Yersinia Pestis Polymeric F1 और LcrV एंटीजन द्वारा न्यूमोनिक प्लेग के खिलाफ सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा का तेजी से समावेश

अमूर्त:

हाल के एक अध्ययन में, हमने प्रदर्शित किया कि प्लेग रोगज़नक़ यर्सिनिया पेस्टिस के पॉलीमेरिक एफ1 कैप्सूल एंटीजन के साथ टीकाकरण ने सहज-जैसे बी1बी कोशिकाओं के निर्णायक सक्रियण के माध्यम से एक सुरक्षात्मक हास्य प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को तेजी से शामिल किया। इसके विपरीत, एफ1 का मोनोमेरिक संस्करण बुबोनिक प्लेग के इस मॉडल में टीकाकृत पशुओं की तुरंत रक्षा करने में विफल रहा। इस अध्ययन में, हमने न्यूमोनिक प्लेग के अधिक चुनौतीपूर्ण माउस मॉडल में सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा की तीव्र शुरुआत प्रदान करने के लिए एफ1 की क्षमता की जांच की। एल्युमीनियम हाइड्रॉक्साइड पर अधिशोषित एफ1 की एक खुराक के साथ टीकाकरण ने एक सप्ताह के भीतर पूरी तरह से जहरीले वाई. पेस्टिस स्ट्रेन के बाद के घातक इंट्रानेजल एक्सपोजर के खिलाफ प्रभावी सुरक्षा प्राप्त की। दिलचस्प बात यह है कि LcrV एंटीजन को जोड़ने से टीकाकरण के बाद 4-5 दिनों में ऐसी तीव्र सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा प्राप्त करने के लिए आवश्यक समय कम हो गया। जैसा कि पहले पाया गया, LcrV के साथ टीकाकरण द्वारा देखी गई त्वरित सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया को दर्ज करने के लिए F1 की बहुलक संरचना आवश्यक थी। अंत में, दीर्घायु अध्ययन में, मोनोमेरिक एफ1 के साथ समान टीकाकरण की तुलना में पॉलीमेरिक एफ1 के साथ एक एकल टीकाकरण ने उच्च और अधिक समान ह्यूमरल प्रतिक्रिया को प्रेरित किया। हालाँकि, इस सेटिंग में, एक घातक फुफ्फुसीय चुनौती के खिलाफ लंबे समय तक चलने वाली प्रतिरक्षा के लिए LcrV के प्रमुख योगदान को दोहराया गया था।

सुरक्षात्मक हास्य प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया और प्रतिरक्षा के बीच घनिष्ठ संबंध है। सुरक्षात्मक हास्य प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया विदेशी रोगजनकों के खिलाफ शरीर की एक रक्षा प्रतिक्रिया है, जिसमें मुख्य रूप से एंटीबॉडी शामिल हैं। प्रतिरक्षा बाहरी रोगजनकों के आक्रमण का विरोध करने की शरीर की क्षमता को संदर्भित करती है। सुरक्षात्मक हास्य प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया प्रतिरक्षा कोशिकाओं के हत्या के प्रभाव को बढ़ावा दे सकती है, शरीर के प्रतिरोध को बढ़ा सकती है, और इस प्रकार प्रतिरक्षा में सुधार कर सकती है। इसके अलावा, सुरक्षात्मक ह्यूमरल प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया भी प्रतिरक्षा प्रणाली के संतुलन को नियंत्रित कर सकती है, प्रतिरक्षा प्रणाली की गतिविधि को नियंत्रित कर सकती है, और ओवररिएक्शन और ऑटोइम्यून बीमारियों की घटना से बच सकती है। इसलिए, शरीर के स्वास्थ्य को बनाए रखने और प्रतिरक्षा बढ़ाने के लिए एक सुरक्षात्मक हास्य प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया आवश्यक है। इसके अलावा इंसान की रोग प्रतिरोधक क्षमता भी बहुत जरूरी है, जो हमें वायरस के हमले से बचा सकती है। धनिया रोग प्रतिरोधक क्षमता बढ़ा सकता है। Cistanche विभिन्न एंटीऑक्सीडेंट पदार्थों, जैसे विटामिन सी, विटामिन सी, कैरोटीनॉयड आदि से भरपूर होता है। ये तत्व मुक्त कणों को नष्ट कर सकते हैं, ऑक्सीडेटिव तनाव को कम कर सकते हैं और प्रतिरक्षा प्रणाली प्रतिरोध में सुधार कर सकते हैं।

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कीवर्ड:

टीकाकरण; न्यूमोनिक प्लेग; त्वरित सुरक्षा; बहुलक एफ 1; मोनोमेरिक एफ 1; एलसीआरवी; माउस मॉडल।

1 परिचय

ग्राम-नकारात्मक जीवाणु यर्सिनिया पेस्टिस बुबोनिक और न्यूमोनिक प्लेग के एटिऑलॉजिक एजेंट का गठन करता है। पिछले दो सहस्राब्दियों [1,2] में रिकॉर्ड किए गए तीन प्रमुख महामारियों और कई स्थानीय प्रकोपों ​​​​में इस विनाशकारी रोगज़नक़ द्वारा फैलाए गए संक्रमणों की घातक प्रकृति के कारण लाखों लोगों ने दम तोड़ दिया है। इसकी उच्च संक्रामकता और घातकता के कारण, Y. पेस्टिस को एक संभावित बायोटेरर एजेंट (https://www.cdc.gov/plague/bioterrorism/index.html, 9 जुलाई 2021 को एक्सेस किया गया) के रूप में वर्गीकृत किया गया है। एंटीबायोटिक दवाओं की खोज और व्यापक उपयोग के बाद से, प्लेग की व्यापकता और मृत्यु दर में तेजी से कमी आई है [3,4]।

फिर भी, प्लेग के खिलाफ एंटीबायोटिक चिकित्सा की सीमाएँ हैं; प्रभावी होने के लिए, लक्षणों की शुरुआत के तुरंत बाद उपचार दिया जाना चाहिए, जो शुरुआत में एक सामान्य ऊपरी श्वसन संक्रमण के समान होते हैं और इसलिए अक्सर गलत निदान किया जाता है। प्लेग चिकित्सा के लिए विशिष्ट एंटीबायोटिक दवाओं के प्रशासन में कोई देरी उनकी प्रभावशीलता को कम कर सकती है और उपचारित व्यक्तियों में महत्वपूर्ण मृत्यु दर का कारण बन सकती है [5]। उपचार के लिए अनुशंसित सहित कई एंटीबायोटिक दवाओं के लिए प्रतिरोधी Y. पेस्टिस उपभेदों का हालिया अलगाव, और चिंता है कि इस तरह के परिवर्तित फेनोटाइप को जैविक युद्ध या जैव आतंकवाद के लिए जहरीले उपभेदों में दुर्भावनापूर्ण रूप से पेश किया जा सकता है, अतिरिक्त प्रतिवादों के विकास की आवश्यकता है [6-8] . दरअसल, दूसरी पंक्ति के एंटीबायोटिक्स, अतिरिक्त चिकित्सीय तौर-तरीकों और एंटीबायोटिक और फेज थेरेपी के संयोजन के हालिया अनुप्रयोग ने न्यूमोनिक प्लेग [9,10] के माउस मॉडल में आशाजनक परिणाम दिखाए हैं।

