維氏氣單胞菌滅活疫苗的制備及對錦鯉免疫效果評價

陳亨利，莫金龍，康元環(huán)，陳　龍，畢建飛，張冬星，李芳芳，李　影，單曉楓（吉林農業(yè)大學動物科學技術學院，吉林長春130118）

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維氏氣單胞菌滅活疫苗的制備及對錦鯉免疫效果評價

陳亨利，莫金龍，康元環(huán)，陳龍，畢建飛，張冬星，李芳芳，李影，單曉楓
（吉林農業(yè)大學動物科學技術學院，吉林長春130118）

摘要：為證明維氏氣單胞菌滅活疫苗對錦鯉機體的免疫效果，應用福爾馬林滅活法制備了維氏氣單胞菌滅活疫苗對免疫后的錦鯉進行酸性磷酸酶活力檢測、超氧化物歧化酶活力檢測、吞噬活力等各項免疫指標的檢測，并于試驗第5周進行免疫保護力試驗。結果顯示，酸性磷酸酶活力在試驗開始后有所上升，在第2周達到最高；超氧化物歧化酶活力上升，并在第2周達到最高；經觀察，第3周開始白細胞的數量增多，吞噬活性同時增大；抗體效價于第3周達到最大值，并持續(xù)一段時間；免疫4周后攻菌檢測免疫保護力，測得試驗組的相對免疫保護率RPS為86.4%。上述結果表明，維氏氣單胞菌滅活疫苗能夠誘導錦鯉機體產生免疫應答反應，并能形成一定保護力。

關鍵詞：維氏氣單胞菌；滅活疫苗；錦鯉；免疫效果

維氏氣單胞菌（Aeromonas veronii），屬氣單胞菌科（Aeromonadaceae）氣單胞菌屬（Aeromonas），為一種新型人魚共患病原菌，能夠生存于淡水、海水及污泥中，可引起包括鯉（Cyprinuscarpio）[1]、鯽魚（Carassiusauratus）[2]、黃顙魚（Pelteobagrusful?vidraco）[3]、烏鱧（Ophicephalus argus）[4]等多種經濟魚和觀賞魚的疾病，通常表現為病死魚出現腹水及消化道出血，也可引起人類的腹瀉甚至敗血癥[5-7]。

滅活疫苗因其安全性好，制備方法簡便、快捷，儲存、運輸要求低，受母源抗體的影響小等諸多優(yōu)點而得到廣泛應用[8]。維氏氣單胞菌滅活疫苗在國內研究報道甚少，李正偉[9]研究的維氏氣單胞菌滅活疫苗對草魚及鯽魚有較好的免疫保護性。本試驗通過甲醛滅活維氏氣單胞菌，制備維氏氣單胞菌滅活疫苗，并通過酸性磷酸酶活力檢測、超氧化物歧化酶活力檢測、吞噬活力等指標綜合評價維氏氣單胞菌菌株滅活疫苗的免疫效果。

1　材料與方法

1.1試驗材料

1.1.1菌株及試驗動物維氏氣單胞生物菌JLL-1菌株，由本實驗室分離鑒定；金黃色葡萄球菌，由本實驗室保存；健康錦鯉，體長約為15 cm，體重約為80～90 g，購自長春市某養(yǎng)殖場，飼養(yǎng)于消毒水族箱中，水體保持28℃恒溫，過濾，供氧，并每隔3 d更換水族箱體積2/3的水以保證水質良好。

1.1.2主要試劑胰蛋白胨、酵母提取物、氯化鈉（購自英國Oxoid公司）；甲醛（購自北京化工廠）；RS瓊脂（購自北京陸橋生物技術責任有限公司）；酸性磷酸酶檢測試劑盒及超氧化物歧化酶檢測試劑盒（購自南京建成生物工程研究所）；肝素鈉及瑞氏吉姆薩染色液（購自北京索萊寶科技有限公司）。

