多表位疫苗PME对多杀性巴氏杆菌的交叉保护作用评估及免疫机制研究

本研究通过生物信息学方法预测多杀性巴氏杆菌（P. multocida）6种抗原蛋白（PlpE/OmpA/OmpH/VacJ/Omp87/Cp39）的B/T细胞表位，构建多表位疫苗PME。小鼠模型显示，重组蛋白His-PME和质粒pcDNA3.1-PME可诱导高水平抗体及细胞因子（IL-4/IFN-γ），对血清型A/D的保护率分别达62.5%/87.5%和75%/100%，显著减轻肺部病理损伤。该研究为开发抗P. multocida交叉保护疫苗提供新策略。

　　

1 引言

多杀性巴氏杆菌（Pasteurella multocida, P. multocida）是引发生猪巴氏杆菌病的主要病原体，临床表现为纤维蛋白性胸膜肺炎、败血症等，急性感染死亡率可达100%。该菌根据荚膜抗原分为A/B/D/E/F五种血清型，现有疫苗交叉保护力不足。抗生素滥用导致的耐药性问题日益严峻，亟需开发新型疫苗。

2 材料与方法

研究选取PlpE、OmpA等6种关键抗原蛋白，通过IEDB数据库预测20个B细胞表位、7个CTL表位和11个Th表位，以GSG linker串联构建多表位抗原PME。通过AlphaFold 3建模显示PME含83.9%优势构象区，Z-score为-5.5。采用pET30a/pcDNA3.1载体分别表达重组蛋白His-PME和DNA疫苗，免疫BALB/c小鼠后评估抗体水平、细胞因子及攻毒保护效果。

3 结果

3.1 表位预测与疫苗设计

OmpH的B细胞表位亲水性评分达2.3，VacJ的CTL表位IC₅₀≤500 nM。PME分子量为43 kDa，随机线圈占比93.01%，抗原性指数1.0523，无毒性过敏风险。ElliPro预测发现8个线性表位和13个构象表位，其中表位h的PI值达0.988。

3.2 免疫应答特征

分子对接显示PME与TLR4结合能低至-1373 kcal/mol。C-ImmSim模拟显示免疫后IFN-γ水平提升4倍。实验证实His-PME组血清IgG滴度较对照组提高3倍（P<0.05），IL-4和IFN-γ分别达285 pg/mL和320 pg/mL。

3.3 交叉保护效果

攻毒实验显示，pcDNA3.1-PME组对血清型A/D的保护率（75%/100%）显著高于传统灭活疫苗。肺部细菌载量降低2个数量级，肺泡间隔增宽等病理评分从3.8分降至1.2分（P<0.05）。

4 讨论

与传统Omp单抗原相比，PME通过整合多蛋白优势表位实现协同免疫。GSG linker维持表位独立性，其高比例随机线圈增强免疫原性。与TLR2/4的强结合力提示可激活天然免疫，而MHC I/II复合物的稳定性（弹性网络评分>60）保障了长效免疫记忆。

5 结论

PME作为首个针对P. multocida的多表位疫苗，兼具亚单位疫苗的安全性和DNA疫苗的持续表达优势，为防控生猪巴氏杆菌病提供创新解决方案。未来需在猪模型中验证其田间保护效力。