हमने हाल ही में ब्यूबोनिक प्लेग के माउस मॉडल का उपयोग करके प्रदर्शित किया है कि Y. पेस्टिस के एफ1 कैप्सुलर एंटीजन का प्रशासन दिनों के भीतर सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा प्राप्त करता है और इसलिए, रोग को रोकने के लिए चिकित्सीय हस्तक्षेप के रूप में काम कर सकता है [11,12]। सुरक्षा की इस तीव्र शुरुआत में पेरिटोनियल और फुफ्फुस गुहाओं में रहने वाली सहज-जैसी बी 1 बी कोशिकाओं का तेजी से सक्रियण शामिल है, जिसके परिणामस्वरूप परिसंचरण विरोधी एफ 1 आईजीएम और आईजीजी एंटीबॉडी [11,12] का उत्पादन होता है। F1 की बहुलक संरचना प्लेग-विरोधी प्रतिरक्षा के तेजी से शामिल होने के लिए आवश्यक थी, जैसा कि अवलोकन द्वारा प्रदर्शित किया गया है कि, बहुलक F1 के विपरीत, इंजीनियर मोनोमेरिक परिपत्र अनुमत F1 प्रोटीन (monoF1) प्रतिरक्षण के तुरंत बाद पेरिटोनियल B1b कोशिकाओं के साथ जुड़ने में विफल रहा, और तदनुसार, एंटी-एफ1 एंटीबॉडी के उत्पादन में देरी हुई [12]। इस अध्ययन में, इंट्रानेजल वाई. पेस्टिस संक्रमण के एक माउस मॉडल का उपयोग करते हुए, हमने न्यूमोनिक प्लेग के खिलाफ तेजी से सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा प्रदान करने के लिए एफ1 एंटीजन की क्षमता की जांच की, जो रोग की सबसे गंभीर अभिव्यक्ति का प्रतिनिधित्व करता है।

यह अध्ययन स्थापित करता है कि, बुबोनिक प्लेग प्रतिरक्षा के मामले में, एंटीजन की एकल खुराक के साथ टीकाकरण के बाद तेजी से और साथ ही लंबे समय तक चलने वाली प्रतिरक्षा के लिए एफ1 की बहुलक प्रकृति आवश्यक थी। चूंकि F1 और LcrV प्रतिजनों ने सबसे संभावित उम्मीदवार एंटी-प्लेग सबयूनिट टीकों का प्रतिनिधित्व किया और न्यूमोनिक प्लेग [13] के एक माउस मॉडल में तेजी से सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा हासिल करने के लिए दिखाया गया था, इसलिए हमने इस अध्ययन को और तेज करने की संभावना को संबोधित करते हुए आगे बढ़ाया। LcrV सूत्रीकरण के साथ संयुक्त F1 द्वारा न्यूमोनिक प्लेग।

2। सामग्री और विधि

2.1। नैतिक वक्तव्य

यह अध्ययन राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान के प्रयोगशाला पशुओं की देखभाल और उपयोग के लिए सिफारिशों के अनुसार सख्ती से किया गया था। सभी पशु प्रयोग इज़राइली कानून द्वारा किए गए थे और इज़राइल इंस्टीट्यूट फॉर बायोलॉजिकल रिसर्च (परमिट नंबर: IACUC-IIBR M-50-18, IACUC-IIBR M-36-19, IACUC) में पशु प्रयोगों के लिए एथिक्स कमेटी द्वारा अनुमोदित किए गए थे। -आईआईबीआर एम-64-19, आईएसीयूसी-आईआईबीआर एम-73-20)। इंट्रानासल चुनौती के बाद, चूहों की रोजाना निगरानी की जाती थी। हमारे उत्तरजीविता अध्ययनों में मानवीय समापन बिंदुओं का उपयोग किया गया था। सर्वाइकल डिसलोकेशन द्वारा राइटिंग रिफ्लेक्स के नुकसान को दर्शाने वाले चूहे को इच्छामृत्यु दी गई।

2.2। जानवरों

एनविगो (जेरूसलम, इज़राइल) से छह से आठ सप्ताह पुरानी इनब्रेड C67BL/6 मादा चूहों को खरीदा गया था। समान उम्र की नर और मादा सीडी -1चार्ल्स नदी (यूके) से खरीदी गई थी।

2.3। शुद्ध एंटीजन के साथ पशु टीकाकरण

PolyF1: पोलीमेरिक F1 प्रोटीन को ई. कोली कोशिकाओं के कल्चर सुपरनेटेंट से शुद्ध किया गया था, जो Y. पेस्टिस किम्बरली53 स्ट्रेन के कैफे1 ऑपेरॉन को व्यक्त करता है, जैसा कि पहले [14] में बताया गया है। सुपरडेक्स 200 कॉलम (साइटिवा, एमए, यूएसए) का उपयोग करके आकार-बहिष्करण क्रोमैटोग्राफी द्वारा शुद्ध एफ1 का आणविक भार 1000 केडीए से अधिक निर्धारित किया गया था।

MonoF1: ​​मोनोमेरिक F1 (cpCaf1) के लिए प्लाज्मिड pAH34L कोडिंग कृपया डॉ. डेनियल पीटर्स और प्रो. जेरेमी एच. लेक, न्यूकैसल यूनिवर्सिटी, यूके [15] से प्राप्त की गई थी। pAH34L को न्यू इंग्लैंड बायोलैब्स (इप्सविच, एमए, यूएसए) से खरीदे गए लेमो21 (डीई3) ई. कोलाई में पेश किया गया था। एम्पीसिलीन (200 µg/mL) के साथ पूरक भयानक शोरबा में बेतरतीब ढंग से चयनित ट्रांसफार्मर 37 डिग्री सेल्सियस और 220 आरपीएम पर उगाए गए थे। isopropyl -thiogalactopyranoside (IPTG; 1 mM) के योग से अभिव्यक्ति को मध्य-लॉग से प्रेरित किया गया था, और संस्कृतियों को बाद में अतिरिक्त 19 घंटे के लिए 18 ◦C और 220 rpm पर ऊष्मायन किया गया था। निर्माता के निर्देशों (मर्क-सिग्मा, रेहोवोट, इज़राइल) के अनुसार बैक्टीरियल छर्रों को तौला गया (गीला वजन) और CelLytic ™ B सेल लाइसिस अभिकर्मक के साथ घुलनशील।

