为评价猪圆环病毒2型-副猪嗜血杆菌二联亚单位疫苗(以下简称二联苗)对小鼠的免疫保护效果,本研究将猪圆环病毒2型(PCV2)cap基因克隆至pMAL-c5X载体中,并通过原核系统表达了重组Cap蛋白(rCap).通过western blot检测显示原核表达的rCap与PCV2单克隆抗体发生特异性结合,表明rCap具有良好的反应原性.利用本研究室已经纯化并保存的副猪嗜血杆菌(HPS)重组蛋白rCdtB、rAfua和rOPPA,与rCap蛋白以及佐剂ISA201VG混合乳化后制成PCV2-HPS二联亚单位疫苗,疫苗中各蛋白(rCdtB、rAfua、rOPPA、rCap)浓度均为50μg/300μL.将60只6周龄BALB/c小鼠随机均分成免疫组和对照组,采用背部多点注射方式免疫,首免后间隔14d二免.一免后以及二免后的14 d分别通过颌下采血方法采血,通过间接ELISA方法检测各组小鼠血清中的特异性抗体,结果显示,二免后14d,免疫组小鼠血清中CdtB、OPPA、Afua抗体水平分别与PBS+ISA201VG对照组和免疫之前比较均极显著提高(P＜0.0001);利用PCV2免疫过氧化物酶单层试验(IPMA)抗体检测试剂盒检测各组小鼠血清抗体,结果显示在攻毒前PBS组均未检测到PCV2抗体,免疫组二免后14 d抗体水平为1:800.二免后14 d,将免疫组和PBS组各随机分为3组(每组10只小鼠)进行攻毒保护试验,结果显示二联苗对PCV2攻毒组小鼠的免疫保护率为80％,对HPS5型HN10株攻毒组小鼠的免疫保护率为70％,与对照组比较差异极显著(P＜0.01);对HPS13型ZD12株攻毒组小鼠的免疫保护率为80％,与对照组比较差异极显著(P＜0.001).上述结果首次表明,原核表达的rCap具有良好的免疫原性,PCV2-HPS二联亚单位疫苗对小鼠具有一定的保护效果,为后续PCV2-HPS二联亚单位疫苗的研究奠定了实验基础.

Actinobacillus pleuropneumoniae is an important respiratory pig pathogen that causes substantial losses in the worldwide swine industry. Chronic or subclinical infection with no apparent clinical symptoms poses a challenge for preventing transmission between herds. Rapid diagnostics is important for the control of epidemic diseases. In this study, we formulated an A. pleuropneumoniae species-specific apxIVA-based CRISPR/Cas12a-assisted rapid detection platform (Card) that combines recombinase polymerase amplification (RPA) of target DNA and subsequent Cas12a ssDNase activation. Card has a detection limit of 10 CFUs of A. pleuropneumoniae, and there is no cross-reactivity with other common swine pathogens. The detection process can be completed in 1 h, and there was 100% agreement between the conventional apxIVA-based PCR and Card in detecting A. pleuropneumoniae in lung samples. Microplate fluorescence readout enables high-throughput use in diagnostic laboratories, and naked eye and lateral flow test readouts enable use at the point of care. We conclude that Card is a versatile, rapid, accurate molecular diagnostic platform suitable for use in both laboratory and low-resource settings.

为建立可用于临床检测猪胸膜肺炎放线杆菌(App)的方法,本研究根据App apxIVA基因3'末端保守区,设计CRISPR/Cas12a特异性gRNA,在gRNA序列与靶序列结合位点的上下游区域内,利用Primer Premier 5.0设计重组酶聚合酶扩增(RPA)引物,利用RPA引物扩增靶基因apxIVA,通过gRNA识别特异性靶基因序列,激活Cas12a蛋白单链DNA酶的切割活性,根据免疫层析试纸条检测原理设计单链DNA报告分子,使用免疫层析试纸条检测体系内报告分子是否被切割进而实现对靶基因的检测.并通过各反应条件的优化建立了一种针对APP的检测方法.反应条件优化结果显示,最佳单链DNA报告分子浓度及gRNA浓度分别为500nmol/L、100nmol/L;最佳孵育缓冲液为10％聚乙二醇,最佳反应时间为30min.该方法仅对App的检测为阳性,而对副猪嗜血杆菌、猪链球菌、沙门氏菌、猪圆环病毒、猪伪狂犬病毒、猪流行性腹泻病毒的检测结果均为阴性,特异性较强;敏感性试验结果显示该方法对App重组质粒标准品的检测下限可达10拷贝/μL,比普通PCR方法敏感性高1 000倍;重复性试验结果显示,该方法对3个不同稀释度重组质粒标准品的批内和批间重复性试验检测结果均一致,重复性较好.对40份小鼠的肺脏病料样品进行检测,结果显示本研究建立的方法检出27份阳性样品,且通过试纸条即可直接观察结果.常规PCR方法检出25份阳性样品,二者的符合率为95％.本研究所建立的方法具有操作简单、快捷、结果直观,无需昂贵设备等优点,为现地快速检测该病原提供了一种切实可行的技术手段.

