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通过使用ASFV抗原噬菌体文库分析血清抗体评估非洲猪瘟病毒蛋白组的免疫原性及表位定位

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这对养猪户和粮食安全为何重要

非洲猪瘟是一种致命的猪类病毒性疾病,曾导致大量猪群死亡并动摇全球猪肉市场,尤其在猪群数量庞大的国家如中国影响显著。由于目前仍无安全且有效的疫苗,暴发时主要依靠大规模扑杀来控制,这对养猪户和粮食价格造成严重打击。本研究提出了一个简单但极具力量的问题:猪在对抗该病毒时,免疫系统究竟“看见”了哪些靶点?了解这些信息如何转化为更好的检测方法和最终的疫苗?

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像读取条形码一样解读免疫系统

研究人员使用一种称为噬菌体展示测序的高通量方法,对猪血清中的抗体进行了深入解析。他们没有逐一测试单个病毒蛋白,而是构建了两套庞大的无害噬菌体文库,每个噬菌体在表面展示非洲猪瘟病毒或其他常见猪病毒的一小段肽片段。当猪血清与这些文库混合时,抗体会结合它们识别的片段。通过测序被捕获的片段,研究团队能够一次性重建出猪免疫系统所针对的全景图谱。

追踪感染从危机到康复的全过程

团队分析了100头猪的血样,其中包括未感染的猪及处于非洲猪瘟不同阶段的动物:早期、病程中期和恢复期。结果显示,处于急性早期的猪只识别少数病毒片段,而幸存并康复的动物则表现出对许多病毒蛋白的广泛而丰富的抗体识别模式。这种反应的“扩展”表明,对病毒的长期控制依赖同时打击多个靶点,而非仅针对一两个知名蛋白。他们的图谱还通过与公共数据库中已登记的病毒区域相匹配,证明了该方法的可靠性。

发现一个被忽视的病毒靶点

除了确认那些已被深入研究的蛋白外,最引人注目的发现是一个先前较少被关注的病毒蛋白——DP238L。对DP238L的抗体在康复猪中反复出现。当科学家比较来自169个不同菌株的病毒序列时,发现DP238L高度保守——即随着病毒进化变化很小——同时也被猪的抗体广泛识别。结构预测表明,DP238L的大部分都暴露于表面,易被免疫系统接触,抗体“热图”显示其大部分序列上有强烈反应,使其成为疫苗和诊断试剂的优先候选靶点。

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将表位图谱转化为现实工具

为了将计算机上的图谱应用于实际,团队在细菌中表达了DP238L并测试真实猪血清是否识别它。来自感染猪的血液能强烈结合纯化的DP238L蛋白,而来自健康猪的血液则不结合,证实DP238L是一个真实的感染标志。研究人员还将来自其他病毒蛋白的两段高反应性短片段拼接成一个“多表位”检测蛋白,结果感染猪血清也能识别该嵌合体。最后,他们用DP238L对猪进行免疫接种,观察到强烈且持久的抗体反应以及平衡的免疫信号分子,表明该蛋白能安全地诱导出稳健的免疫反应。

对检测和疫苗的意义

用通俗的比喻来看,这项工作像是为病毒呈现给猪免疫系统的靶心绘制了一张详细地图,然后测试哪些靶心既稳定又易于命中。研究确定了29个关键病毒蛋白并定位了其中最具反应性的区域,其中DP238L尤为突出且有前景。这些发现可以指导设计更灵敏的血液检测,依赖若干强烈且保守的病毒片段而非单一靶点,从而在不同病毒株间提高诊断可靠性。同时也为构建更安全、靶向性更强的疫苗提供蓝图,旨在模仿康复猪所表现的广泛多靶点免疫反应——这是减少扑杀、保护养殖者生计并稳定全球猪肉供应的关键步骤。

引用: Ma, L., Weng, Z., Zhang, Y. et al. Immunogenicity assessment and epitope mapping of the ASFV proteome by profiling serum antibodies with ASFV antigen phage libraries. Commun Biol 9, 448 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09709-5

关键词: 非洲猪瘟, 猪只免疫, 病毒表位, 疫苗设计, 血清学诊断