पुनः संयोजक Tol3-cpCaf1 संलयन प्रोटीन को निर्माता के दिशानिर्देशों (Cytiva, MA, USA) के अनुसार एक HisTrap™ HP स्तंभ पर सुविधाजनक दबाव तरल क्रोमैटोग्राफी (PFLC) द्वारा शुद्ध किया गया था। Tol3 आधा हिस्सा cpCaf1 से थ्रोम्बिन (मर्क-सिग्मा, रेहोवोट, इज़राइल) के साथ दरार द्वारा अलग किया गया था और एक पुनर्जीवित HisTrap™ HP स्तंभ पर पूर्व के पुन: अवशोषण। CpCaf1 (monoF1) अंश प्रवाह-माध्यम अंश से एकत्र किया गया था और 1 × पीबीएस के खिलाफ बड़े पैमाने पर डायल किया गया था। ट्राइटन एक्स -114 चरण पृथक्करण विधि द्वारा एंडोटॉक्सिन को हटा दिया गया था, जैसा कि पहले [16] में वर्णित है। बाइसीनोनिक एसिड विधि (पियर्स ™ बीसीए प्रोटीन परख किट, थर्मो) का उपयोग करके प्रोटीन की मात्रा को मापा गया था। मोनोमेरिक F1 की शुद्धता को SDS-PAGE द्वारा सत्यापित किया गया था जिसके बाद Coomassie ब्लू स्टेनिंग और पश्चिमी धब्बा विश्लेषण द्वारा खरगोश विरोधी F1 एंटीबॉडी का उपयोग किया गया था, जैसा कि पहले [11] में वर्णित है।

LcrV: वायरल Y. पेस्टिस Kimberley53 स्ट्रेन से पूर्ण-लंबाई LcrV कोडिंग अनुक्रम को pGEX एक्सप्रेशन वेक्टर (GE हेल्थकेयर, शिकागो, IL, USA) में क्लोन किया गया था और ई. कोलाई कोशिकाओं में पेश किया गया था। LcrV कोडिंग अनुक्रम Y. पेस्टिस CO92 तनाव के LcrV के समान पाया गया। पुनः संयोजक LcrV का उत्पादन और शुद्धिकरण लेरी एट अल द्वारा वर्णित के रूप में किया गया था। [17]। जैसा कि ऊपर वर्णित है, एंडोटॉक्सिन को शुद्ध LcrV से हटा दिया गया था।

कुल 20 से 160 माइक्रोग्राम पॉलीएफ1 और एलसीआरवी या 80 माइक्रोग्राम मोनोएफ1 को 0.36 प्रतिशत की अंतिम सांद्रता के लिए 2 प्रतिशत एल्यूमीनियम-हाइड्रॉक्साइड (AlOH) जेल (ब्रेनटैग बायोसेक्टर, डेनमार्क) पर अधिशोषित किया गया। अलग-अलग चूहों को निचले हिस्से में प्रशासित 200 μL की निरंतर मात्रा का उपयोग करके सूक्ष्म रूप से प्रतिरक्षित किया गया था।

2.4। सीरोलॉजिकल रिस्पांस की विशेषता

चूहे टेल-ब्लीड थे, और सीरम में F1 और LcrV के खिलाफ उत्पन्न व्यक्तिगत IgG टाइटर्स एलिसा द्वारा निर्धारित किए गए थे, जैसा कि पहले [11] में बताया गया था। IgG1 और IgG3 टाइटर्स को आइसोटाइप-विशिष्ट क्षारीय फॉस्फेट-संयुग्मित बकरी विरोधी माउस एंटीबॉडी (जैक्सन लेबोरेटरीज, फार्मिंगटन, सीटी, यूएसए) का उपयोग करके मापा गया था।

ब्रोंकोएल्वियोलर लैवेज (बीएएल): चूहे को केटामाइन/जाइलाज़ीन के घोल से एनेस्थेटाइज़ किया गया था, और ट्रेकिआ को उजागर किया गया था, अतिरिक्त देखभाल करते हुए कोई रक्तस्राव न हो। एक छोटा सा चीरा लगाया गया, और एक {{0}}गेज फ्लेक्सिबल कैन्युला (BD Neoflon™) डाला गया और एक सर्जिकल सिवनी द्वारा सुरक्षित किया गया। फेफड़ों को 1 × पीबीएस से 1 एमएल ल्यूर-लॉक सिरिंज का उपयोग करके धोया गया था जो सुरक्षित प्रवेशनी से जुड़ा था। रक्त के किसी भी संकेत से दूषित लवेज तरल पदार्थ को त्याग दिया गया था। लैवेज द्रव को सेंट्रीफ्यूगेशन (4 00 × g, 4 ◦C) द्वारा साफ किया गया था, और सतह पर तैरनेवाला एलिसा से पहले बाँझ-फ़िल्टर किया गया था। टीकाकरण किए गए जानवरों के BAL तरल पदार्थ (BALF) में एंटी-F1 और एंटी-LcrV एंटीबॉडी सांद्रता पतला Mab 57 (F1) और Mab 59 (LcrV) का उपयोग करके निर्धारित किया गया था, जो पहले [18] में रिपोर्ट किया गया था, प्रत्येक {{14} में शामिल मानक वक्र के रूप में अच्छी तरह से परीक्षण प्लेट। बीएएलएफ में एंटी-एफ1 आईजीजी और एंटी-एलसीआरवी एंटीबॉडी के लिए पता लगाने की सीमा (एलओडी) क्रमशः 0.8 एनजी/एमएल और 0.15 एनजी/एमएल निर्धारित की गई थी।

2.5। माउस संक्रमण

इंट्रानासल (इन) संक्रमणों को पहले [19] में वर्णित किया गया था। संक्षेप में, विशिष्ट Y. पेस्टिस Kim53 बैक्टीरिया कालोनियों से भरा एक लूप काटा गया और 0.2 प्रतिशत ज़ाइलोज़ और 2.5 मिमी CaCl2 (सिग्मा-एल्ड्रिच, सेंट लुइस) के साथ पूरक हृदय जलसेक शोरबा (HIB, Difco) में पतला किया गया। MO, USA) से 0 के OD660 तक। 01 और 28 ◦C और 100 rpm पर 22 घंटे के लिए उगाया गया। ऊष्मायन अवधि (OD660 ≈ 4) के अंत में, वांछित संक्रामक खुराक के लिए कल्चर को खारा (0.9 प्रतिशत NaCl) में धोया और पतला किया गया था जिसे BHIA प्लेटों पर चढ़ाना और ऊष्मायन के बाद कॉलोनी बनाने वाली इकाइयों की गिनती करके सत्यापित किया गया था (48 घंटे) 28 डिग्री सेल्सियस पर)। चूहे को 0.5 प्रतिशत केटामाइन एचसीएल और 0.1 प्रतिशत जाइलाज़ीन के मिश्रण से एनेस्थेटाइज़ किया गया और फिर जीवाणु निलंबन के 35 µL/माउस के साथ आंतरिक रूप से संक्रमित किया गया। C57BL/6 चूहों की ओर Kim53 तनाव का इंट्रानेजल LD50 1100 cfu और CD -1 चूहों की ओर 2100 cfu है। LD50 मानों की गणना रीड और मुएनच [20] द्वारा वर्णित विधि के अनुसार की गई थी। माउस रुग्णता और मृत्यु दर पर 21 दिनों तक प्रतिदिन नजर रखी गई। इस अवधि के अंत में, 200 μg/mL स्ट्रेप्टोमाइसिन (48 घंटे 28 ◦C) के साथ पूरक बीएचआईए प्लेटों पर जीवित जानवरों से तिल्ली समरूप चढ़ाना द्वारा रोगज़नक़ की निकासी को सत्यापित किया गया था।