为评价猪链球菌病-副猪嗜血杆菌病-猪传染性胸膜肺炎三联亚单位疫苗(下称三联苗)对小鼠的保护效果,本研究将猪链球菌(SS)保护性抗原EF和猪胸膜肺炎放线杆菌(APP)保护性抗原OMP、ApxⅠ、ApxⅡ序列分别克隆至pET-28a和pCold-sumo载体,再转化至E.coli BL21 (DE3)中构建重组菌,经过诱导表达纯化获得重组蛋白rEF、rOMP、rApxⅠ和rApxⅡ.利用本研究室前期构建的pET-28a-sly/BL21、pET-28a-mrp/BL21、pET-28a-oppa/BL21、pET-28a-oppa2/BL21、pET-28a-afua/BL21、pET-22b-cdtb/BL216株重组表达菌株,表达纯化SS的rSLY、rMRP和副猪嗜血杆菌(HPS)的rOPPA、rOPPA2、rAfuA、rCdtB.将上述重组蛋白等量混匀,使每一剂疫苗中各蛋白的含量均为20μg,再与ISA 201佐剂乳化制成三联苗.将血清2型SS(SS2)464株和SS9 GZ2株按照不同比例稀释后感染C57小鼠;将血清5型HPS (HPS5) HN10株、HPS13 ZD12株、血清5型APP (APP5) MD株和APP7 S-8株按照不同比例稀释后感染BALB/c小鼠,统计上述6个菌株对小鼠的最小致死剂量(MLD).将20只C57小鼠和40只BALB/c小鼠均分成2组(每组合10只C57小鼠和20只BALB/c小鼠),间隔14d分别皮下免疫2次300 μL PBS+ISA 201佐剂和三联苗.二免后14 d采集小鼠血清,通过间接ELISA检测各组小鼠的EF、MRP、SLY、OPPA、OPPA2、CdtB、AfuA、OMP、ApxⅠ和ApxⅡ的抗体水平.首免后28 d,将C57小鼠再按照免疫组别平均分为2组,分别以MLD的SS2和SS9攻菌;同理,将BALB/c小鼠再平均分为4纽,分别以MLD的HPS5、HPS13、APP5和APP7攻菌.结果 显示:SS2和SS9对C57小鼠的MLD均为5×107 cfu/只,HPS5、HPS13、APP5和APP7对BALB/c小鼠的MLD分别为1.5×108 cfu/只、5×107 cfu/只、1.5× 108 cfu/只和7.5×108 cfu/只.与免疫前相比,二免后14 d实验组小鼠体内对EF、SLY、MRP、OPPA、OPPA2、CdtB、AfuA、OMP、ApxⅠ和ApxⅡ的抗体水平显著升高(p＜0.0001),对照组小鼠体内对10种抗原的抗体水平均无差异;实验组与对照组二免后抗体水平差异显著(p＜0.0001).攻菌实验中,对照组小鼠在观察期内全部死亡,攻菌SS2、SS9、HPS5、HPS13、APP5和APP7的实验组小鼠存活率分别为100％(5/5)、80％(4/5)、60％ (3/5)、80％(4/5),80％(4/5),100％(5/5),对照组和实验组的存活率有显著差异(p＜0.05).以上结果表明该三联苗对SS2、SS9、HPS5、HPS13、APP5和APP7攻击的小鼠能够提供良好的交叉保护性.本研究首次系统研究并证实了该三联苗的免疫保护结果较好,为其进一步研究及应用提供了实验依据.

为建立猪链球菌病的快速诊断方法,本研究以纯化的原核表达的猪链球菌溶菌酶释放蛋白（MRP）为包被抗原,通过各反应条件的优化建立了检测猪链球菌（SS）血清抗体的间接ELISA方法。实验确定了最佳抗原包被浓度为0.05μg/mL、待检血清最佳稀释倍数为1:400、最佳封闭液为5%脱脂乳、兔抗猪HRP-IgG的最佳稀释倍数为1:15 000、抗体阴阳性临界值为0.226。特异性试验结果显示,利用本研究建立的ELISA方法检测100份背景清晰的阴性血清,检出其中97份阴性血清,3份阳性血清,特异性为97%。利用该ELISA方法检测副猪嗜血杆菌、胸膜肺炎放线杆菌、多杀巴氏杆菌、大肠杆菌、猪传染性胃肠炎病毒、轮状病毒、流行性腹泻病毒、猪繁殖与呼吸综合征病毒阳性血清,结果显示均为阴性,而猪链球菌2型（SS2）、SS7、SS9以及SS12阳性血清的检测结果均为阳性,表明该方法具有较强的特异性。敏感性试验结果显示,利用本研究建立的ELISA方法检测50份背景明确的阳性血清,检出其中48份阳性血清,2份阴性血清,敏感性为96%。当SS2阳性血清稀释倍数达1:3 200时仍为阳性结果,表明该方法具有较高的敏感。重复性试验结果显示,该ELISA方法批内、批间最大变异系数分别为4.70%和7.20%,表明该方法的重复性较好。对100份临床猪血清样品检测结果显示,本研究建立的ELISA方法与玻片凝集试验的符合率为85.3%,符合率较高。对440份来自东北三省部分地区猪场的血清样品检测结果显示,SS抗体阳性率为27.7%（122/440）。表明,东北三省部分地区猪场SS的感染率较高。上述结果表明,本研究建立的间接ELISA方法可以用于SS2、SS7、SS9以及SS12血清抗体的检测,为SS病的血清流行病学调查提供了可靠的技术手段。