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Methodenartikel

Evaluierung der Immunantwort eines adjuvanten Nanoemulsionsimpfstoffs gegen Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA)-Infektion

2.8K Aufrufe

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DOI:

10.3791/65152

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1. September 2023

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Das vorliegende Protokoll bereitet die physikalischen Eigenschaften, die Immunantwort und die In-vivo-Schutzwirkung eines neuartigen Nanoemulsions-Adjuvans-Impfstoffs vor und bewertet sie.

Zusammenfassung

Nanoemulsions-Adjuvans-Impfstoffe haben aufgrund ihrer geringen Partikelgröße, ihrer hohen thermischen Stabilität und ihrer Fähigkeit, gültige Immunreaktionen zu induzieren, große Aufmerksamkeit erregt. Die Etablierung einer Reihe umfassender Protokolle zur Bewertung der Immunantwort eines neuartigen Nanoemulsions-Adjuvans-Impfstoffs ist jedoch von entscheidender Bedeutung. Daher wird in diesem Artikel ein strenges Verfahren zur Bestimmung der physikalisch-chemischen Eigenschaften eines Impfstoffs (mittels Transmissionselektronenmikroskopie [TEM], Rasterkraftmikroskopie [AFM] und dynamischer Lichtstreuung [DLS]), der Stabilität des Impfstoffantigens und -systems (durch einen Hochgeschwindigkeitszentrifugentest, einem thermodynamischen Stabilitätstest, SDS-PAGE und Western Blot) und der spezifischen Immunantwort (IgG1, IgG2a und IgG2b). Mit diesem Ansatz können Forscher die Schutzwirkung eines neuartigen Nanoemulsions-Adjuvans-Impfstoffs in einem tödlichen MRSA252-Mausmodell genau bewerten. Mit diesen Protokollen kann das vielversprechendste Nanoemulsions-Impfstoff-Adjuvans in Bezug auf das effektive Adjuvanspotenzial identifiziert werden. Darüber hinaus können die Methoden dazu beitragen, neuartige Impfstoffe für die zukünftige Entwicklung zu optimieren.

Einleitung

Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus (MRSA) ist ein opportunistischer Erreger mit einer der höchsten Infektionsraten auf einer Intensivstation (ICU) Station1, kardiologischen Abteilungen und Verbrennungsabteilungen weltweit. MRSA weist hohe Infektionsraten, Mortalität und breite Arzneimittelresistenzen auf, was eine große klinische Behandlung erschwert2. In der 2017 von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) veröffentlichten globalen Prioritätenliste antibiotikaresistenter Bakterien wurde MRSA in die kritischste Kategorie3 eingestuft. Ein Impfstoff gegen eine MRSA-Infektion wird d....

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Protokoll

Die Tierversuche wurden auf der Grundlage des Handbuchs zur Verwendung und Pflege von Versuchstieren durchgeführt und von der Versuchstierschutz- und Ethikkommission der Dritten Militärmedizinischen Universität genehmigt. Für die vorliegende Studie wurden weibliche Balb/c-Mäuse im Alter von 6-8 Wochen verwendet. Die Tiere wurden aus kommerziellen Quellen bezogen (siehe Materialtabelle).

1. Herstellung des MRSA-HI-Antigen-Proteins

  1. Sie beziehen IsdB- und Hla-Klone aus kommerziellen Quellen (siehe Materialtabelle), führen eine Polymerase-Kettenreaktion (PCR)-Amplifikation durch, um IsdB<....

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Ergebnisse

Das Protokoll für die Herstellung des Nanoemulsions-Adjuvans-Impfstoffs und In-vitro- und In-vivo-Tests dieses Impfstoffs wurde evaluiert. TEM, AFM und DLS wurden verwendet, um die wichtigen Eigenschaften des Zetapotenzials und der Partikelgröße auf der Oberfläche dieser Probe zu bestimmen (Abbildung 1). SDS-PAGE und Western Blot zeigten, dass die Menge des Antigens im Niederschlag und Überstand nach der Zentrifugation nicht signifikant abnahm, was darauf hindeutete, dass d.......

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Diskussion

IsdB, ein bakterielles, zellwandverankertes und eisenreguliertes Oberflächenprotein, spielt eine wichtige Rolle bei der Gewinnung von Hämeisen15. Hla, Alpha-Toxin, gehört zu den wirksamsten bakteriellen Toxinen, die bei MRSA bekannt sind, und kann Poren in eukaryotischen Zellen bilden und Adhäsions- und Epithelzellen stören16. In unserer Arbeit wurde ein neuartiges Rekombinations-MRSA-Antigen-Protein (HI) konstruiert und gentechnisch auf Basis der Antigeng.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären, dass sie keine Interessenkonflikte mit dieser Arbeit haben.