2.6। न्यूमोनिक प्लेग के माउस मॉडल की विशेषता

केटामाइन / xylazine के समाधान द्वारा संकेतित समय बिंदु पोस्ट-एक्सपोजर पर इंट्रानेजली संक्रमित चूहों को एनेस्थेटाइज किया गया था, और हेपरिनिज्ड रक्त को हृदय पंचर द्वारा खींचा गया था। इसके बाद, मीडियास्टिनल लिम्फ नोड (mdLN), फेफड़े, और प्लीहा को 1 × पीबीएस में 7 0 माइक्रोन नायलॉन जाल (सेल स्ट्रेनर, फाल्कन, कॉर्निंग, एनवाई, यूएसए) पर एकल-कोशिका निलंबन के लिए एक्साइज़ और मैश किया गया। . विभिन्न अंगों और रक्त में Y. पेस्टिस किम53 की संख्या बीएचआईए प्लेटों पर क्रमिक रूप से पतला सेल निलंबन चढ़ाना द्वारा निर्धारित की गई थी जो 200 μg/mL स्ट्रेप्टोमाइसिन के साथ पूरक थी। हिस्टोलॉजिकल विश्लेषण के लिए, चूहों को एनेस्थेटाइज़ किया गया था, और जैसा कि ऊपर बताया गया है, उनके ट्रेकिआ को कैनुलेटेड किया गया था। एक स्तंभ (0.7 × 30 सेमी, कॉन्टेस, सेंट लुइस, एमओ, यूएसए) बफर फॉर्मल्डेहाइड समाधान (10 प्रतिशत अंतिम सांद्र) से भरा हुआ प्रवेशनी से जुड़ा था, और फेफड़े केवल गुरुत्वाकर्षण द्वारा "फुलाए गए" थे। फिक्सेटिव से भरे फेफड़ों को 14 दिनों के लिए एक ही बफर में रखा गया और फिर पैराफिन-एम्बेडेड ब्लॉक बनाने के लिए संसाधित किया गया। फाइब्रोसिस का पता लगाने के लिए एक से तीन-माइक्रोमीटर वर्गों को मानक ईओसिन / हेमटॉक्सिलिन (एच एंड ई) दाग और मैसन-गोल्डनर धुंधला किट (मर्क, रेहोवोट, इज़राइल) के साथ दाग दिया गया था। इसके अलावा, इन-हाउस खरगोश विरोधी F1 IgG एंटीबॉडी (1:10, 000) और हिस्टोस्टेन®-एसपी किट (ZYMED®, Invitrogen, Waltham, MA, USA) का उपयोग करके Y. पेस्टिस के लिए फेफड़े के वर्गों को दाग दिया गया था। ). एक Axioscope A1 माइक्रोस्कोप (Zeiss, Germany) के साथ मिलकर ICC3 कैमरे का उपयोग करके दाग वाले वर्गों की नकल की गई।

2.7। सांख्यिकीय विश्लेषण

दो से अधिक समूहों से संबंधित चूहों में दर्ज किए गए टाइटर्स के बीच महत्व को डन के पोस्ट हॉक टेस्ट के साथ गैर-पैरामीट्रिक क्रुस्कल-वालिस द्वारा निर्धारित किया गया था। विभिन्न टीकाकरण समूहों में प्राप्त उत्तरजीविता वक्रों के बीच तुलना के लिए लॉग-रैंक (मेंटल-कॉक्स) परीक्षण का उपयोग किया गया था। यदि p 0.05 से कम या बराबर है तो अंतर को महत्वपूर्ण माना जाता था। ग्राफपैड प्रिज्म सॉफ्टवेयर का उपयोग करके गणना की गई।

3। परिणाम

पिछले अध्ययन में, हमने प्रदर्शित किया कि यर्सिनिया पेस्टिस के एफ1 कैप्सुलर एंटीजन के मूल बहुलक रूप के साथ चूहों के टीकाकरण के परिणामस्वरूप बुबोनिक प्लेग के खिलाफ सुरक्षा का तेजी से उन्मूलन हुआ। तदनुसार, यह सुझाव दिया गया था कि F1 प्रशासन को न केवल एक रोगनिरोधी उपाय के रूप में माना जा सकता है, बल्कि आपातकालीन मामलों में चिकित्सीय हस्तक्षेप के रूप में भी माना जा सकता है, जैसे कि स्वाभाविक रूप से होने वाले या दुर्भावनापूर्ण रूप से इंजीनियर एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी तनाव [12]। इस रिपोर्ट में, इंट्रानैसल इनोक्यूलेशन द्वारा रोगज़नक़ के लिए चूहों के संपर्क से युक्त अच्छी तरह से स्थापित murine मॉडल का उपयोग करके न्यूमोनिक प्लेग के मामले में तेजी से सुरक्षा की पूछताछ की गई थी। इस मॉडल को प्राथमिक न्यूमोनिक प्लेग (सप्लीमेंट्री फिगर S1) [10,19,21-24] की श्वसन अभिव्यक्तियों को चित्रित करने वाली रोगजनकता को संरक्षित करने के लिए दिखाया गया था।

3.1। न्यूमोनिक प्लेग के माउस मॉडल में F1 और LcrV द्वारा वहन की जाने वाली रैपिड प्रोटेक्टिव इम्युनिटी

तेजी से सुरक्षा प्राप्त करने के लिए F1 एंटीजन की क्षमता का परीक्षण प्रयोगों द्वारा किया गया था जिसमें C57BL/6 चूहों को AlOH-adsorbed polyF1 (20, 80, और 160 माइक्रोग्राम/माउस) के एकल प्रशासन द्वारा टीका लगाया गया था, जबकि नियंत्रण जानवरों को केवल इंजेक्ट किया गया था। सहायक। विषाणुजनित Y. पेस्टिस स्ट्रेन Kim53 (10LD 50=11, 000 cfu) के साथ घातक इंट्रानेजल संक्रमण से बचने के लिए टीकाकृत चूहों की क्षमता का मूल्यांकन जानवरों को नियंत्रित करने की तुलना में टीकाकरण के तीन और सात दिनों के बाद किया गया था (चित्र 1) ). तीन दिनों के बाद, मृत्यु और उत्तरजीविता (असंतोषजनक सांख्यिकीय महत्व) के समय का केवल एक मामूली विस्तार देखा गया (चित्र 1ए)। टीकाकरण और चुनौती के बीच के समय को केवल 4 और दिनों (कुल 7 दिन) तक बढ़ाने से पॉलीएफ1 (80 और 160 माइक्रोग्राम / माउस) की उच्च खुराक के साथ-साथ 87 प्रतिशत चूहों के साथ टीकाकरण किए गए सभी चूहों के बचाव में सक्षम हो गया। पॉलीएफ1 की कम खुराक (चित्र 1बी)।

