猫用灭活支气管败血波氏杆菌疫苗的研制及效力评估

时间:2026年6月1日
来源:Vaccine

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姚莉|董向格|杨爱琪|于欣|于佳宇|张建龙|江琳琳|王玉彤|刘洋|朱宏伟|张星星鲁东大学生命科学学院,中国烟台264025摘要背景支气管败血波氏杆菌是一种主要的猫呼吸道病原体,迫切需要有效的疫苗。本研究对一种高致病性的中国分离株进行了表征,以建立猫感染模型,并系统评估了一种新型灭

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姚莉|董向格|杨爱琪|于欣|于佳宇|张建龙|江琳琳|王玉彤|刘洋|朱宏伟|张星星
鲁东大学生命科学学院,中国烟台264025

摘要

背景

支气管败血波氏杆菌是一种主要的猫呼吸道病原体,迫切需要有效的疫苗。本研究对一种高致病性的中国分离株进行了表征,以建立猫感染模型,并系统评估了一种新型灭活疫苗。

方法

从临床分离株中选出的E20菌株对健康猫具有致病性(ID50 = 4.64 × 108 CFU),使用0.2%甲醛和GEL 02佐剂制备成灭活疫苗(BbIV-E20)。10周大的小猫在14天间隔内接受了两次皮下免疫。在加强免疫后21天,通过鼻内途径给猫接种了4 × 109 CFU的E20菌株。

结果

BbIV-E20表现出优异的体内安全性。接种疫苗的猫在初次免疫后14天内实现了100%的血清转化(IgG滴度≥1:128)。接种后,BbIV-E20提供了完全(100%)的临床保护。与PBS对照组(出现严重的宏观和微观呼吸道病变)相比,接种疫苗的猫保持无症状,细菌排泄显著减少,肺部、心脏、肝脏和 peripheral blood 组织中的细菌负担也显著降低。

结论

BbIV-E20源自一种具有代表性的亚洲分离株,安全性高,能提供针对猫支气管败血波氏杆菌感染的强大保护作用,为预防和控制猫细菌性呼吸道疾病奠定了坚实的基础。

引言

支气管败血波氏杆菌是一种高度传染性的革兰氏阴性球杆菌,是猫上呼吸道的主要病原体[1]。感染通常表现为阵发性咳嗽、打喷嚏和黏脓性鼻分泌物[2]。虽然该疾病在成年猫中可能较轻,但在小猫中,尤其是在压力大或高密度环境下,可迅速发展为严重的、危及生命的支气管肺炎[1]。此外,支气管败血波氏杆菌被认为是一种人畜共患病原体,对与受感染宠物密切接触的免疫功能低下者构成潜在健康风险[3]。
近年来,全球猫产业的迅速发展,尤其是猫咖啡馆和寄养设施的增多,由于高密度饲养和频繁的动物流动,显著增加了支气管败血波氏杆菌的传播风险[4]。在多猫环境中(如救援收容所和繁殖场)支气管败血波氏杆菌的爆发导致医疗费用和护理成本增加,严重影响了小猫的存活率和整体繁殖效率[6]。此外,支气管败血波氏杆菌的跨物种传播能力使其控制变得复杂;分子证据证实了从感染犬只到猫的传播途径[7],促进了多宠物家庭和动物聚集场所中的持续循环和交叉感染[8]。关键的是,支气管败血波氏杆菌通过接触猫的口腔和鼻腔分泌物可传播给人类,对免疫功能低下者(包括老年人[9]、孕妇和婴儿)构成重大威胁,他们可能发展成肺炎或菌血症等严重疾病,对公共卫生安全构成潜在挑战[10]。
根据国际兽医免疫指南,支气管败血波氏杆菌疫苗被归类为犬和猫的非核心疫苗[11]。尽管对有效预防措施的需求不断上升[12],但截至2026年3月,中国尚未批准任何国产猫支气管败血波氏杆菌疫苗用于临床应用。尽管目前全球市场上有几种商业化的活疫苗和灭活疫苗[13],但进口的灭活疫苗往往与当地流行菌株存在抗原差异[14]。此外,活减毒疫苗的应用由于接种后可能释放病原体而存在潜在的公共卫生风险[15]。因此,专门针对当地菌株制备的灭活疫苗仍然存在严重缺口[16]。
本研究的目的是基于一种中国本土的猫支气管败血波氏杆菌分离株开发一种安全有效的灭活疫苗。我们对几种本地分离株的基因组、表型和致病特性进行了全面分析。基于这些评估,选择了E20菌株来建立标准化的猫感染模型并制备灭活疫苗BbIV-E20。该疫苗的安全性和保护效果在小鼠和猫身上进行了系统评估,为开发安全有效的猫支气管败血波氏杆菌疫苗奠定了研究基础,对加强伴侣动物呼吸道疾病的预防和控制以及保障亚洲地区的公共卫生安全具有重要意义。