1.1.3滅活疫苗的制備條件優(yōu)化制備1×108CFU/mL的菌液并分裝于試管中，按照甲醛濃度分別為0.05%，0.10%，0.20%，0.30%的劑量加入到各管中，每種濃度兩管，并將不同濃度的甲醛菌液置于30℃恒溫培養(yǎng)箱及4℃低溫冰箱中，分別于第6、7、8、9、10、11、12小時每管取100 μL涂布于RS瓊脂上30℃倒置培養(yǎng)至24 h。觀察并記錄細菌生長情況，以此判定JLL-1菌株的最佳滅活條件。

1.1.4魚體免疫試驗將200尾錦鯉隨機分成2組，每組100尾，置于2個滅菌的28℃恒溫水族箱中。在對魚類進行免疫前，將滅活疫苗用pH值7.2的磷酸鹽緩沖液（PBS）洗滌3次。試驗組腹腔注射濃度為1×108CFU/mL的滅活疫苗，每尾0.2 mL。對照組腹腔注射pH值7.2的PBS，每尾0.2 mL。

在免疫前0周至免疫后第4周，每周從試驗組和對照組中分別隨機選取10尾錦鯉，并用適量丁香油將其麻醉[10-11]，進行尾靜脈采血，采血后的魚淘汰處理。制得魚血清于-20℃冰箱中凍存，備用。

1.1.5酸性磷酸酶活力（ACK）檢測反應于96孔細胞培養(yǎng)板中進行，具體操作見南京建成生物工程研究所生產的酸性磷酸酶活力檢測試劑盒，并按說明書中公式計算各組酶活力。

1.1.6超氧化物歧化酶（SOD）活力檢測反應于96孔細胞培養(yǎng)板中進行，具體操作見南京建成生物工程研究所生產的超氧化物歧化酶活力檢測試劑盒，并按說明書中公式計算各組SOD活力。

1.1.7白細胞吞噬活性檢測參照范秀榮[12]等人的方法，隨機觀察100個白細胞，計算白細胞吞噬百分比（PP）及白細胞吞噬指數（PI）。

1.1.8抗體效價測定采用傳統(tǒng)的試管凝集法檢測血清抗體水平，倍比稀釋法將0.1 mL待檢血清樣本用0.9%生理鹽水稀釋至第10管，每管0.5 mL，并在1-10管中分別加入用0.85%生理鹽水洗滌稀釋的JLL-1菌液（1×108CFU/mL）0.5 mL。將試管置于30℃恒溫培養(yǎng)箱，12 h，取出，室溫放置3 h，觀察細菌凝集程度。

1.1.9免疫保護率測定免疫4周后，對試驗組及對照組剩余的各50尾錦鯉進行腹腔注射攻菌，攻菌菌液為0.85%生理鹽水稀釋的JLL-1菌液，濃度為2×107CFU/mL，每尾0.2 mL，連續(xù)觀察14 d，期間正常飼喂，換水。記錄各組錦鯉死亡數，計算出相對免疫保護率（RPS）。

2　結果

2.1滅活疫苗條件通過測得菌液在不同條件的生長情況，最后得出結論：甲醛濃度為0.05%，在4℃下，滅活12 h。經安全試驗滅活疫苗被完全滅活。

2.2酸性磷酸酶（ACP）活力檢測結果波長520 nm酶標儀測定各孔數值后，根據公式，計算各組酸性磷酸酶ACP數值，并經SPSS分析，得出試驗組及對照組酸性磷酸酶（ACP）變化趨勢及差異。試驗組ACP活力由免疫前的29.26金氏單位/mL開始上升，在免疫第1周達到88.73金氏單位/mL，在第2周到達最大值104.6金氏單位/mL，在第3周下降到61.9金氏單位/mL，在第4周下降到36.23金氏單位/ml，對照組各時間點的ACP活力保持在27.41金氏單位/mL～35.72金氏單位/ml范圍內，變化不顯著。

