靶向先天免疫分子的工程化肠炎沙门氏菌载体疫苗可提供跨血清型保护

针对沙门氏菌血清型间交叉保护不足的难题，研究人员构建了搭载SIRV系统的减毒肠炎沙门氏菌疫苗株rSC0163。该疫苗通过激活cGAS-STING通路显著提升IgA/IgY抗体和IFN-γ/IL-4水平，对肠炎沙门氏菌和鼠伤寒沙门氏菌攻击分别实现100%和66%的保护率，为开发广谱沙门氏菌疫苗提供了新策略。

　　

沙门氏菌是全球范围内威胁禽类健康和食品安全的重要病原体，其2600多种血清型中，肠炎沙门氏菌（S. Enteritidis）和鼠伤寒沙门氏菌（S. Typhimurium）是引发禽沙门氏菌病的主要元凶。当前防控面临两大困境：一是传统疫苗难以实现跨血清型保护，二是抗生素滥用导致耐药性加剧。更棘手的是，减毒活疫苗存在环境释放风险，而过度减毒又会削弱免疫原性。这种"安全性与有效性难以兼得"的矛盾，促使科学家们寻找新的解决方案。

在这项发表于《Poultry Science》的研究中，扬州大学的研究团队另辟蹊径，将目光投向先天免疫系统。他们此前开发的沙门氏菌mRNA干扰调节载体（SIRV）系统能诱导细菌程序性自溶并释放胞质DNA，这为激活cGAS-STING（环鸟苷酸-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激因子）通路提供了可能。该通路作为新发现的先天免疫"警报器"，能识别病原DNA并触发级联免疫反应。研究人员大胆假设：若将SIRV系统整合至减毒疫苗株，或许能同时提升安全性和交叉保护效果。

研究采用基因工程技术构建了重组菌株rSC0163，通过ΔrelA::araC P_BAD lacI TT等突变实现阿拉伯糖依赖的调控。实验使用SPF鸡胚建立动物模型，通过BrdU标记、Western blot、OPA（调理吞噬试验）等技术，系统评估了疫苗株的 colonization（定植）、免疫原性和保护效力。

SIRV介导阿拉伯糖依赖的程序性自溶

通过P_araBAD/AraC调控系统，rSC0163在阿拉伯糖缺乏条件下上调MazF毒素表达，实现延迟性自溶。Western blot证实该调控具有剂量依赖性，体外传代实验显示20代后菌落数显著下降。

SIRV在体内实现程序性自溶

接种后3-7天，rSC0163在脾脏、肝脏和盲肠的定植水平与对照株rSC0162相当；但14天后显著降低，21天时仅在盲肠残留。这种"先定植后清除"的特性，既保证免疫刺激时间，又降低环境释放风险。

SIRV促进沙门氏菌DNA胞质释放

BrdU标记实验显示，感染rSC0163的RAW264.7巨噬细胞在6小时后胞质内细菌DNA富集量是对照组的3.2倍，证实SIRV系统能有效穿透宿主细胞膜。

SIRV增强先天免疫应答

Western blot检测到rSC0163感染组cGAS、p-STING、p-TBK1和p-IRF3表达显著上调，说明成功激活了cGAS-STING通路。这为后续适应性免疫应答奠定了基础。

SIRV提升抗体应答

免疫鸡只血清IgA和IgY水平较对照组提升4-8倍，且对异源ST-OMPs（鼠伤寒沙门氏菌外膜蛋白）产生交叉反应。OPA试验显示，抗C50041菌株的抗体效价达1:256，显著高于对照组的1:32。

SIRV提供跨血清型保护

攻毒实验结果显示，rSC0163对同源C50041株保护率达100%，对异源UK-1株仍保持66%保护率。组织病理学显示，疫苗组肠绒毛结构完整，而对照组出现充血和炎性浸润。

这项研究开创性地将合成生物学与免疫学相结合，通过SIRV系统实现三大突破：一是阿拉伯糖依赖的自溶机制确保生物安全；二是激活cGAS-STING通路增强免疫原性；三是诱导针对保守抗原的交叉保护。特别值得注意的是，该疫苗采用口服给药，避免了注射应激，每剂成本不足0.5元，非常适合规模化养殖应用。

从更广阔的视角看，这项技术不仅为禽沙门氏菌病防控提供了新工具，其模块化设计思路还可拓展至其他病原体疫苗开发。研究者特别指出，SIRV系统犹如"智能炸弹"，能在完成免疫刺激任务后自我销毁，这种理念对活载体疫苗设计具有普适性参考价值。未来通过优化抗原组合，有望进一步扩大保护谱，为应对不断演变的病原体威胁提供全新解决方案。