न्यूमोनिक प्लेग के खिलाफ तेजी से सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न करने के लिए एफ1 एंटीजन की क्षमता ने हमें यह जांचने के लिए प्रोत्साहित किया कि क्या एक अतिरिक्त सुरक्षात्मक एंटीजन, एलसीआरवी के साथ टीकाकरण सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा की शुरुआत को तेज करके जानवरों की प्रतिरक्षा स्थिति में और सुधार करेगा। वास्तव में, जब संयुक्त टीकाकरण के 3 दिन बाद घातक Y. पेस्टिस चुनौती को अंजाम दिया गया, तो LcrV और पॉलीF1 मिश्रित फॉर्मूलेशन (प्रत्येक एंटीजन के 80 माइक्रोग्राम या 160 माइक्रोग्राम) का प्रशासन 30-50 प्रतिशत को बचाने में सक्षम था। चूहों (चित्रा 1C)। सबसे विशेष रूप से, टीकाकरण और चुनौती के बीच की अवधि को बढ़ाकर सात दिनों तक एंटीजन की सभी खुराकों पर सभी टीकाकृत पशुओं को पूर्ण सुरक्षा प्रदान की गई (चित्र 1D)। एक सप्ताह के भीतर न्यूमोनिक प्लेग के खिलाफ तेजी से सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा प्रदान करने के लिए अकेले पॉलीएफ1 की क्षमता या एलसीआरवी के साथ संयोजन दस गुना (चित्रा 1ई) द्वारा इंट्रानेजल एक्सपोजर की चुनौती खुराक को बढ़ाकर संरक्षित राज्य की मजबूती की पुष्टि करता है।

3.2। F1 और LcrV के साथ टीकाकरण के बाद हास्य प्रतिक्रिया के कैनेटीक्स

अवलोकन कि संयुक्त LcrV और F1 वैक्सीन ने तेजी से सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा को प्रेरित किया, ने सुझाव दिया कि इसके तुरंत बाद एक हास्य प्रतिक्रिया प्राप्त हुई। इस संभावना को संबोधित करने के लिए और Y. पेस्टिस के खिलाफ सुरक्षा के लिए प्रत्येक एंटीजन के खिलाफ ह्यूमरल प्रतिक्रिया के योगदान को निर्धारित करने के लिए, दो अलग-अलग एंटीजन के खिलाफ उत्पन्न विशिष्ट आईजीजी एंटीबॉडी के कैनेटीक्स का एकल-खुराक टीकाकरण के 5-9 दिनों के बाद विश्लेषण किया गया था। C57BL/6 चूहों की पॉलीएफ1 और एलसीआरवी (चित्रा 2ए) के मिश्रित फॉर्मूलेशन के साथ। जैसा कि अपेक्षित था, पिछले प्रेक्षणों के आधार पर, एंटी-एफ1 आईजीजी एंटीबॉडी टाइटर्स (जीएमटी=1.35 × 103) टीकाकरण के बाद 5 दिन (चित्रा 2बी) पर सभी टीकाकृत जानवरों के सीरा में पहले से ही पता लगाने योग्य थे।

बाद के दिनों में एंटी-एफ1 आईजीजी एंटीबॉडी टाइटर्स में धीरे-धीरे वृद्धि देखी गई, जो टीकाकरण के 9 दिन बाद ~60- गुना उच्च स्तर तक पहुंच गई (जीएमटी=8.26 × 104, चित्र 2बी)। टीकाकरण के 7 दिन बाद से शुरू होने वाले फेफड़ों के तरल पदार्थ में एंटी-एफ1 आईजीजी एंटीबॉडी का भी पता लगाया जा सकता है, जो 9 दिन (चित्रा 2सी) पर ~1 माइक्रोग्राम/एमएल तक उच्च सांद्रता तक पहुंच जाता है। दिलचस्प बात यह है कि जहां पॉलीएफ1 (दिन 7 जीएमटी=613, चित्र 2डी) की तुलना में एंटी-एलसीआरवी ह्यूमरल प्रतिक्रिया पिछड़ गई, वहीं एंटी-एलसीआरवी आईजीजी एंटीबॉडी स्तरों में उच्च वृद्धि को बाद के दिनों में मापा गया, जो एक प्रदर्शित करता है। समग्र वृद्धि ~160-गुना (GMT=1 × 105, चित्र 2D)। एंटी-एलसीआरवी आईजीजी एंटीबॉडी का पता 8 दिन से शुरू होने वाले टीकाकृत चूहों के फेफड़े के तरल पदार्थ में भी लगाया जा सकता है, हालांकि यह एंटी-एफ1 स्तरों (चित्रा 2ई) की तुलना में कम सांद्रता पर होता है।

एंटी-एलसीआरवी आईजीजी टाइटर्स में तेज वृद्धि, टीकाकरण के बाद 8-9 दिनों में देखी गई, जन्मजात जैसी बी1बी कोशिकाओं की सक्रियता को शामिल नहीं करती थी, जैसा कि इस अवलोकन से पता चलता है कि इन एंटीबॉडी के आईजीजी3 अंश का पता लगाने की तुलना में नीचे था। एंटी-F1 IgG3 एंटीबॉडी अंश ([12] और पूरक चित्र S2)। इसलिए, डेटा इंगित करता है कि एलसीआरवी टीकाकरण के एक सप्ताह के भीतर न्यूमोनिक प्लेग के खिलाफ प्रभावी सुरक्षा के साथ एफ 1 के संयोजन में तेजी से विनोदी प्रतिक्रिया प्रदान कर सकता है। इसके अलावा, टीकाकरण वाले जानवरों के फेफड़ों में जमा होने वाले एंटी-एफ1 और एंटी-एलसीआरवी आईजीजी एंटीबॉडी के अवलोकन से पता चलता है कि फेफड़ों में स्थानीय प्रतिक्रिया एंटी-न्यूमोनिक प्लेग प्रतिरक्षा प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण हो सकती है।

3.3। सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा की तीव्र शुरुआत के लिए F1 पॉलिमरिक संरचना का महत्व

