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编号:10286614
变形链球菌表面蛋白质抗原Ⅰ/Ⅱ皮下免疫BALB/c小鼠的实验研究
http://www.100md.com 《中华口腔医学杂志》 1998年第3期
     作者:樊明文 杜民权 边专 张平 汪喻忠

    单位:430070 武汉,湖北医科大学口腔医学院

    关键词:变形链球菌;表面蛋白质抗原Ⅰ/Ⅱ;免疫疗法;龋齿

    中华口腔医学杂志980321 【摘要】 目的 观察表面蛋白质抗原Ⅰ/Ⅱ的免疫原性和免疫反应性。方法 采用纯化的抗原Ⅰ/Ⅱ皮下注射免疫BALB/c小鼠,同时用变形链球菌全细胞皮下免疫小鼠作对照。结果 间接酶联免疫吸附实验结果表明:抗原Ⅰ/Ⅱ皮下免疫既能显著诱导血清中特异性抗抗原Ⅰ/Ⅱ-IgG抗体产生,又能显著诱导唾液中特异性抗抗原Ⅰ/Ⅱ-IgG抗体产生(P<0.01);而全细胞免疫只能诱导血清中IgG抗体产生(P<0.05)。结论 本研究提示抗原Ⅰ/Ⅱ是一种有效的疫苗免疫原。

    The experimental study of immunization with purified surface protein antigen Ⅰ/Ⅱ from streptococcus mutans in BALB/c mice Fan Mingwen, Du Minquan, Bian Zhuan, et al. School of Stomatology, Hubei Medical University, Wuhan 430070
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    【Abstract】 Objective To study the immunogenicity and immunoreactivity of purified surface protein antigen I/II from streptococcus mutans.Methods Purified antigen I/II was used to immune BALB/c mice by subcutaneous injection route, and S.mutans whole cells were used as comparison.Results ELISA showed immnization with antigen I/II highly induced both specific serum IgG antibody and specific salivary IgA antibody against antigen I/II (P<0.01), but immunization with whole cells only induced specific serum IgG antibody (P<0.05).Conclusion The study suggest purified antigen I/II is an effective candidate vaccine.
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    【Key words】 Streptococcus mutans Surface protein antigen I/II Immunotherapy Dental caries

    龋病是一种细菌感染性疾病[1]。免疫防龋已被认为是控制龋病的有效手段之一[2,3]。大量研究结果表明,变形链球菌(以下简称变链菌)表面蛋白质抗原Ⅰ/Ⅱ(以下简称抗原Ⅰ/Ⅱ)是一种有效的候选抗原,其免疫原性强。国外已有学者进行了抗原Ⅰ/Ⅱ免疫动物的试验研究[4~7],但用纯抗原Ⅰ/Ⅱ对小鼠进行全身免疫的观察国内外尚未见报道。本项研究用纯化的抗原Ⅰ/Ⅱ作为变链菌亚单位疫苗对 BALB/c小鼠进行皮下注射,观察其能否诱导唾液和血清中特异性保护抗体产生。

    材料和方法

    1.细菌:变链菌Ingbritt(血清c型)(美国Button Rosan教授惠赠)。
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    2.主要试剂:辣根过氧化物酶标记的羊抗小鼠IgG(华美生物工程公司),邻苯二胺(OPD)(华美生物工程公司);碱性磷酸酶标记的羊抗小鼠IgA(Sigma公司),对硝基苯磷酸酯(p-NPP)(华美生物工程公司);完全福氏佐剂(Sigma公司)。

    3.免疫原:

    (1)纯化的变链菌表面蛋白质抗原Ⅰ/Ⅱ[8]

    (2)变链菌细胞悬液:用0.5%福尔马林生理盐水制成细胞悬液,1012CFU(cell forming unit)/L[4]

    4.实验动物及分组处理:湖北省医学科学院动物饲养中心的6~8周龄雄性BALB/c小鼠30只,实验动物为普通级(一级)合格,批号:19-006。 喂养BALB/c小鼠的实验动物环境为普通级(一级)合格,批号:19-002。
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    将BALB/c小鼠随机分成3组,每组10只。第一组:每只小鼠用100μg纯抗原Ⅰ/Ⅱ免疫。将抗原与完全福氏佐剂充分乳化后对小鼠脊柱两侧进行皮下多点免疫;2周后,用相同剂量的抗原与不完全福氏佐剂充分乳化后,对小鼠进行皮下追加免疫;一周后处死小鼠,收集唾液和血清。第二组:为实验对比组。用变链菌全细胞对BALB/c小鼠进行皮下免疫,其免疫剂量、免疫次数与第一组相同。每只小鼠用1ml细胞悬液(109CFU,其干重约100μg) 进行免疫。第三组:未免疫对照组。