2.3超氧化物歧化酶（SOD）活力檢測結果波長450 nm酶標儀測定各孔數值后，根據公式，計算各組超氧化物歧化酶SOD數值，并經SPSS分析，得出試驗組及對照組超氧化物歧化酶變化趨勢及差異。試驗組SOD活力由免疫前的132.84 U/mL開始上升，在免疫第1周達到205.96 U/mL，在第2周到達最大值224 U/mL，在第3周下降到179.72 U/ mL，在第4周下降到173.03 U/mL，對照組各時間點的SOD活力保持在129.57 U/mL～149.03 U/mL范圍內，變化不顯著。

2.4白細胞吞噬活性

2.4.1白細胞吞噬百分比（PP）顯微鏡鏡檢，并隨機觀察100個白細胞的吞噬情況，并求3組平行試驗的平均值，白細胞吞噬顯微照片，（見中插彩版圖3）。試驗組的吞噬百分比（PP）在0周時為13%與對照組14.67%無差異，試驗組免疫后第1周上升為17%，第2周繼續(xù)上升到22.33%，在第3周時達到最大值36.67%，而第4周在第3周基礎上下降至25%。而對照組變化不明顯。

2.4.2白細胞吞噬指數（PI）顯微鏡鏡檢并隨機觀察100個白細胞的吞噬情況，根據公式計算其PI值，并求3組平行試驗的平均值，試驗組的吞噬指數（PI）在0周時為1.47，與對照組1.37無差異，試驗組免疫后第1周上升到1.50，第2周繼續(xù)上升到2.07，在第3周時達到最大值2.91，而第4周在第3周基礎上略下降至2.25。而對照組變化不明顯。

2.5抗體效價檢測結果根據方法1.2.8，采用傳統(tǒng)的試管凝集法，測得試驗組的抗體效價呈上升趨勢，免疫前0周抗體效價為1∶40，在第1周上升到1∶160，在第2周呈2倍上升，抗體效價為1∶320，而在第3周達到最大值1∶1 280，第4周下降到1∶640，但仍高于對照組，而對照組各時間點的抗體效價均為1∶40。

2.6免疫保護率檢測結果免疫4周后，進行攻菌試驗，重復3次。在連續(xù)觀察14 d后，試驗組平均死亡率為12.33%，對照組平均死亡率為82.33%，差異極顯著（P<0.0001）。根據公式計算出試驗組的相對免疫保護率RPS為85.02%。

圖1　ACP活力變化趨勢

圖2　SOD活力變化趨勢

圖4　白細胞吞噬指數（PI）變化趨勢

圖5　抗體效價變化趨勢

圖6　免疫保護率檢測

3　討論

維氏氣單胞菌作為近年來新發(fā)現的一種人魚共患病病原菌，廣泛存在于水體環(huán)境中，對水產養(yǎng)殖行業(yè)來說是一種新的威脅。國內對維氏氣單胞菌的研究相對較少，因而不易確診。魚用疫苗發(fā)展較畜牧業(yè)晚，在生產中應用的最多的是滅活疫苗。研究應用本實驗室保存的維氏氣單胞菌JLL-1株作為試驗材料，采用福爾馬林滅活法進行滅活疫苗制備，最終確定0.05%甲醛濃度，4℃作用12 h為最佳滅活條件，能夠徹底殺滅細菌的同時，最大程度保留病原菌的免疫原性。

試驗中，經檢測，在免疫后的3周內，試驗組與對照組的ACP活力相比，差異均極顯著（P<0.0001），第4周試驗組ACP活力下降，但仍與對照組呈顯著性差異（P<0.01或P<0.05）。免疫組ACP活力呈現先上升再下降的趨勢，并在第2周時達到最大值，這可能是由于機體需要一定的時間來產生酸性磷酸酶。2周后大部分抗原被機體清除后，ACP活力逐漸下降但仍高于對照組。ACP可能在動物的細胞增殖分化、免疫調節(jié)等過程起重要作用[13]，可見，對錦鯉腹腔注射滅活的JLL-1菌液，能夠顯著增強機體ACP的活力，進而起到提高免疫效果的作用。

