表达嵌合蛋白转基因番茄疫苗可通过胃肠道吸收(3) - 中国疫苗和免疫杂志社投稿

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表达嵌合蛋白转基因番茄疫苗可通过胃肠道吸收(3)

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表6 ｜各组大鼠磨牙龋齿Keyes评分 (±s，n=6)Table 6 ｜The Keyes score in the molar teeth of Sprague-Dawley rats表注：E级：仅限牙釉质；Ds级：牙釉质及牙本质外层1/4以内；Dm级：牙本质厚度的1/4至3/4；Dx级：牙本质厚度的3/4或牙本质全层组别龋损分级E DS DM DX阳性对照组 15 6 1 0实验组 22 14 4 2阴性对照组 29 22 10 7

表7 ｜大鼠磨牙龋齿Keyes评分A450值组间比较P值表Table 7 ｜Comparison ofA450value of the Keyes scores for molar caries (Pvalue)表注：E级：仅限牙釉质；Ds级：牙釉质及牙本质外层1/4以内；Dm级：牙本质厚度的1/4至3/4；Dx级：牙本质厚度的3/4或牙本质全层组间比较龋损分级E DS DM DX阳性对照组与实验组 0.015 0.026 0.180 0.394阳性对照组与阴性对照组 0.004 0.002 0.004 0.015实验组与阴性对照组 0.041 0.041 0.026 0.041

图1 ｜大鼠磨牙龋齿龋损情况(箭头指龋损部位，×20)Figure 1 ｜Dental caries of molars in rats (arrows indicate caries, ×20)图注：图A为E级龋损；B为Ds级龋损；C为Dm级龋损；D为Dx级龋损

3 讨论 Discussion

此次研究将表达PAcA/CTB目的蛋白的转基因番茄果汁通过胃肠道分次免疫的方式诱导SD大鼠产生局部黏膜免疫反应，在免疫的第1周唾液中迅速出现高浓度sIgA(P＜ 0.01)，继而诱发全身系统性免疫，在免疫1周后血液中IgG特异性抗体升高，免疫2周后IgG抗体有统计学意义(P＜ 0.05)。口服接种植物疫苗后，抗原进入胃肠道黏膜，刺激肠道内壁特有的肠黏膜相关淋巴组织，使其参与外来抗原的识别、呈递和免疫效应[11]。肠上皮淋巴细胞(IEL)一方面能够刺激B淋巴细胞的孕育成长，另一方面通过加强肠黏膜上皮细胞的增殖与更新来保持黏膜的免疫耐受性[12]。特异性的转基因植物抗原蛋白被肠上皮淋巴的膜细胞M 细胞摄取后，逐步降解“植物胶囊”的细胞壁和细胞膜[13]，经过一系列加工提呈、激活和释放，导致B 细胞的活化、特异性表达和转换，最终发挥口服免疫的应答反应。产生sIgA是肠黏膜免疫反应最大的特点[14]；同时口腔黏膜组织也会产生相应的 sIgA[15]。因此植物作为转基因疫苗的载体有着独特的优势，而胃肠道黏膜免役途径也是一种方便有效的免疫途径。提示口服转基因植物疫苗应该具有较好的免疫原性，能够高效激活实验动物的全身系统免疫系统和局部黏膜免疫系统发生免疫应答。

变异链球菌中分离纯化出来的表面蛋白PAc在其初期黏附于牙面时，作为主要黏附素和毒力因子介导菌体与牙面的“相互吸引”[16]。因此是否能够通过诱导目的蛋白产生大量的特异抗体，是阻止变异链球菌黏附定植在牙面的重要一步以及预防龋齿的关键[17]。sIgA 是唾液中最关键的防御性免疫球蛋白，是体液免疫系统中的不可或缺的免疫因子[18]。因此唾液sIgA是人体抵御有害病原微体侵袭的首道防线卫士，其重要性不言而喻。此次研究通过龋齿攻击实验可以观察到大鼠牙齿破坏程度不一：阴性对照组损坏首当其冲，多数破坏至牙本质深层；其次是实验组，少数破坏至牙本质深层；阳性对照组牙齿的损坏最小，仅破坏至牙本质中层，各级龋损中实验组、阳性对照组分别相较于阴性对照组均存在统计学意义(P ＜ 0.01或P ＜ 0.05)。提示转基因番茄抗原可能有效诱导特异性唾液sIgA 抗体的产生，通过sIgA特异性抗PAc 抗体的干扰作用，阻止致病变形链球菌黏附牙面从而防止龋的发生、发展；另一方面也有可能诱导产生血清型IgG[19]，以龈沟液的形式进入口腔，发挥抗体调理及细胞吞噬作用，抑制变形链球菌在牙面的黏附及产酸代谢活动。

此次研究中，含有PAcA/CTB嵌合体蛋白的转基因番茄以“抗原胶囊”的形式进入大鼠胃肠道后，迅速刺激胃肠道黏膜上皮细胞发生免疫应答反应，第1周即在口腔黏膜局部产生sIgA，比血中IgG抗体出现的更快、更早，浓度也更高；而后可能激发的全身免疫系统释放大量IgG抗体入血，随龈沟液排入口腔。推测两种抗体有可能联合作用于口腔内变异链球菌的PAcA区，从而抑制其黏附聚集于牙面，使大鼠龋损程度减轻。提示可食用转基因植物疫苗免疫便捷，效果较好，作为生物技术领域中一门新兴产业发展前景巨大，但因其植物蛋白的表达量、耐受性及安全性仍是需要继续研究和探讨的问题[20]，假以时日如果能够达到产业化生产用于龋病防治将带来巨大的社会效益和经济价值。

作者贡献：第一作者和第二作者进行研究的设计、实施，通讯作者设计和评估研究，其他作者参与实验的实施。

经费支持：该文章接受了“贵州省委组织部人才基地项目(RCJD2019-9)”“省市科技合作专项资金项目[省市科合(2014)41号]”“遵义市为组织部首批人才基地项目(遵委[2019]69号)”“海南省卫生计生行业科研项目(18A)”的资助。所有作者声明，经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。

文章来源：《中国疫苗和免疫》网址: http://www.zgymhmy.cn/qikandaodu/2021/0223/646.html