乳酸菌表达载体的构建及HP抗原蛋白CTBUE的表达文献综述

 2023-01-29 08:01

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

研究背景和立题依据:

幽门螺旋杆菌(Helicobacter pyloriHp)是慢性胃炎和消化性胃溃疡等疾病的重要致病因子[1-3],与胃癌发生密切相关[4, 5]。幽门螺旋杆菌感染呈世界性分布,在发达国家,Hp感染率为30%~50%,在我国Hp感染率更加严峻,高达58.07%,且呈现明显的家庭聚集性。目前治疗Hp感染的方法主要基于三联药物疗法(成分:质子泵抑制剂、抗生素和铋剂),存在诸多弊端:如Hp耐药菌株增多、药物毒副作用明显、停药反复感染和病人依从性差等。抗生素药物疗法因上述弊端[6-8],难以在Hp感染人群中大规模使用。研制Hp疫苗是控制Hp感染性疾病的一种切实有效的方法,逐渐成为国内外学者竞相研究的一个热点。治疗性Hp疫苗具有广阔的应用前景,有望替代三联药物疗法,成为治疗Hp相关性胃病的新方法。

幽门螺旋杆菌尿素酶B亚基(UreB)被公认为是研制Hp疫苗的理想抗原。最新实验研究表明:Hp尿素酶A亚基(UreA)也是一个Hp疫苗设计的理想抗原[9-12]。但是天然Hp尿素酶(Urease)激发的Hp尿素酶特异性抗体不能有效抑制Hp尿素酶活性,难以达到有效的治疗效果。另外,在机体对Hp的免疫保护性机制中,抗体体液免疫应答起重要作用,CD4 T(Th)细胞免疫应答起关键作用。基于以上研究成果,提示合理选择Hp尿素酶A、B双亚基的Th和B细胞抗原表位,激发针对Hp尿素酶A、B双亚基、具有较强免疫原性、高特异性的、有效抑制Hp尿素酶活性的抗体体液免疫应答和特定类型细胞免疫应答,是研制治疗性Hp疫苗的一个新思路。

乳酸菌(lactic acid bacteria, LAB)是一类能发酵碳水化合物产生乳酸的革兰阳性菌的通称, 包括乳杆菌、乳球菌、链球菌、双歧杆菌等几十个属,其分布广泛, 已被证明为安全的微生物,并被长期应用于食品发酵。目前,有关国内外科学家们利用重组 LAB成功表达抗原、活性酶、细胞因子及抗感染蛋白的报道很多。由于 LAB具有食品级和益生菌的特点,与大肠杆菌等表达系统相比, LAB系统的最大优势在于[13-14], 表达的重组蛋白可以不经分离纯化, 直接制成活菌制剂后,通过黏膜途径用于人体而达到治疗目的。这使 LAB成为药物蛋白和疫苗表达并黏膜靶向给药的理想载体。

口服黏膜免疫方法简便、安全, 不仅在黏膜局部和其他黏膜组织产生免疫应答, 还可引起全身性体液免疫应答,多年来受到国内外免疫学家的密切关注。但是在实践中, 口服 疫苗经过消化道时常受到消化液的降解, 疫苗很容易被破坏,影响免疫力的效果, 使消化道黏膜免疫方法的应用和推广受到限制。而本研究中选用了L.lactis 作为活菌疫苗载体进行蛋白表达, 该表达系统是目前国际上最新发展的一种高度通用、食品级的NICE 系统广泛应用于食品工业和生物医药工业, 并认为是潜在的黏膜疫苗抗原递送系统, 且目前有一些关于这方面的研究[15-17]。目前, 外源基因的克隆与表达, 主要采用大肠杆菌, 其表达产物需要经过复杂的分离纯化才能达到食品医药标准, 而L. lactis食品级基因工程菌株可以直接口服,具有很好的安全性, 而且不需要进一步的蛋白纯化, 可简化生产工艺, 降低生产成本。

本研究构建的乳酸乳球菌基因工程菌,为将来抵抗胃幽门螺杆菌的感染的食品级应用奠定良好基础。

具体实验内容:

一、获得出发质粒和目的基因:

(一)获得获得出发质粒

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