evaluation of ovalbumin-specific antibodies in mice after intramuscular administration of cationic nanoemulsion&#45;encapsulated retinoic acid

Evaluatie van de immunogeniciteit van nano-emulsie-ingekapseld retinoïnezuur bij muizen

Adjuvants are often used to enhance the efficacy of a vaccine by stimulating the immune system to respond more strongly to the vaccine, thereby increasing immunity to a particular pathogen1. Nanoemulsion (NE) adjuvant refers to a colloidal dispersion system with thermodynamic stability by emulsifying a certain proportion of oil phase and aqueous phase to produce an emulsion in the form of water-in-oil (W/O) or oil-in-water (O/W)2. O/W nanoemulsion adjuvant can produce cytokines and chemokines at the injection site, induce the rapid aggregation and proliferation of important immune cells such as monocytes, neutrophils, and eosinophils, and enhance the immune response, and improve the immunogenicity of antigens3. Currently, three nanoemulsion adjuvants (MF59, AS03, and AF03) have been licensed for use in vaccines and have shown good safety and efficacy4.
However, mucosal immunity has been poorly addressed by the currently licensed adjuvant formulations in conventional parenteral vaccination5. Retinoic acid (RA) has been reported to induce intestinal homing of immune cells, but its low polarity, poor solubility in water, and poor light and thermal stability limit its use for robust enteric vaccination. Nanoemulsions offer opportunities to increase the bioavailability of highly lipophilic drugs, and the oil core of O/W emulsion adjuvants is suitable for dissolving non-polar substances such as RA6. Therefore, nanoemulsions can be used as carriers for RA in order to achieve the dual response effect of systemic immunity and mucosal immunity.
Compared to neutral or anionic delivery systems, cationic delivery systems have relatively efficient antigen encapsulation and delivery capabilities, which can enhance the immunogenicity of antigens7,8,9. The cationic surface charge of a variety of adjuvant systems is important for their adjuvant effects10,11,12. The cationic charge is an important factor in prolonging vaccine retention at the injection site, increasing antigen presentation and prolonging the stimulation of cellular immunity in the body12.
Based on the above considerations, we developed a cationic nanoemulsion to effectively co-deliver RA and antigens. The particle size and zeta potential of the nanoemulsion were determined using dynamic light scattering (DLS), and the systemic and mucosal immune responses of the nanoemulsion combined with OVA were evaluated by intramuscular injection13.

Auteur in de schijnwerpers: ontwikkeling en evaluatie van een kationisch nano-emulsie-ingekapseld retinoïnezuursysteem voor mucosale vaccinatie

Kationisch nano-emulsie-ingekapseld retinoïnezuur als adjuvans ter bevordering van OVA-specifieke systemische en mucosale reacties

We are working on a mucosal vaccine that produces an immune response as the set of infection, which has the potential to prevent infection and interrupt transmission. We have developed a catatonic nanoemulsion-encapsulated retinoic acid delivery system immunization with ovalbumin by intramuscular injection, which triggers both systemic and mucosal immune responses. In future studies, animal models of intestinal-related diseases can be used to further evaluate the effect and the mechanism of a cationic nanoemulsion-encapsulated retinoic acid in enhancing vaccine protection.

Evaluatie van ovalbumine-specifieke antilichamen bij muizen na intramusculaire toediening van kationisch nano-emulsie-ingekapseld retinoïnezuur

Om te beginnen met antigeencoating, verdunt u ovalbumine tot vijf microgram per milliliter met een coatingbuffer. Smeer een ELISA-plaat met 96 putjes in met 100 microliter ovalbumine-oplossing per putje 's nachts bij vier graden Celsius. Was de putten de volgende dag vijf keer met PBST.Blokkeer de putten met 250 microliter 1%BSA PBST bij 37 graden Celsius gedurende twee uur. Om een serumverdunning van 1000 X te bereiden, verdunt u eerst 20 microliter serum tot één milliliter met 0,5% BSA PBST. Verwijder vervolgens 25 microliter serumaliquot en verdun het tot 500 microliter met 0,5%BSA PBST.Voeg 200 microliter serum verdund tot 1000 X toe aan de eerste rij van de gecoate plaat. Voeg vervolgens 100 microliter 0,5%BSA PBST toe aan alle putjes behalve de putjes in de eerste rij. Breng 100 microliter over van de eerste rij naar de tweede rij en meng 10 keer.Om verschillende serumconcentraties voor IgG-detectie te creëren, gooit u 100 microliter vloeistof uit de laatste rij weg. Verdun vervolgens vaginale spoeling van muizen, bronchiën alveolaire spoeling, neusspoelvloeistoffen met 0,5% BSA PBST en dunne darmspoelvloeistof met 20% foetaal kalfsserum PBST. Incubeer de plaat een uur bij 37 graden Celsius.Was de putjes vijf keer met PBST. Voeg 100 microliter HRP-geconjugeerd geitenanti-muisantilichaam toe aan de juiste putjes en incubeer gedurende 40 minuten bij 37 graden Celsius. Nadat u de putjes vijf keer met PBST hebt gewassen, voegt u 100 microliter TMB ELISA-substraat toe en incubeert u gedurende vijf minuten op een licht beschermde plaats.Voeg 100 microliter stopoplossing van 450 nanometer toe om de reactie te beëindigen. Meet de absorptie op 450 nanometer op een microplaatlezer. Bereken de antilichaamtiter die een positieve responswaarde definieert als 2,1 keer de serumwaarde van de controlemuisgroep.Het nano-emulsie-adjuvans vaccin verhoogde de ovalbumine-specifieke IgG-, IgG1- en IgG2a-antilichaamtiters in serum aanzienlijk. De niveaus van specifiek IgA in de vaginale spoelvloeistof en de dunne darm lavagevloeistof werden significant verhoogd wanneer ovalbumine werd geadjuvans met kationische nano-emulsie-ingekapseld retinoïnezuur.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Evaluation of Ovalbumin-Specific Antibodies in Mice After Intramuscular Administration of Cationic Nanoemulsion&#45;Encapsulated Retinoic Acid

Cationic Nanoemulsion-Encapsulated Retinoic Acid as an Adjuvant to Promote OVA&#45;Specific Systemic and Mucosal Responses

Cationic nanostructures have emerged as an adjuvant and antigen delivery system that enhances dendritic cell maturation, ROS generation, and antigen ...

Preparation and Characterization of Cationic Nanoemulsion&#45;Encapsulated Retinoic Acid

Bereiding en karakterisering van kationisch nano-emulsie-ingekapseld retinoïnezuur