ايمني زايي خوكچه هندي با پروتيين نوتركيبIpaD-StxB

Immunogenicity in guinea pigs by IpaD-STxB recombinant protein

چكيده زمينه و هدف: شيگلوزيس يك مسيله جهاني مهم براي سلامتي بشر محسوب شده و تا به امروز واكسن موثري عليه شيگلا يافت نشده است. يكي از مهم‎ترين فاكتورهاي بيماري‌زاي اصلي در شيگلا ديسانتري تيپ 1، انتروتوكسين شيگلا يا STx مي‌باشد. STxB داراي نقش ايمني زايي، ادجوانتي و حاملي بوده و مي‌توان با ممزوج كردن آنتي ژن‎هاي كانديداي واكسن با اين ادجوانت به توليد واكسن مناسب پرداخت. پروتيين IpaD نقش مهم و كليدي در تهاجم، بيماري‎زايي و ايجاد عفونت توسط شيگلا دارد. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه تجربي، توالي ژني ipaD و stxB از بانك ژني استخراج و به صورت صناعي تهيه گرديد و با انتقال اين ژن به درون باكتري E. coli BL21 DE3، به‎وسيله PCRو برش آنزيمي تاييد و ميزان بيان پروتيين مذكور مورد ارزيابي و با استفاده از تكنيك وسترن بلات، بيان آن مورد تاييد قرار گرفت. بعد از تخليص پروتيين نوتركيب با ستون كروماتوگرافي، چهار نوبت متوالي به خوكچه هندي تزريق شد و ايمني‎زايي آن با استفاده از باكتري شيگلا فلكسنري 2a و سم فعال O157:H7 E.coli مورد ارزيابي قرار گرفت. يافته‌ها: نتايج چالش نشان داد كه خوكچه‎هاي هندي ايمن شده توانستند 28 برابر LD50 شيگا توكسين E. coli O157:H7 را تحمل نمايند. در ضمن، چالش خوكچه‎ها توسط القاي باكتري شيگلا فلكسنري در چشم نيز انجام شد كه نتيجه آن حاكي از ابتلاي خوكچه‎هاي شاهد به آب مرواريد(كاتاراكت) و سالم ماندن خوكچه‎هاي ايمن شده بود. نتيجه‎گيري: نتايج به‎ دست آمده از اين تحقيق بيان‎گر آن است كه پروتيين حاصل از امتزاج ژن‎هاي ipaD و stxB، مي‎تواند كانديداي مناسبي جهت توليد واكسن نوتركيب عليه انواع شيگلا باشد. كلمات كليدي: آنتي ژنD پلاسميد تهاجمي IpaD، زير واحد B سم شيگا (STxB)، شيگلا ديسانتري تيپ 1

Abstract Background: Shigellosis is a major global issue of human health. To date, no effective vaccine has been found against Shigella. One of the major virulent factors in Shigella dysenteriae type 1 is Shigella enterotoxin or STx. STxB has immunogenic, adjuvant, or carrier properties. Vaccine candidate antigens can be coupled with this adjuvant for production of an appropriate vaccine. IpaD has a key role in invasion, virulence, and infection by Shigella. Materials and Methods: In this study, the gene sequences of STXB and ipaD were obtained from gene bank and corresponding genes were prepared as synthetic construct and then transferred to E. coli BL21DE3. By PCR amplification and enzymatic digestion, protein expression levels were assessed. Its protein expression was confirmed by Western blot technique. After extraction by affinity chromatography, the recombinant protein was injected four times to guinea pigs. The pigs were, then, challenged by Shigella felexneri 2a and active toxin of E. coli O157:H7. Results: The results showed that groups of guinea pigs challenged with 28×LD50 of toxin completely survived. Furthermore, guinea pigs were challenged by inducing Shigella felexneri 2a in their eyes. The results showed that the control pigs got cataracts, whereas the immune pigs were in health. Conclusion: The findings of this study suggest that this recombinant protein is a good candidate for production of a recombinant vaccine against Shigella family. Keywords: Invasion plasmid antigen D (IpaD), Shiga toxin B (STXB), Shigella dysenteriae type 1