हमने पहले निष्कर्ष प्रकाशित किए हैं जो दृढ़ता से इस धारणा का समर्थन करते हैं कि बुबोनिक प्लेग [12] के खिलाफ तेजी से सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया उत्पन्न करने की क्षमता के लिए एफ 1 की चतुर्धातुक बहुलक वास्तुकला आवश्यक है। नतीजतन, इस अध्ययन में, इस मुद्दे को न्यूमोनिक प्लेग के खिलाफ सुरक्षा के मामले में भी संबोधित किया गया था। चूहों को मोनोमेरिक या पॉलीमेरिक एफ1 के साथ टीका लगाया गया था, दोनों मामलों में एलसीआरवी (प्रत्येक एंटीजन/माउस के 80 माइक्रोग्राम) के सह-प्रशासन में प्रवेश किया। तीन, चार और पांच दिनों के बाद, चूहों को वाई. पेस्टिस किम53 की घातक खुराक के साथ आंतरिक रूप से चुनौती दी गई। चित्र 3 में दर्शाए गए उत्तरजीविता डेटा ने संकेत दिया कि पॉलीएफ1 और एलसीआरवी के मिश्रण के साथ टीकाकरण ने घातक चुनौती से क्रमश: 25 प्रतिशत, 62.5 प्रतिशत और 87.5 प्रतिशत चूहों की रक्षा की (चित्र 3ए)।

इसके विपरीत, मोनोएफ1 और एलसीआरवी मिश्रण के साथ टीका लगाए गए सभी चूहों ने चुनौती से 5 दिन पहले टीकाकरण किए गए समूह को छोड़कर संक्रमण के कारण दम तोड़ दिया, जिसने 25 प्रतिशत सुरक्षा (चित्रा 3बी) के निम्न स्तर का प्रदर्शन किया। चुनौती से 4 दिन पहले पॉलीएफ1, मोनोएफ1, या एलसीआरवी (80 माइक्रोग्राम/माउस) वाले गैर-मिश्रित योगों के साथ टीकाकरण से पशुओं की रक्षा नहीं हुई। हालांकि, पॉलीएफ1 के साथ टीकाकरण ने अन्य सभी प्रयोगात्मक समूहों (पी <0.001; चित्रा 3सी) की तुलना में मृत्यु दर में काफी देरी की। एक साथ लिया गया, ये परिणाम स्पष्ट रूप से दिखाते हैं कि LcrV के संयोजन में तेजी से सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए F1 का बहुलक रूप आवश्यक है।

3.4। F1 और LcrV के साथ एकल टीकाकरण द्वारा प्रेरित दीर्घकालिक सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा की विशेषता

अंत में, हमने जांच की कि क्या न्यूमोनिक प्लेग के खिलाफ शास्त्रीय दीर्घकालिक सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा मोनोएफ1 या पॉलीएफ1 द्वारा टीका लगाए गए चूहों में भिन्न है। तदनुसार, CD1 चूहों को एक बार केवल monoF1 या polyF1 के साथ-साथ LcrV के साथ एक संयोजन शामिल करने वाले योगों के प्रशासन द्वारा टीका लगाया गया था। टीकाकृत जानवरों के सीरम में विशिष्ट एंटीबॉडी का स्तर छह महीने बाद मापा गया। चित्रा 4ए में दर्शाए गए आंकड़ों से पता चलता है कि मोनोएफ1 के साथ टीका लगाए गए लोगों की तुलना में पॉलीएफ1 के साथ टीकाकरण किए गए सभी समूहों में एंटी-एफ1 आईजीजी टाइटर्स अधिक थे। LcrV के साथ टीका लगाए गए सभी चूहों में उच्च और सुसंगत एंटी-LcrV IgG टाइटर्स को मापा गया।

टीकाकरण के 6 महीने बाद (टिटर निर्धारण के लिए रक्त निकालने के 3 दिन बाद), चूहों को आंतरिक रूप से चुनौती दी गई थी जिसमें वाई. पेस्टिस किम53 के 100LD50 की घातक खुराक थी, और 21 दिनों तक जीवित रहने की निगरानी की गई थी (चित्र 5)। एकल प्रतिजन के रूप में पॉलीएफ1 के साथ टीका लगाए गए चूहे केवल आंशिक रूप से संरक्षित थे, जबकि मोनोएफ1 के साथ टीका लगाए गए सभी चूहों ने नियंत्रण भोले चूहों (चित्रा 5ए) के समान संक्रमण के कारण दम तोड़ दिया। विशेष रूप से, पॉलीएफ 1- टीकाकरण वाले जानवरों के सेरा में मापा गया एंटी-एफ1 आईजीजी टाइटर्स ने पल्मोनरी चैलेंज (चित्रा 5बी) के खिलाफ जीवित रहने के साथ एक मजबूत सहसंबंध प्रदर्शित नहीं किया। LcrV के अतिरिक्त ने उन चूहों के लिए पूर्ण सुरक्षा सक्षम की जिन्हें monoF1 के साथ-साथ उन लोगों के लिए जिन्हें पॉलीF1 (चित्र 5A) के साथ टीका लगाया गया था, यह दर्शाता है कि एंटी-LcrV प्रतिक्रिया ने F1-विरोधी प्रतिक्रिया के सुरक्षात्मक मूल्य की पूर्ण अभिव्यक्ति को सक्षम किया। टीकाकृत पुरुष सीडी -1 चूहों (पूरक चित्रा एस 3) में फुफ्फुसीय चुनौती पर हास्य प्रतिक्रियाओं और उत्तरजीविता के बारे में इसी तरह के परिणाम प्राप्त हुए थे, यह दर्शाता है कि अध्ययन पशु सेक्स द्वारा पक्षपाती नहीं है (ध्यान दें कि प्रारंभिक प्रयोग मादा जानवरों के साथ किए गए थे) .

एक साथ लेने पर, इन परिणामों से पता चलता है कि F1 अपने आप में न्यूमोनिक प्लेग के खिलाफ सुरक्षा की तीव्र शुरुआत को प्रेरित कर सकता है, जो इसकी प्राकृतिक बहुलक संरचना पर निर्भर करता है। एलसीआरवी को पॉलीएफ 1 में शामिल करने से न केवल इस तरह की तीव्र सुरक्षा प्राप्त करने के लिए आवश्यक समय कम हो गया, बल्कि प्लेग के फुफ्फुसीय अभिव्यक्ति के खिलाफ लंबे समय तक और प्रभावी सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा प्रदान की गई, जैसा कि पहले वर्णित है।

4। चर्चा

विषाणु वाई. पेस्टिस स्ट्रेन का हाल ही में अलगाव जो कई एंटीबायोटिक दवाओं के लिए प्रतिरोधी है, जिसमें चिकित्सा के लिए अनुशंसित [8,25,26] शामिल हैं, को न्यूमोनिक प्लेग के खिलाफ अतिरिक्त प्रतिउपायों की खोज के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है, जैसे टीके जो तेजी से प्रतिरक्षा, उच्च सार्वजनिक स्वास्थ्य, और नैदानिक ​​​​प्रासंगिकता। टीके, सामान्य रूप से, संक्रामक रोगों के खिलाफ निवारक उपाय माने जाते हैं और इस प्रकार स्वस्थ लोगों को वर्षों पहले वितरित किए जाते हैं। तदनुसार, प्लेग के खिलाफ एक टीका के विकास की जांच करने वाले अधिकांश प्रीक्लिनिकल अध्ययनों में घातक चुनौती [13,27-29] से पहले लंबे समय तक टीकाकरण व्यवस्था शामिल थी। हमने पहले बताया है कि कैप्सुलर एफ1 एंटीजन के प्राकृतिक पॉलीमेरिक रूप के साथ टीकाकरण एक बहुत तेज और शक्तिशाली बी-सेल-निर्भर प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को ट्रिगर करता है जो घातक उपचर्म Y. पेस्टिस चुनौती [11,12] के कई घंटे बाद भी जानवरों की रक्षा करता है।