章节片段

临床样本收集

生物样本包括口腔黏膜和鼻分泌物,由冠海(烟台)宠物有限公司提供的30只家猫(12只雄性和18只雌性;年龄范围:6个月至3岁)提供。为确保微生物谱的完整性,所有受试者在采样前七天内均未接受过抗生素或抗病毒治疗。
使用无菌拭子采集临床样本,目标为口腔黏膜和鼻腔通道

支气管败血波氏杆菌的分离、鉴定及其生物学特性

这六个临床分离株在选择性培养基上表现出一致的生长特性。在MacConkey琼脂上,所有分离株形成了略带红色的菌落,并伴随培养基从红色变为黄色的明显颜色变化,表明具有特定的代谢活性(图1A)。在Bordet-Gengou(BG)琼脂上,菌落呈现灰白色,并被特征性的、虽然模糊的溶血区包围(图1B)。通过革兰氏染色进行形态学分析显示

讨论

本研究成功开发了一种针对猫支气管败血波氏杆菌感染的灭活疫苗BbIV-E20,使用了高致病性的本土菌株。通过建立标准化的猫感染模型并进行系统评估,证明了该疫苗具有高度安全性,并能提供100%的保护效果。
选择具有代表性的疫苗菌株对于免疫原性至关重要。选择了六种Bb菌株

结论

BbIV-E20是一种高度安全且有效的疫苗候选者,为国产猫支气管败血波氏杆菌疫苗的商业化开发提供了坚实的科学基础。这项工作对预防猫呼吸道疾病和提升亚洲地区的公共卫生安全具有重要意义。

AI使用声明

在准备这项工作时,作者使用了AI工具来提高手稿的可读性和语言表达。使用该工具/服务后,作者根据需要审查和编辑了内容,并对出版物的内容负全责。

CRediT作者贡献声明

姚莉:撰写——原始草稿、软件、方法学、数据管理、概念化。董向格:可视化、调查。杨爱琪:调查、概念化。于欣:撰写——审阅与编辑、数据分析。于佳宇:监督、方法学、数据分析。张建龙:监督、项目管理。江琳琳:数据分析、概念化。王玉彤:数据分析、概念化。刘洋:撰写——审阅与编辑、资源协调、项目管理

伦理声明

本研究获得了鲁东大学动物护理和使用委员会(IACUC)的批准(协议编号LDU-IRB2026030010)。研究按照当地法规和机构要求进行。观察期结束后,通过静脉注射戊巴比妥并在使用赛拉嗪镇静后对猫实施安乐死。所有程序均遵循美国兽医协会的动物安乐死指南。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了山东省重点研发计划(2025CXGC010803)、山东省自然科学基金(编号ZR2024QC103、ZR2023MC049和ZR2024MC148)、山东省禽业技术体系(SDAIT-11-10)、山东省科技型中小企业创新能力提升项目(2024TSGC0558)以及资助的校企合作计划的支持

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