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为解决捻转血矛线虫感染防治难题，南京农业大学的研究人员开展 rHcTPS 和 rHcGOB 作为疫苗候选分子的研究，发现它们能减少虫体负担和虫卵排出。推荐科研读者阅读，助您了解寄生虫疫苗研发新进展。
在广袤的畜牧业天地里，有一种小小的寄生虫 —— 捻转血矛线虫（Haemonchus contortus），却掀起了大大的波澜。它严重威胁着山羊、绵羊等反刍动物的健康，不仅让这些动物变得消瘦、贫血，严重时甚至会导致它们死亡，给全球畜牧业带来了沉重的经济损失，同时也影响着动物福利。
为了对抗这个 “小恶魔”，人们想出了不少办法，其中使用驱虫药是常见的手段。然而，驱虫药的过度使用却引发了新的问题，寄生虫们逐渐产生了抗药性，而且这些药物还对公共健康和安全构成了威胁。看来，老办法不太行了，得找找新出路。
于是，科学家们把目光投向了疫苗。疫苗就像是动物健康的 “保护罩”，要是能研发出有效的疫苗，那可就太好了。目前市面上只有一种名为 Barbervax? 的疫苗能预防捻转血矛线虫感染，但它的抗原需要从成虫中提取，成本高不说，推广起来也困难重重。还有一些亚单位疫苗虽然也有一定效果，但和 Barbervax? 比起来，保护效果还是差了些。所以，寻找新的疫苗候选分子迫在眉睫。
在这样的背景下，南京农业大学的研究人员踏上了探索之旅。他们在《Parasites & Vectors》期刊上发表了一篇名为 “Evaluation of recombinant trehalose-6-phosphate synthase and trehalose-6-phosphate phosphatase as vaccine candidates against Haemonchus contortus infection” 的论文。经过一系列研究，他们发现重组海藻糖 - 6 - 磷酸合酶（rHcTPS）和重组海藻糖 - 6 - 磷酸磷酸酶（rHcGOB）具有出色的免疫保护作用，是极具潜力的疫苗开发候选分子。这一发现为防治捻转血矛线虫感染带来了新希望，要是能成功开发出相关疫苗，就能帮助养殖户减少经济损失，让可爱的反刍动物们更健康啦。
为了开展这项研究，研究人员运用了多个关键技术方法。他们先制备了重组蛋白并获得了多克隆抗体，然后通过一系列实验来评估这些蛋白和抗体的效果。比如，在体外实验中，他们观察多克隆抗体对虫卵孵化和幼虫发育的影响；在体内实验中，给山羊接种重组蛋白，监测山羊的免疫反应以及感染捻转血矛线虫后的各种指标变化。
下面来看看研究人员都取得了哪些成果吧。
多克隆抗体对虫卵孵化无影响
研究人员把捻转血矛线虫的虫卵和不同稀释度的抗 rHcTPS 蛋白或抗 rHcGOB 蛋白的大鼠血清，以及正常大鼠血清放在一起培养 24 小时，同时设置了空白对照组和 1μg/mL 阿苯达唑对照组。结果发现，不同稀释度的抗 rHcTPS 蛋白或抗 rHcGOB 蛋白的多克隆抗体对虫卵孵化率并没有显著影响。这可有点奇怪，本来以为会有影响呢，看来虫卵的结构可能像一个坚固的 “小堡垒”，阻挡了抗体等大分子物质进入，又或者 HcTPS 和 HcGOB 的功能缺失真的对虫卵孵化没什么作用。
多克隆抗体抑制 L3 发育
接下来，研究人员又用不同稀释度的抗 rHcTPS 蛋白或抗 rHcGOB 蛋白的多克隆抗体与 L1 幼虫一起培养，观察 L3 幼虫的发育情况。这次实验也设置了空白对照组和 1μg/mL 阿苯达唑对照组。结果显示，和正常大鼠血清对照组相比，抗 rHcTPS 蛋白的多克隆抗体在血清稀释比为 1:80 到 1:640 时，L3 幼虫的发育率显著下降；抗 rHcGOB 蛋白的多克隆抗体在血清稀释比为 1:80 到 1:1280 时，L3 幼虫的发育率也明显降低。有趣的是，正常大鼠血清在 1:40 和 1:80 稀释度时，也显著抑制了 L1 幼虫到 L3 幼虫的发育，难道大鼠血清里藏着什么神秘的 “小秘密”，影响了幼虫发育？这还需要进一步研究呢。
rHcTPS 蛋白或 rHcGOB 蛋白免疫可引发山羊特异性免疫反应
