牛乳源金黄色葡萄球菌粘附因子参与免疫逃避的分子机制研究

Staphylococcus aureus isolated from dairy cattle milk is an important pathogen that limited milk production and affect human health.S.aureus has a feature of antimicrobial resistance and immune evasion. Adhesin now was considered the most effective target for immune.Recent study showed that vaccine designed according to the D region of FnBPA has partial immune protection and genetic variation in A region of FnBPA does not has good immune effect.In addition,adhesion factor extracellular fibrinogen-binding protein (Efb) closely related with immune evasion.Based on our previous study,different immune evasion related adhesin factors that come from multiple S.aureus strains isolated from Xinjiang will be used in our study.By immunizing experiment animal with recombinant molecules from different region of FnBPA and from Efb alone or in combination induced antibody will be tested for their ability of affecting its binding to bacterial cells,inhibiting bacterial adhere to epithelial cell,avoiding neutraphil-mediated opsonophagoctosis and affecting immune protection. Based on thesd data the immune evasion mechanism caused by adhesins will be analyzed.Our data will help us understand mechanism of immune response and immune evasion of S. aureus.This study has important significance in antigen design,increasing immune protective efficacy of vaccine and better preventing dairy cattle mastitis caused by S. aureus in future.

奶牛乳源金黄色葡萄球菌是危害奶业生产和威胁人类健康的一种重要病原菌。其具有对抗生素极易产生耐药性及逃避免疫的特点，粘附因子被认为是预防感染最有效的靶标。最近研究表明，以粘附素分子FnBPA-D区制备的疫苗仅具有部分免疫保护力，FnBPA-A区的遗传多样性会影响免疫效果，且粘附因子Efb与该菌的免疫逃避密切相关。本研究拟在前期对A区研究的基础上，以新疆本地分离的多株乳源金黄色葡萄球菌流行菌株与免疫逃避有关的粘附因子为研究对象，研究用FnBPA不同区段的重组分子单独、联合及与Efb组合免疫试验动物后产生的抗体对不同菌株的识别能力、对上皮细胞的粘附能力，对吞噬细胞吞噬细菌的能力及细菌感染能力的影响程度，综合分析粘附因子参与免疫逃避的分子机制。研究结果有助于从不同角度认识该菌免疫逃避和免疫应答的机制，对今后合理设计免疫原及提高疫苗的免疫效力，从而有效预防金黄色葡萄球菌所致的乳腺炎有重要意义。

金黄色葡萄球菌作为主要病原引起的奶牛乳腺炎是制约奶业生产和影响人类健康的一种重要疾病。本研究以重组表达的多株金黄色葡萄球菌流行菌株的不同黏附素分子FnBPA，ClfA及Efb为主要研究对象，利用建立的牛乳腺原代细胞培养系和实验动物模型，比较研究了FnbpA-A区的不同遗传多态性重组体，FnbpA分子的不同功能区（FnBPA-A及FnBPA-D）及其他粘附素分子ClfA及Efb的免疫特性及FnBPA与ClfA、Efb联合免疫实验动物后诱导体液免疫的能力，诱导细胞免疫的能力，产生的抗体对该菌的识别能力、黏附及黏附抑制功能及免疫保护力的影响程度，进而分析这几种不同黏附素分子单独及联合参与免疫逃避的分子机制。本研究的结果表明（1）免疫逃避分子FnBPA-A和Efb均具有良好的抗体和细胞免疫诱导能力，是良好的免疫原。（2）FnBPA-A对抗体的诱导能力、诱导抗体的黏附抑制能力及对免疫小鼠的保护力优于FnBPA-BCD 区。（3）FnBPA分子A区的遗传多态性对免疫后抗体的全菌识别结合能力及对乳腺上皮细胞的黏附抑制功能的影响不明显，但可以明显影响FnBPA-A分子免疫后的细胞免疫水平，并最终影响其对免疫小鼠的保护力。（4）Efb分子诱导的抗体的水平与ClfA相当，但该抗体对菌体识别和结合的能力能力较弱，其单独免疫后对小鼠的免疫保护力比ClfA低。（5）FnBPA-A分子的遗传多态性及Efb分子抗体识别功能的降低可使该菌产生免疫逃避，对该菌的免疫应答产生影响。（6）当这些EfB黏附分子与ClfA分子联合免疫时可对抗免疫逃避的作用，对该菌的产生良好的免疫保护，优于这些分子单独免疫的免疫效果。综上所述，免疫逃避分子FnBPA-A和Efb分子的免疫逃避作用是存在并可以控制的，该结果对于今后合理选择该菌的免疫原及提高疫苗的免疫效力提供必要的科学理论依据，对于实现对该病的有效防控，提高新疆奶牛乳腺炎的防治水平和增加奶牛养殖业的效益具有重要意义。