    5.唾液和血清的收集:每只小鼠腹腔注射毛果芸香碱(0.75mg/100g体重),用Eppendorf管收集全唾液约300μl,离心、唾液样本置于-20℃保存。采用摘除小鼠眼球法收集血清,每只小鼠收集约600μl全血,室温下凝固,4℃下过夜,离心,血清样本置于-20℃保存。

    6.间接酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测唾液和血清中抗体水平:纯化的抗原Ⅰ/Ⅱ溶于0.1mol/L磷酸盐缓冲液中(pH9.6),包被聚苯乙烯微量酶标板,4℃下过夜,用含0.05%Tween20的磷酸盐缓冲液(PBST)充分洗涤。用3%牛血清白蛋白(BSA)封闭90分钟,PBST洗涤后加待测血清样本(1∶50稀释)和唾液样本(1∶20稀释),37℃温育1小时,洗涤方法同上。分别加入辣根过氧化物酶标记的羊抗小鼠IgG和碱性磷酸酶标记的羊抗小鼠IgA,37℃温育4h ,PBST充分洗涤后分别加底物OPD和P-NPP显色,分别用酸碱中止反应后用516MC酶标仪测定每孔OD490nm和OD405 nm值。每个样本一式三份。
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    结果

    1.血清中特异性抗抗原Ⅰ/Ⅱ抗体水平:ELISA结果表明:抗原Ⅰ/Ⅱ皮下免疫组血清中特异性抗抗原Ⅰ/Ⅱ-IgG抗体水平与对照组比较,差异有非常显著性(P<0.01);变链菌全细胞免疫组血清中抗抗原Ⅰ/Ⅱ -IgG抗体水平显著高于对照组(P<0.05);但血清中特异性抗抗原Ⅰ/Ⅱ-IgA抗体水平经方差分析,三组间在统计学上差异无显著性(P>0.05)(表1)。

    表1 血清中特异性抗抗原Ⅰ/Ⅱ抗体水平 分组

    动物数

    (只)

    IgA(OD405nm)

    IgG(OD490nm)

    抗原Ⅰ/Ⅱ组
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    10

    0.121±0.026

    0.669±0.042**

    全细胞组

    10

    0.109±0.029

    0.551±0.034*

    对照组

    10

    0.083±0.025

    0.412±0.038

, http://www.100md.com     注:与对照组比较, * P<0.05,** P<0.01

    2.唾液中特异性抗抗原Ⅰ/Ⅱ抗体水平:ELISA结果显示:抗原Ⅰ/Ⅱ皮下免疫组唾液中特异性抗抗原Ⅰ/Ⅱ-IgA抗体水平显著高于对照组(P<0.01);全细胞免疫组唾液中IgA抗体水平与对照组比较,差异无显著性(P>0.05);唾液中特异性抗抗原Ⅰ/Ⅱ-IgG抗体水平,三组间在统计学上差异无显著性(方差分析结果,P>0.05)(表2)。表2 唾液中特异性抗抗原Ⅰ/Ⅱ抗体水平 分组

    动物数

    (只)

    IgA(OD405nm)

    IgG(OD490nm)

    抗原Ⅰ/Ⅱ组

, http://www.100md.com     10

    0.174±0.084

    0.118±0.026

    全细胞组

    10

    0.126±0.048

    0.110±0.024

    对照组

    10

    0.069±0.041

    0.109±0.031
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    注:与对照组比较,* P<0.01讨论

    变链菌被公认是实验动物和人类主要的致龋菌[1]。基于龋病是细菌感染性疾病这一认识,人们在不断寻找一种简单有效且安全可行的保护宿主预防龋齿的免疫手段。近二十年来学者们对免疫防龋进行了大量研究。早期一些学者曾用变链菌全细胞抗原免疫啮齿类动物取得成功。随后,用纯化的抗原免疫灵长目动物,有效地诱导出了保护性抗体产生,降低了龋齿的发生。另外还有研究表明,用特异性抗表面蛋白质抗原的单克隆抗体也能有效地阻止变链菌定居到牙齿表面,从而预防龋齿发生[2,3]。以上研究表明,用主动或被动免疫方法均能产生防龋效果。

