新型缓释水凝胶微球口服疫苗的研发及其在杂交红罗非鱼(奥尼罗非鱼)抗柱状病中的免疫增强作用

　　针对水产养殖中口服疫苗易受胃肠环境降解、免疫激活不足的难题，研究人员开发了海藻酸钠(SA)/膨润土(BN)/壳聚糖(CS)复合水凝胶微球包裹奥罗非黄杆菌(Fo)抗原的口服疫苗。该疫苗通过pH响应性缓释机制保护抗原，显著提升杂交红罗非鱼黏膜免疫指标(IgM/IgT/IgD)和生存率(RPS)，为水产疫苗研发提供了创新技术路径。

　　

在水产养殖业蓬勃发展的今天，杂交红罗非鱼(奥尼罗非鱼)因其生长快、适应性强成为全球重要经济鱼种。然而集约化养殖带来的柱状病(由奥罗非黄杆菌Flavobacterium oreochromis引起)却造成巨大经济损失——患病鱼体表出现"马鞍状"溃疡，死亡率高达80%，仅泰国每年就损失超千万美元。传统抗生素治疗导致耐药菌株涌现，而现有注射疫苗虽有效却操作繁琐，浸泡疫苗又存在剂量难控的问题。更棘手的是，口服疫苗在鱼类强酸胃液中易降解失效，如何突破胃肠屏障成为研发关键。

针对这一系列挑战，来自泰国清迈大学和泰国农业大学的研究团队创新性地将食品级材料海藻酸钠(SA)、膨润土(BN)和壳聚糖(CS)复合，开发出能智能响应肠道pH的"疫苗胶囊"。这项发表于《Fish》的研究显示，这种三合一水凝胶微球不仅像"防弹衣"一样保护疫苗穿越胃部"枪林弹雨"，还能在肠道精准释放抗原，使实验鱼存活率提升至85%以上，创造了水产口服疫苗的新范式。

关键技术方法
研究采用离子凝胶法制备SA/BN/CS复合微球，通过扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)表征结构；体外模拟胃肠液测试抗原释放率；以杂交红罗非鱼为模型，设置空白对照、传统灭活疫苗组和水凝胶疫苗组，通过qPCR检测免疫基因(IgM/IgT/IgD)表达，组织切片观察肠道形态变化，最后进行为期14天的攻毒实验计算相对存活率(RPS)。

研究结果

1. 水凝胶疫苗的胃肠逃逸能力
   SEM显示微球在pH2.0胃液中保持完整结构，至pH7.4肠液时膨胀破裂。体外释放实验证实，胃液阶段仅释放12%抗原，而肠液阶段6小时内释放达78%，实现靶向递送。

2. 双重免疫激活
   接种28天后，水凝胶组血清IgM滴度较传统疫苗组提高3.2倍。黏膜组织检测到IgT(黏膜免疫关键抗体)显著上调，肠绒毛基底膜增厚25%，杯状细胞数量增加40%，显示系统性和黏膜免疫同步增强。

3. 生存率突破
   攻毒实验显示，水凝胶组最终存活率(87.5%)显著高于灭活疫苗组(52.3%)和空白组(32.1%)，RPS值达81.4，且肝脏组织未见病理损伤，证实其高效安全性。

结论与展望
该研究首次将SA/BN/CS三元复合体系应用于水产疫苗，其创新点在于：①通过BN的层状结构延缓SA降解，CS的阳离子特性增强黏膜黏附；②三重材料协同作用使抗原胃滞留时间缩短至2小时，肠释放效率提升3倍；③疫苗诱导的IgT应答填补了鱼类黏膜免疫机制研究空白。

这项技术不仅可拓展至其他水产病原体(如嗜水气单胞菌)，其pH响应机制更为畜禽口服疫苗研发提供借鉴。随着全球水产养殖规模扩大，这种"喂进去的免疫力"或将改写病害防控格局，推动无抗养殖时代的到来。研究团队特别指出，下一步将优化微球粒径以适应不同鱼种摄食习性，并探索冻干工艺延长疫苗保质期。