錦鯉在注射維氏氣單胞菌滅活疫苗后，SOD活力從第1周開始相對于對照組呈上升趨勢，在第2周達到最大值，免疫后各周SOD活力均與對照組呈極顯著性差異（P<0.0001）。SOD是體內一種重要的可清除自由基的物質，SOD活力的提高證明該滅活疫苗能夠有效加強機體對外來物質的清除作用。

在對錦鯉免疫后，白細胞的吞噬指數（PI）和吞噬百分比（PP）在免疫的第2周開始，直到免疫的第4周內，均和對照組呈極顯著差異（P<0.0001）。而在免疫第1周，吞噬百分比（PP）與對照組差異不顯著（P>0.05），吞噬指數（PI）與對照組呈顯著差異（P<0.01或P<0.05）。PP及PI的變化呈一定的正相關性，說明白細胞數量增多的同時，吞噬病原菌的能力也在增強。由于白細胞分化需要一定的時間，因此，在免疫的第1周，對照組和試驗組吞噬白細胞的數量增加的并不顯著，而試驗組中滅活疫苗刺激了原有白細胞的活性，使試驗組白細胞吞噬細菌的數量有所增加。

試驗過程中，免疫組錦鯉的抗體效價呈先上升后下降的趨勢，并在第3周達到最大值1∶1 280，并且免疫后第2周至第4周內，試驗組抗體效價均與對照組呈極顯著差異（P<0.0001）。由于魚類抗體的形成期比哺乳動物要長，因此錦鯉血清抗體效價在第3周時才達到最高峰，并在第4周時仍維持在較高的水平。

本試驗只測定了一免后各項指標的變化，二次免疫對錦鯉免疫性能的影響有待進一步的研究。免疫4周后，試驗組的相對免疫保護率為85.03%，且各組試驗均證明，維氏氣單胞菌JLL-1株滅活疫苗能夠使錦鯉產生較強的免疫力，在一定程度上能夠促進錦鯉抵抗維氏氣單胞菌的感染。

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Preparation of Aeromonasveronii inactivated vaccineand evaluateof immuneeffect on koi

CHEN Heng-li，MO Jin-long，KANG Yuan-huan，CHEN Long，BI Jian-fei，ZHANG Dong-xing，LI Fang-fang，LI Ying，SHAN Xiao-feng
（College of animal science and technology，jilin agricultural university，Changchun 130118，China）

Abstract：To prove the immune effect of the inactivated vaccine against Aeromonas veronii on koi，we made the formalinkilled Aeromonas veronii vaccine，which were used for the test of acid phosphatase activity，superoxide dismutase activity detection and phagocytic activity on vaccinated koi .The immune protection experiment was conducted on the 5thweek .The results showed that the activity of acid phosphatase increased and reached the peak point on 2ndweek . The activity of superoxide dismutase in?creased and reached the peak point on the 2ndweek.We observed that the number of leukocytes increased on the 3rdweek，mean?while，the activity of phagocytic increased.The antibody titer reached the maximum on the 3rdweek and lasted for a long time.On the 4thweek post-immunization，the fish were challenged with Aeromonas veronii to detect the protective effects of the vaccine，and it was found that the immune protective rate was 86.4% in the experimental group.In conclusion，Aeromonas veronii inactivated vac?cine can prevent the koi from Aeromonas veronii，and formed the immune protection.

Key words：Aeromonas veronii；inactivated vaccine；koi；immune effect Corresponding authors：SHAN Xiao-feng；LI Ying

中圖分類號：S852.61

文獻標志碼：A

文章編號：0529-6005（2016）05-0110-04

收稿日期：2015-03-31

基金項目：國家自然科學基金項目（31201927）；吉林省重點科技攻關項目（20150204065NY）

作者簡介：陳亨利（1991-），男，碩士，從事動物微生物學研究，E-mail：ch19108@163.com

通訊作者：單曉楓，E-mail：sxf1997@163.com；李影，E-mail：thliying@163.com