Danksagungen

Diese Forschung wurde von Nr. 2021YFC2302603 des National Key Research and Development Program of China, No. 32070924 und 32000651 des NSFC und Nr. 2019jcyjA-msxmx0159 des Natural Science Foundation Project Program of Chongqing unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
5424-Kleine HochgeschwindigkeitszentrifugeFA-45-24-11Eppendorf, Deutschland 
96-Well-PlattenCorning Incorporated, USACLS3922
AFM Dimension FastScanBRUKER, Deutschland 
AlkohollampeShenzhen Yibaxun Technology Co., ChinaYBS-AA-11408
Balb/c Mäuse Beijing HFK Bioscience Co. Ltd. 
BCIP/NBTFuzhou Maixin Biotechnology Development Company, ChinaBCIP/NBT
Bio-Rad 6.0 Mikroplatten-ReaderBio-Rad Laboratories Incorporated Limited Co., CA, USAnull
BL21 Kompetente ZelleMerck Millipore, Deutschland70232-3CN
BSA-100GSigma-Aldrich, USAB2064-100G
Zentrifuge 5810 REppendorf, Deutschland 
Coomassie hellblau G-250 FärbelösungMIKX, ChinaDB236
EntfärbungslösungBOSTER, ChinaAR0163-2
Elektroheizung mit stehendem Temperaturgrubber HH-B11-420Shanghai Yuejin Medical Device Factory, ChinaNull
ElektrophoresegerätBeijing Liuyi Instrument Factory, ChinaDYCZ-25D
GelbildTanon, USAnull
Glutathion-Sepharose-Harz GSTMei5bio, ChinaAffinitätschromatographie-Harz
H2SO4Chengdu KESHI Chemical Co., LTD, China7664-93-9
HI rekombinantes ProteinDritte Militärmedizinische Universität, China110-27-0
HRP - Ziege Anti-Maus IgGBiodragon, ChinaBF03001
HRP - Ziege Anti-Maus IgG1Biodragon, ChinaBF03002R
HRP - Ziege Anti-Maus IgG2aBiodragon, ChinaBF03003R
HRP - Ziege Anti-Maus IgG2bBiodragon, ChinaBF03004R
ImpföseHaimen Feiyue Co., LTD, ChinaYR-JZH-1UL
IsdB- und Hla-KloneShanghai Jereh Biotechnology Co,Chinanull
Isopropylmuskatnuss (pharmazeutisches Adjuvans)SEPPIC, Frankreichnull
isopropyl- β-D-1-mercaptogalactopyranosidfdbio,ChinaFD3278-1
LB Bouillon KulturmediumBeijing AOBOX Biotechnology Co., LTD,China02-136
Lnfrared Physiotherapie-LampeGuangzhou Runman Medical Equipment Co., China7600
Niedertemperatur-KühlzentrifugeEppendorf, Deutschland 
Malvern NANO ZSMalvern Instruments Ltd., UKnull
MH(A) mediumBeijing AOBOX Biotechnology Co., LTD,China02-051
MH(B) mediumBeijing AOBOX Biotechnology Co., LTD,China02-052
Mikroplatten-Waschmaschine 405 LSRSBio Tek Instruments,Inc Highland  Park, USAnull
Mini-TBC Compact Film Transfer InstrumentBeiJingDongFangRuiLi Co., LTD, China1658030
MMC VerpackungTOSOH (SHANGHAI) CO., LTD
MRSA252USA, ATCCnull
Nanodrop Ultraviolett SpektralphotometerThermo Scientific, USAnull
New FlashTM Protein any KD PAGE Proteinelektrophorese-Gel-KitDAKEWE, China8012011
PBSBiosharp, Chinanull
PCR, AmplifierThermal Cycler, USAnull
pGEX-Zielgen rekombinantes PlasmidShanghai Jereh Biotechnology Co, ChinaB3528G
PhosphotwolframsäureG-CLONE, ChinaCS1231-25g
PipetteEppendorf, Deutschland 
polyoxyethyliertes Rizinusöl (pharmazeutisches Adjuvans)Aladdin, ChinaK400327-1kg
PrimärantikörperLabor hausgemacht:von immunisierten Mäusen mit positiven SerennullEinzelheiten siehe Referenz 11
Propylenglykol (pharmazeutisches Adjuvans)Sigma-Aldrich, USAP4347-500ML
Protein MarkerThermo Scientufuc, USA26616
PVDF TRANSFER MEMBRANEInvitrogen, USA88518
RasterelektronenmikroskopJEOL, JapanJSM-IT800
Natrium-PentobarbitalMerck, DeutschlandTc-P8411
Talos L120C TEMThermo Fisher, USAnull
TMB FarblösungTIAN GEN, ChinaPA107-01
Schildkröten-KitsXiamen Bioendo Technology Co., LTDES80545
Tween-20Macklin, China9005-64-5
5424000495null5811000398null 0022818 3120000844

Referenzen

  1. Cheung, G. Y. C., Bae, J. S., Otto, M. Pathogenicity and virulence of Staphylococcus aureus. Virulence. 12 (1), 547-569 (2021).
  2. Lakhundi, S., Zhang, K. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus: molecular characterization, evolution, and epide....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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