近期，我校生物工程学院高敏杰团队吴剑荣老师在Ia型B族链球菌荚膜多糖的结构与功能方面研究取得重要进展，研究成果“Re-N-acetylation of group B Streptococcus type Ia capsular polysaccharide improves the immunogenicity of glycoconjugate vaccines”正式发表于Carbohydrate Polymers (IF = 11.2) (https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2024.121848)。
B族链球菌（GBS）是一种革兰氏阳性菌，常以无症状的形式定植于成年女性尤其是围产期妇女体内，是引起新生儿败血症和脑膜炎的主要病原体之一。目前市面上没有针对GBS感染的疫苗，荚膜多糖被认为是最具潜力的疫苗候选抗原之一。GBS荚膜多糖是一类侧链含唾液酸（Neu5Ac）的大分子多糖。碱法提取GBS多糖是一种高效、低成本的方式，不过该方法会不可避免地破坏多糖侧链末端Neu5Ac上的O-乙酰基和N-乙酰基。尽管已有研究表明O-乙酰基对GBS多糖结合疫苗的免疫原性无明显影响，对碱法提取的荚膜多糖进行再N-乙酰化修饰已是一种常态，但是尚未有研究报道再N-乙酰化对GBS荚膜多糖生物功能的影响。
吴剑荣老师课题组首先基于碱法提取纯化得到Ia型B族链球菌荚膜多糖，利用二维核磁共振技术解析荚膜多糖结构，首次报道了多糖再乙酰化前后的结构和性质变化，发现多糖经再N-乙酰化后其抗原性得以增强，表明N-乙酰基可能是多糖功能表位的重要组成部分。其次，为了进一步探究N-乙酰基的功能，分别将未乙酰化和再乙酰化多糖与载体蛋白破伤风类毒素（TT）进行化学结合，发现在相同反应条件下，两种多糖蛋白结合物的理化性质存在较大差异。未乙酰化多糖的氨基不仅具有较强的反应性，在CDAP作用下能与多糖的羟基反应，而且具备与蛋白质的赖氨酸残基竞争结合活化位点的能力。最后，将两种结合物经磷酸铝佐剂吸附后免疫小鼠，发现多糖再N-乙酰化后可提高结合疫苗的免疫原性，免疫3剂次小鼠体内的抗荚膜多糖特异性IgG抗体水平显著高于未乙酰化多糖组（P＜0.05），且血清中具有调理吞噬活性的功能性抗体水平更高。此外，通过小鼠保护试验，证明了本研究制备的Ia型GBS多糖结合疫苗可诱导产生保护性抗体，保护小鼠以防细菌感染，为GBS多糖结合疫苗的开发提供新的思路。
图形摘要
吴剑荣副教授为论文的通讯作者，我校2021级硕士生贝佳铭为第一作者。上述研究得到了国家重点研发计划（2023YFA0914303）资助。
近年来吴剑荣老师深入挖掘糖科学与健康的构效关系，在唾液酸生物学、唾液酸聚糖合成及功能、糖基生物材料等方面取得丰硕成果，相关研究成果已发表在Carbohydrate Polymers (2024，2021)、Critical Review in Food Science and Nutrient (2023)、Bioresource Technology (2018)、Food Research International (2024)、International Journal Biological Macromolecule (2022，2020，2017)等本领域权威期刊。