    通过生化、遗传及免疫学研究已经发现,变链菌表面存在着许多毒力因子,后者在免疫防龋中具有一定作用。人们在寻求一种安全有效的防龋疫苗时,主要从两方面考虑。第一,疫苗应是安全的免疫原,且能有效地刺激抗变链菌免疫应答反应。目前已应用的免疫原有:灭活或未灭活的变链菌全细胞、细胞壁、核糖体和经过纯化的抗原。虽然用变链菌全细胞免疫动物可以诱导唾液和血清中特异性抗体产生[9]。但有学者研究指出,变链菌全细胞可能同时诱导心脏交叉反应性抗体形成。因而,研究的焦点集中于纯化的抗原,如葡糖基转移酶(GTF)、葡聚糖结合蛋白(GBP)和表面蛋白质抗原的Ⅰ/Ⅱ(或称B 、PI、PAc、SR)等亚单位疫苗,其中抗原Ⅰ/Ⅱ是最有前途的候选抗原[10]。第二是抗原免疫途径。常用的有在唾液腺区域局部注射,全身性免疫或经口腔免疫等途径。对不同动物的免疫途径不同,免疫效果也各异。
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    本研究用纯化的变链菌表面蛋白质抗原Ⅰ/Ⅱ与福氏佐剂免疫BALB/c小鼠,观察是否能诱导其唾液和血清中产生特异性抗抗原Ⅰ/Ⅱ抗体,同时用变链菌全细胞免疫组作对比。ELISA结果显示,抗原Ⅰ/Ⅱ皮下免疫组的血清中特异性抗抗原Ⅰ/Ⅱ-IgG抗体水平和唾液中特异性抗抗原Ⅰ/Ⅱ-IgA抗体水平,与未免疫对照组比较,差异有显著性(P<0.01)(表1,2)。Lehner等[11]用纯化的抗原Ⅰ/Ⅱ对猴进行皮下免疫,检测到血清中IgG抗体水平显著增加,与未免疫猴比较,差异具有非常显著性(P<0.01);而唾液中的IgA水平虽有增加,但与对照组比较差异无显著性(P>0.05)。还有报道用含有抗原Ⅰ/Ⅱ决定簇的小分子肽对猴进行全身免疫,也表明血清中IgG抗体水平升高[6]。我们的实验除了诱导产生血清特异性IgG抗体外,还诱导出局部免疫作用,即唾液中产生特异性IgA抗体。

    变链菌全细胞免疫组血清中IgG的抗体水平与对照组比较,显著升高(P<0.05)(表1),此结果与国外研究报道一致。但全细胞组诱导的血清IgG抗体水平较抗原Ⅰ/Ⅱ组低且未能诱导唾液中特异性抗体产生(表2)。
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    抗原Ⅰ/Ⅱ免疫组与全细胞免疫组比较,其血清中特异性IgG抗体水平和唾液中特异性IgA抗体水平均显著升高,说明抗原Ⅰ/Ⅱ的免疫原性较变链菌全细胞强,应被视为一种有使用价值的亚单位防龋疫苗。

    本课题为国家自然科学基金资助

    参考文献

    1Hamada S, Slade HD. Biology, immunology, and cariogenicity of Streptococcus mutans. Microbiol Res, 1980, 40:331-335.

    2Krasse B, Emilson CG, Gahnbery L. An anticaries vaccine: report on the status of research. Caries Res, 1987, 21:225-227.
, http://www.100md.com
    3Michalek SM, Chilers NK. Development and outlook for a caries vanccine. Crit Rev Oral Biol Med, 1990, 1:37-45.

    4Lehner T, Russell MW. Caldwell J. Immunization with purified protein antigens from Streptococcus mutans against dental caries in rhesus monkeys. Infect Immun, 1981, 34:407-410.

    5Russell RRB, Beighton D, Cohen B. Immunization of monkeys (Macaca fasciularis) with antigens purified from Streptococcus mutans. Br Dent J, 1982, 152:81-84.
, 百拇医药
    6Lehner T, Caldwell J, Giasuddin ASM. Comparative immunogenicity and protective effect against dental caries of a low (3800) and a high (185,000) molecular weight prevention rhesus monkeys. Arch Oral Biol, 1985, 30:207-209.

    7Lehner T. Immunization against dental caries. Vaccine , 1985, 3:65-68.

    8杜民权, 樊明文,边专,等.柱层析法纯化变形链球菌表面蛋白质抗原Ⅰ/Ⅱ的研究.口腔医学纵横,1996,12:131-134.

    9Van de Rijin I, Bleiweis AS, Zabriskie JB. Antigens in Streptococcus mutans cross-reactive with human heart muscle. J Dent Res, 1976, 55:59-62.
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    10Moro I, Lehner T. Symposium report. Sixth international congress of mucosal immunology, dental caries vaccine. J Dent Res, 1990, 11: 1863-1864.

    11Lehner I, Challacombe SJ, Caldwell J. Immunological and bacteriological basis for vaccination against dental caries in rhesus monkeys. Nature (London), 1975, 254:517-520.

    (收稿:1996-06-24 修回:1997-12-26), http://www.100md.com