从基因到功能：猪源CCL25重组蛋白的成功表达与多重生物学活性揭秘

原创于 2025-09-30 08:00:00 发布 · 617 阅读

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在动物免疫学研究领域，趋化因子作为细胞间的“信使”，精准指挥着免疫细胞的迁移与分布，是构成高效免疫防御的关键。其中，CCL25（胸腺表达趋化因子）因其在肠道黏膜免疫中的特异性作用而备受关注。然而，猪源CCL25蛋白的可溶性表达及其详细功能一直缺乏系统研究。

近日，一项发表于《畜牧兽医学报》的研究成功攻克了猪源CCL25重组蛋白的表达难题，并系统揭示了其促进细胞增殖、趋化淋巴细胞乃至抗炎抗凋亡的多重生物学功能。本文将带您深入解读这项研究，剖析其技术路径与潜在价值。

一、技术破冰：理性设计实现可溶性高效表达

获取高纯度、有活性的目标蛋白是功能研究的前提。本研究的一个核心挑战在于，CCL25作为分泌蛋白，其天然结构中含有疏水的跨膜区，直接在原核系统（如大肠杆菌）中表达极易形成不溶性的包涵体，导致蛋白失活。

研究团队采用了“理性设计”的策略：

生物信息学预测：利用在线工具预测CCL25的跨膜区，果断去除了N端1-23位氨基酸的疏水序列，从源头上提升了蛋白的可溶性潜力。
表达系统优化：选用了pCold-SUMO这一冷休克表达载体。SUMO标签不仅能增强目的蛋白的可溶性，其低温诱导条件还有利于蛋白的正确折叠，减少包涵体形成。
工艺参数摸索：对诱导起始菌液密度（OD600）、诱导剂IPTG浓度、诱导时间和温度进行了精细优化，最终确定了OD600=0.5-0.6，0.8 mmol/L IPTG，16℃诱导24小时的最佳方案，成功实现了目的蛋白的高效可溶性表达。

这套组合拳体现了典型的蛋白质工程技术思路，为后续研究奠定了坚实的物质基础。

二、功能解密：一个多才多艺的免疫调节因子

获得纯化蛋白后，研究通过一系列体外实验，描绘出猪源CCL25的“多才多艺”的形象：

促进肠道上皮健康：在猪肠道上皮细胞IPEC-J2模型中，CCL25显著促进了细胞的增殖（CCK-8法）和迁移（划痕实验），并上调了细胞存活关键信号通路AKT的磷酸化水平。这表明CCL25不仅是一个趋化因子，还可能直接参与维护肠道屏障的完整性。
核心趋化功能：Transwell实验证实，CCL25能有效趋化猪外周血淋巴细胞（PBMCs）定向迁移，这验证了其作为CCR9受体配体的核心生物学功能。
意想不到的保护作用：在LPS（脂多糖）诱导的炎症模型中，CCL25预处理显著抑制了炎症因子IL-8和凋亡因子caspase-3的表达上调，并降低了细胞死亡率（7-AAD染色）。这揭示了CCL25在炎症环境下具有抗炎和抗凋亡的细胞保护作用，这一发现拓展了对其功能认知的边界。

三、工具创建：高效价多克隆抗体的制备与应用

工欲善其事，必先利其器。为了更好地研究CCL25，团队利用纯化的重组蛋白免疫新西兰大白兔，成功制备了效价高达1:409,600的兔源多克隆抗体。并通过Western Blot和免疫荧光实验，验证了该抗体能特异性识别真核系统中表达的CCL25蛋白。这把“高精度钥匙”的获得，为后续检测CCL25的组织分布、表达水平以及开发检测试剂盒提供了重要工具。

四、应用展望：黏膜疫苗佐剂的潜力新星

这项基础研究的价值，最终要落到应用上。CCL25最引人注目的应用前景在于新型黏膜疫苗佐剂的开发。

尤其是针对猪流行性腹泻（PED）等肠道传染病，传统注射疫苗难以有效诱导肠道黏膜免疫。而CCL25能够精准地“招募”表达CCR9的免疫细胞（如产生sIgA的浆细胞）到小肠黏膜部位。若将CCL25作为佐剂与疫苗抗原联用，有望像“导航”一样，引导免疫系统在肠道局部建立起强大的第一道防线，这为开发高效的口服或滴鼻疫苗提供了全新的思路。

总结

这项研究完成了一条从基因序列分析、蛋白理性设计、表达条件优化、功能活性鉴定到工具抗体制备的完整技术链条。它不仅为我们理解猪肠道免疫调控提供了新的分子细节，更展示了基础研究如何通过扎实的技术工作，为未来的生物制品（如新型佐剂）开发铺平道路。随着研究的深入，CCL25有望从实验室走向田间地头，为动物的健康养殖贡献力量。