इन अध्ययनों में, हमने दिखाया है कि एफ1 के साथ एक एकल टीकाकरण जन्मजात बी1बी कोशिकाओं की सक्रियता के माध्यम से कई दिनों के भीतर सीरम में एंटी-एफ1 एंटीबॉडी (आईजीएम और आईजीजी) के संचय को प्रेरित करता है। बी कोशिकाओं की यह उप-जनसंख्या चूहों की पेरिटोनियल गुहा में रहती है और आमतौर पर गैर-प्रोटीनसियस पॉलीमेरिक एंटीजन, जैसे एलपीएस और पॉलीसेकेराइड्स के खिलाफ सीरोलॉजिकल प्रतिक्रियाएं उत्पन्न करती हैं जो कई रोगजनकों (न्यूमोकोकी, मेनिंगोकोकी, आदि) के कैप्सूल की रचना करती हैं [30]। इन तीव्र प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को टी सेल की स्वतंत्रता और IgG3 murine एंटीबॉडी सेरोटाइप की पीढ़ी की विशेषता है। हमने दिखाया कि उपरोक्त सभी विशेषताएं F1 द्वारा उत्पन्न तीव्र सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया पर भी लागू होती हैं। इसके अलावा, हमने दिखाया कि इस तीव्र प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के लिए F1 की बहुलक प्रकृति आवश्यक है, क्योंकि मोनोमेरिक F1 (caf1 जीन के परिपत्र क्रमपरिवर्तन द्वारा उत्पन्न) B1b कोशिकाओं को सक्रिय करने में विफल रहा, IgG अनुमापांक कैनेटीक्स में बहुलक F1 के बाद पिछड़ गया, किया IgG3 सीरोटाइप उत्पन्न नहीं किया, और सुरक्षा की तीव्र शुरुआत प्रदान करने में विफल रहा। यह तीव्र प्रतिक्रिया F1 के खिलाफ पारंपरिक धीमी टी-सेल-निर्भर अनुकूली प्रतिक्रिया के साथ है। इसलिए, हम परिकल्पना करते हैं कि बहुलक एफ1 समानांतर में अभिनय करने वाली दो सीरोलॉजिकल प्रतिक्रियाएं उत्पन्न करता है: एक जो बी1बी कोशिकाओं के माध्यम से टी-सेल-स्वतंत्र है और दूसरा टी-सेल-निर्भर तरीके से कूपिक बी कोशिकाओं को शामिल करता है [12]।

इस रिपोर्ट में, न्यूमोनिक प्लेग के अधिक चुनौतीपूर्ण माउस मॉडल में तेजी से सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया प्रदान करने के लिए F1 एंटीजन की क्षमता को संबोधित करते हुए पिछले अध्ययन को बढ़ाया गया था। हम दिखाते हैं कि एक वायरल वाई. पेस्टिस तनाव के साथ एक घातक इंट्रानेजल चुनौती से सात दिन पहले अलओएच-सोखने वाले पॉलीमेरिक एफ1 का एक एकल प्रशासन एक प्रभावी सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया (चित्रा 1) को प्रेरित कर सकता है। इस आश्चर्यजनक अवलोकन का लगभग कोई उदाहरण नहीं है, न केवल प्रतिक्रिया की गति के संबंध में बल्कि इस तथ्य के संदर्भ में भी कि न्यूमोनिक प्लेग के एक माउस मॉडल में सुरक्षा प्रदान करने के लिए F1 एंटीजन की क्षमता को शायद ही कभी संबोधित किया गया था [31]। यहां बताया गया अवलोकन डर्बीस और उसके सहयोगियों [32] द्वारा प्रलेखित के अनुरूप है, जो शीघ्र ही टीकाकरण के बाद एंटी-एफ1 एंटीबॉडी का पता लगाने के संबंध में है। यहां, हम दिखाते हैं कि एलसीआरवी को पॉलीएफ1 में जोड़ना न केवल लंबे समय में फायदेमंद था, जैसा कि पहले [33,34] रिपोर्ट किया गया था, लेकिन वाई पेस्टिस इंट्रानासल चुनौती के खिलाफ सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को केवल कुछ दिनों में ही तेज कर दिया (आंकड़े 2) और 5).

F1 और LcrV के साथ टीकाकरण द्वारा न्यूमोनिक प्लेग के खिलाफ तेजी से सुरक्षा उत्पन्न करने की क्षमता विलियमसन और उनके सहयोगियों [13] द्वारा पहले बताए गए समान निष्कर्षों को मजबूत करती है, जिसमें F1 और LcrV के साथ टीकाकरण ने Y. पेस्टिस के साथ एरोसोल चुनौती के खिलाफ तेजी से सुरक्षा प्रदान की। 8 और 9 दिनों में देखी गई एंटी-एलसीआरवी आईजीजी टाइटर्स में तेज वृद्धि इंगित करती है कि टीकाकरण के बाद एलसीआरवी द्वारा बहुत शक्तिशाली प्रतिरक्षा तंत्र सक्रिय किए गए थे। सीरम में एंटी-LcrV IgG3 एंटीबॉडी की कमी, उनके विभिन्न कैनेटीक्स, और फेफड़े के तरल पदार्थ में पाए जाने वाले एंटी-LcrV IgG एंटीबॉडी के निचले स्तर दृढ़ता से सुझाव देते हैं कि असतत प्रतिरक्षा तंत्र F1 और LcrV एंटीजन द्वारा सक्रिय किए गए थे, जिनमें से अधिकांश संभावित रूप से सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया(चित्रा 3सी)के तेजी से प्रकाश में आने में योगदान दिया।

