染后第6周，頸椎脫臼處死小鼠，收集門靜脈灌注沖洗得到的成蟲，并計(jì)數(shù)。同時(shí)取小鼠肝臟，稱重后加入5% KOH消化過夜，取部分消化液計(jì)數(shù)蟲卵。

5. 免疫學(xué)檢測(cè)：采用ELISA法檢測(cè)小鼠血清中總IgG水平及特異性抗體；流式細(xì)胞儀檢測(cè)DC表面標(biāo)志及T細(xì)胞亞群；MTT法檢測(cè)脾淋巴細(xì)胞增殖情況。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

減蟲率與減卵率

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，聯(lián)合免疫組（Sj26和Sj23基因轉(zhuǎn)染DC組）表現(xiàn)出最高的減蟲率和減卵率，分別為40.5%和58.9%。單一基因轉(zhuǎn)染組（Sj26基因轉(zhuǎn)染DC組和Sj23基因轉(zhuǎn)染DC組）的減蟲率分別為34.5%和32.6%，減卵率分別為48.5%和45.2%?？召|(zhì)粒pcDNA3轉(zhuǎn)染組和未處理DC組的減蟲率和減卵率均較低，且兩組之間無顯著差異 。

免疫學(xué)指標(biāo)

ELISA結(jié)果顯示，聯(lián)合免疫組小鼠血清中總IgG水平及特異性抗體水平顯著高于其他組。流式細(xì)胞儀檢測(cè)顯示，聯(lián)合免疫組DC表面標(biāo)志CD80、CD86、CD83、CD40、CD1a和HLA-DR的表達(dá)均明顯增高。此外，聯(lián)合免疫組小鼠脾淋巴細(xì)胞增殖能力增強(qiáng)，IFN-γ水平升高，IL-4水平無明顯變化，表明主要誘導(dǎo)了Th1型免疫應(yīng)答。

討論

基因轉(zhuǎn)染DC的免疫效果

本研究表明，Sj26和Sj23基因轉(zhuǎn)染DC聯(lián)合免疫能夠顯著提高抗血吸蟲感染的保護(hù)性免疫作用。聯(lián)合免疫組的減蟲率和減卵率均高于單一基因轉(zhuǎn)染組，說明多種抗原分子的聯(lián)合應(yīng)用能夠增強(qiáng)免疫效果，提高保護(hù)性免疫應(yīng)答。這一結(jié)果與先前的研究一致，表明多價(jià)疫苗在寄生蟲病防治中具有重要價(jià)值。

DC作為載體的優(yōu)勢(shì)

DC作為體內(nèi)功能的抗原提呈細(xì)胞，能夠直接激活初始T細(xì)胞，誘導(dǎo)特異性免疫應(yīng)答?；蜣D(zhuǎn)染技術(shù)能夠?qū)⑼庠椿驅(qū)隓C，從而增強(qiáng)其抗原提呈能力，提高免疫效果。本研究中，聯(lián)合免疫組小鼠血清中特異性抗體水平顯著升高，DC表面標(biāo)志表達(dá)增強(qiáng)，脾淋巴細(xì)胞增殖能力提高，進(jìn)一步證實(shí)了DC作為載體的優(yōu)勢(shì)。

免疫機(jī)制探討

本研究發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合免疫組主要誘導(dǎo)了Th1型免疫應(yīng)答，表現(xiàn)為IFN-γ水平升高，IL-4水平無明顯變化。Th1型免疫應(yīng)答在抗寄生蟲感染中起重要作用，能夠通過激活巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞和CTL等效應(yīng)細(xì)胞，殺傷寄生蟲感染細(xì)胞。因此，聯(lián)合免疫組表現(xiàn)出的高減蟲率和減卵率可能與Th1型免疫應(yīng)答的增強(qiáng)有關(guān)。

研究創(chuàng)新與應(yīng)用前景

本研究探討了日本血吸蟲Sj26和Sj23基因轉(zhuǎn)染DC聯(lián)合免疫對(duì)血吸蟲感染的保護(hù)性免疫作用，為血吸蟲病疫苗的研發(fā)提供了新的策略?；蜣D(zhuǎn)染DC技術(shù)具有高效、安全、可控等優(yōu)點(diǎn)，有望成為未來疫苗研發(fā)的重要方向。此外，聯(lián)合免疫策略的應(yīng)用能夠提高免疫效果，增強(qiáng)保護(hù)性免疫應(yīng)答，為寄生蟲病的防治提供了新的思路。

結(jié)論

本研究通過小鼠實(shí)驗(yàn)探討了日本血吸蟲Sj26和Sj23基因轉(zhuǎn)染DC聯(lián)合免疫對(duì)血吸蟲感染的保護(hù)性免疫作用。結(jié)果表明，聯(lián)合免疫組表現(xiàn)出顯著的減蟲率和減卵率，主要誘導(dǎo)了Th1型免疫應(yīng)答。DC作為載體能夠有效增強(qiáng)基因疫苗的免疫效果，為血吸蟲病疫苗的研發(fā)提供了新的策略。未來，將進(jìn)一步優(yōu)化基因轉(zhuǎn)染DC技術(shù)，探索更多抗原分子的聯(lián)合應(yīng)用，以期提高血吸蟲病疫苗的免疫效果和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。