研究人员给山羊接种 rHcTPS 蛋白或 rHcGOB 蛋白，然后在不同时间采集山羊血清和皱胃黏膜样本。通过 ELISA 检测发现，二次免疫后，山羊体内产生了高水平的特异性 IgG 抗体，而且从首次免疫到实验第 64 天，rHcTPS 蛋白免疫组和 rHcGOB 蛋白免疫组的特异性 IgG 抗体水平一直比 Quil - A 佐剂对照组高。感染 L3 幼虫后，虽然这两组的抗体水平略有下降，但它们皱胃黏膜中的特异性 IgG 水平明显增加，说明 rHcTPS 蛋白和 rHcGOB 蛋白激活了山羊皱胃的局部免疫反应，山羊的免疫系统被成功 “唤醒” 啦。
接种组虫卵畸形增加
在对 rHcTPS 蛋白免疫组和 rHcGOB 蛋白免疫组的虫卵进行观察时，研究人员发现，这两组中形态和结构异常的虫卵数量明显增多，这些虫卵的胚胎变小、呈颗粒状，卵壳变薄，卵壳内的透明空间变大。统计结果显示，rHcTPS 蛋白免疫组和 rHcGOB 蛋白免疫组的虫卵畸形率分别为 9.59% 和 17.30%，和对照组相比差异显著。看来，接种这两种蛋白真的会让虫卵 “变了样”。
接种组虫卵孵化率下降
研究人员还发现，和 Quil - A 佐剂对照组相比，rHcTPS 蛋白免疫组的虫卵孵化率显著降低了 11.27%，rHcGOB 蛋白免疫组的虫卵孵化率更是降低了 13.71%。这表明接种 rHcTPS 蛋白和 rHcGOB 蛋白不仅让虫卵 “长相” 变了，连孵化能力都受到了影响。
接种 rHcTPS 蛋白或 rHcGOB 蛋白导致虫卵排出显著减少
从山羊感染 L3 幼虫后的第 15 天开始，研究人员每天监测山羊粪便中的虫卵数量（EPG）。结果发现，和 Quil - A 佐剂对照组相比，rHcTPS 蛋白免疫组和 rHcGOB 蛋白免疫组的 EPG 值在第 53 天、55 天、57 天、59 天、61 天和 63 天显著降低。在整个实验期间，rHcTPS 蛋白免疫组和 rHcGOB 蛋白免疫组的平均 EPG 值分别比对照组下降了 64.47% 和 63.97%。这说明接种这两种蛋白后，山羊排出的虫卵大大减少了，寄生虫在山羊体内的 “繁殖大业” 受到了严重阻碍。
接种 rHcTPS 或 rHcGOB 可降低山羊体内虫体负担
实验第 64 天，研究人员宰杀了所有山羊，检查它们皱胃内的成虫数量。结果发现，和 Quil - A 佐剂对照组相比，rHcTPS 蛋白免疫组的成虫数量显著减少了 60.93%，其中雌性成虫减少了 66.53%，雄性成虫减少了 54.51%；rHcGOB 蛋白免疫组的成虫数量更是显著减少了 69.54%，雌性成虫减少了 64.28%，雄性成虫减少了 75.58%。看来，rHcTPS 蛋白和 rHcGOB 蛋白真的能有效减少山羊体内的虫体数量，保护山羊健康。
成虫中海藻糖含量显著降低
研究人员用商业海藻糖含量检测试剂盒检测了不同组捻转血矛线虫成虫中的海藻糖含量，发现和 Quil - A 佐剂对照组相比，rHcTPS 蛋白免疫组和 rHcGOB 蛋白免疫组的海藻糖含量显著降低。在 rHcTPS 蛋白免疫组中，雌性和雄性成虫的海藻糖含量分别降低了 31.50% 和 33.89%；在 rHcGOB 蛋白免疫组中，雌性和雄性成虫的海藻糖含量分别降低了 24.77% 和 27.94%。这表明接种 rHcTPS 蛋白和 rHcGOB 蛋白影响了寄生虫体内海藻糖的合成。
综合研究结果和讨论来看，这项研究意义重大。研究人员发现，虽然抗 rHcTPS 蛋白或抗 rHcGOB 蛋白的多克隆抗体对虫卵孵化没有显著影响，但却能抑制 L1 幼虫到 L3 幼虫的发育。接种 rHcTPS 蛋白和 rHcGOB 蛋白后，山羊体内产生了特异性免疫反应，不仅减少了虫卵排出和虫体负担，还降低了成虫的海藻糖含量，让虫卵出现畸形，孵化率下降。这一系列现象说明，rHcTPS 蛋白和 rHcGOB 蛋白可以干扰捻转血矛线虫的海藻糖 - 几丁质合成途径，从而阻碍寄生虫的生长、发育和繁殖。这不仅为捻转血矛线虫感染的防治提供了新的潜在疫苗候选分子，也让我们对寄生虫的发育机制有了更深入的了解。不过，研究也存在一些局限性，比如没有探索不同佐剂、免疫剂量和免疫程序对重组蛋白疫苗免疫效果的影响，重组蛋白抗原和天然线虫抗原的差异也有待进一步研究。但无论如何，这项研究为后续开发更有效的捻转血矛线虫疫苗奠定了坚实基础，让我们看到了战胜这种寄生虫的新希望。