बुबोनिक प्लेग माउस मॉडल में हमारे पिछले अवलोकनों के समान, न्यूमोनिक प्लेग के खिलाफ तेजी से सुरक्षात्मक प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न करने की क्षमता एफ1 एंटीजन (चित्रा 3) की बहुलक संरचना पर निर्भर करती है। इस अवलोकन से पता चलता है कि प्रचलित उम्मीदवार एंटी-प्लेग सबयूनिट वैक्सीन, जिसमें संलयन प्रोटीन [35,36] के रूप में मोनोमेरिक F1 और LcrV शामिल हैं, से न्यूमोनिक प्लेग के खिलाफ प्रतिरक्षा की तीव्र शुरुआत प्रदान करने की उम्मीद नहीं है; हालाँकि, इस धारणा को प्रायोगिक रूप से जांचने की आवश्यकता है। एलसीआरवी द्वारा उत्पन्न सीरोलॉजिकल प्रतिक्रिया, पॉलीएफ1 (चित्रा 2) की तुलना में धीमी होने के बावजूद, अभी भी तेजी से सुरक्षात्मक अनुकूली प्रतिक्रिया की अनुमति देती है जो न्यूमोनिक प्लेग के घातक प्रभाव को रोकती है। यह अपेक्षाकृत तेज़ सीरोलॉजिकल प्रतिक्रिया शायद एलसीआरवी एंटीजन की समाधान में डिमर्स या टेट्रामर्स बनाने की क्षमता से उपजी है, जैसा कि पिछले अध्ययनों [37,38] और हमारे अप्रकाशित डेटा में पाया गया है। ह्यूमोरल इम्यून रिस्पॉन्स के निर्माण में तेजी लाने में F1 की मल्टीमेरिक संरचना के प्रभाव पर हमारे निष्कर्षों के आलोक में, LcrV प्रोटीन की पुनः संयोजक इंजीनियरिंग जो मल्टीमराइजेशन को अधिक हद तक सक्षम बनाती है, प्रतिक्रिया को और तेज कर सकती है। इस धारणा के अनुरूप, यह हाल की रिपोर्ट पर ध्यान देने योग्य है कि F1 और LcrV वाले माइक्रोक्रिस्टल घुलनशील रूप में इन एंटीजन से बने समान वैक्सीन की तुलना में अधिक सुरक्षात्मक थे [39]। यह अवलोकन बताता है कि प्रतिजनों के घनत्व में वृद्धि, जो स्वाभाविक रूप से F1 बहुलक में होती है, में सुधार हो सकता है और संभवतः सुरक्षात्मक ह्यूमरल प्रतिक्रियाओं में तेजी ला सकता है।

सुरक्षात्मक अवस्था की दीर्घायु को संबोधित करने वाले प्रयोगों में प्रतिरक्षा के तेजी से प्रेरण को प्रेरित करने की क्षमता के अलावा, मोनोमेरिक एफ1 (चित्रा 4) की तुलना में पॉलीमेरिक एफ1 के साथ एकल प्रतिरक्षण ने अधिक स्थिर और समान आईजीजी टाइटर्स उत्पन्न किए। हालांकि, केवल पॉलीएफ1 के साथ टीकाकरण ने न्यूमोनिक रोग के खिलाफ केवल आंशिक सुरक्षा प्रदान की। ध्यान दें, व्यक्तिगत चूहों में मापे गए विशिष्ट एंटी-एफ1 आईजीजी टाइटर्स चुनौती से बचने की उनकी क्षमता के साथ खराब रूप से सहसंबद्ध हैं (चित्र 5बी)। LcrV के साथ मिलकर F1 के प्रत्येक रूप के संयोजन के साथ चूहों का टीकाकरण उच्च स्तर की सुरक्षा उत्पन्न करता है (चित्र 5)। ये निष्कर्ष पिछले अध्ययनों के अनुरूप हैं जिसमें दिखाया गया है कि मारे गए पूरे सेल (केडब्ल्यूसी) टीका के साथ टीकाकरण, जो एंटी-एफ 1 आईजीजी को प्रेरित करता है, लेकिन एंटी-एलसीआरवी आईजीजी टाइटर्स नहीं, न्यूमोनिक प्लेग [13,40] के खिलाफ प्रतिरक्षा प्रदान करने में अप्रभावी था। .

जबकि, दीर्घायु अध्ययन में, पॉलीएफ1 ने केवल आंशिक देर से प्रतिरक्षा प्रदान की, इस प्रोटीन ने टीकाकरण के तुरंत बाद चूहों की पूरी तरह से रक्षा करने की क्षमता का प्रदर्शन किया, अतिरिक्त अल्पकालिक प्रतिरक्षा तंत्र की भागीदारी का सुझाव दिया जिसने तेजी से रोगज़नक़ की निकासी में योगदान दिया। प्रतिरक्षा प्रयोग। हमने हाल ही में प्रदर्शित किया है कि क्षीण वाई. पेस्टिस स्ट्रेन EV76 के साथ टीकाकरण ने एक पोषण रक्षा तंत्र को ट्रिगर किया जिसने मेजबान में उपलब्ध लोहे के आयनों के लिए प्रतिस्पर्धा करने वाले रोगज़नक़ों के सिडरोफोर-मध्यस्थता विषाणु तंत्र को निरस्त कर दिया, जो प्लेग-विरोधी प्रतिरक्षा की तीव्र शुरुआत में योगदान देता है। 41]। सहायक अल्पकालिक तंत्र की व्याख्या जो एंटी-एफ 1 ह्यूमरल प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के साथ तालमेल बिठाती है, न्यूमोनिक प्लेग के साथ-साथ अन्य घातक संक्रामक रोगों के खिलाफ बेहतर टीकों के विकास में सहायता कर सकती है।

पूरक सामग्री:

निम्नलिखित सहायक जानकारी https: //https://www.mdpi.com/article/10.3390/vaccines11030581/s1 पर डाउनलोड की जा सकती है, चित्र S1: Y. पेस्टिस Kim53 के इंट्रानेजल इनोक्यूलेशन के बाद न्यूमोनिक प्लेग की विशेषता। चित्र S2: टीकाकृत चूहों के सीरा में एंटी-एफ1 और एंटी-एलसीआरवी एंटीबॉडी का आइसोटाइप लक्षण वर्णन। चित्र S3: मोनोमेरिक F1 और पॉलीमेरिक F1 या तो अकेले या LcrV के साथ एकल टीकाकरण के बाद पुरुष चूहों की सीरोलॉजिकल प्रतिक्रिया और उत्तरजीविता की दीर्घायु।

लेखक योगदान:

अवधारणा, ईएम, और वाईएल; डेटा क्यूरेशन, वाईएल; औपचारिक विश्लेषण, वाईएल; जांच, एमए, एटी, डीजी, वाईवी, एजेड, और वाईएल; कार्यप्रणाली, वाईएल; संसाधन, टीएच, और एएम; पर्यवेक्षण, ईएम; लेखन - मूल मसौदा, ईएम, और वाईएल; लेखन-समीक्षा और संपादन, टीसी, ईएम और वाईएल सभी लेखकों ने पांडुलिपि के प्रकाशित संस्करण को पढ़ लिया है और उससे सहमत हैं।

अनुदान:

इस शोध को इज़राइल इंस्टीट्यूट फॉर बायोलॉजिकल रिसर्च, अनुदान संख्या SB/07 द्वारा वित्त पोषित किया गया था।

संस्थागत समीक्षा बोर्ड का वक्तव्य:

लागू नहीं।

सूचित सहमति वक्तव्य:

लागू नहीं।

डेटा उपलब्धता विवरण:

इस अध्ययन में प्रस्तुत डेटा संबंधित लेखकों के अनुरोध पर उपलब्ध हैं।

हितों का टकराव:

ऑथर ने किसी हित संघर्ष की घोषणा नहीं की है।

संदर्भ

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