病毒膜蛋白DNA疫苗对石斑鱼SGIV感染的保护性免疫


论文解读:Fish & Shellfish Immunology,病毒膜蛋白DNA疫苗对石斑鱼SGIV感染的保护性免疫



新加坡石斑鱼虹彩病毒(SGIV)是我国南方主要的石斑鱼感染病毒。然而,目前尚无有效的方法来控制这种病毒性疾病。本研究将编码病毒膜蛋白的SGIV-ORF19R(SGIV-19R)构建到pcDNA3.1-HA中,并用其对石斑鱼的免疫保护作用进行评价。主要研究结果如下:

1.亚细胞定位显示SGIV-19R分布于EPC细胞质内。



2. 共定位分析表明该蛋白部分与内质网(ER)共定位。
EGFP标记的SGIV-19R信号与ER特异性RFP信号部分重叠,在转染后24和48小时的细胞融合通道中出现黄色荧光。然而,在细胞中没有观察到这样线粒体或高尔基体被RFP标记的重叠(数据未显示),SGIV-19R蛋白部分共定位于 EPC细胞中的ER。



3. SGIV-19R基因疫苗在石斑鱼体内的表达
RT-PCR和Western blot分析证实了DNA疫苗pcDNA3.1-19R在接种石斑鱼肌肉组织中表达SGIV-19R,且SGIV-19R的高表达水平与较高的接种剂量相关。



4. 免疫相关基因的转录水平
免疫石斑鱼脾脏、肝脏和肾脏中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、Mx1和免疫球蛋白M(IgM)基因的转录水平显著上调。



5. DNA疫苗的保护效果评价
为了检验疫苗的保护作用,石斑鱼在15dpv时腹腔注射SGIV,在接种后21天内监测死亡率。如图5所示,死亡首次记录在6 dpi的 pcDNA3.1(C)组,随后是8 dpipcDNA3.1-19R(L)组,接着是10dpi pcDNA3.1-19R(H)组。在45μg pcDNA3.1-19R的DNA剂量下,49.9%的鱼的相对存活率显著提高,而在90μg pcDNA3.1-19R的DNA剂量下,75.0%的鱼的相对存活率显著降低。这些数据表明适当剂量的pcDNA3.1-19R可作为一种有效的疫苗免疫石斑鱼抗SGIV感染的研究。
  


6. SGIV病毒载量的检测
qPCR法进一步检测各组死亡和存活石斑鱼脾脏SGIV病毒载量。如表3所示,存活石斑鱼的病毒载量范围较低,从1.32×101到1.21×102 copies/μg病毒DNA,当使用更多的DNA疫苗时病毒载量较少。相反,SGIV-19R表达组和载体表达组死亡石斑鱼的脾组织中病毒DNA含量大于5.33×106 copies/μg。死亡石斑鱼表现出典型的SGIV感染出血症状,而存活的石斑鱼没有表现出这些症状。SGIV攻击后存活石斑鱼脾脏病毒载量低。



总之,我们的研究结果表明,编码SGIV-19R蛋白的DNA疫苗pcDNA3.1-19R能有效地保护石斑鱼应对SGIV挑战。此外,表达pcDNA3.1-19R基因可以增强石斑鱼天然免疫反应和适应性免疫反应,这是对抗SGIV感染必不可少的。这些结果提示pcDNA3.1-19R可能是控制SGIV病的一种候选疫苗。