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

Valutazione dell'immunogenicità dell'acido retinoico incapsulato con nanoemulsione nei topi

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.

Autore in primo piano: Sviluppo e valutazione di un sistema di acido retinoico incapsulato con nanoemulsione cationica per la vaccinazione della mucosa

Acido retinoico incapsulato con nanoemulsione cationica come adiuvante per promuovere risposte sistemiche e mucose specifiche per le OVA

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.

Valutazione degli anticorpi specifici dell'ovoalbumina nei topi dopo somministrazione intramuscolare di acido retinoico incapsulato con nanoemulsione cationica

Per iniziare il rivestimento dell'antigene, diluire l'ovoalbumina a cinque microgrammi per millilitro con un tampone di rivestimento. Rivestire una piastra ELISA a 96 pozzetti con 100 microlitri di soluzione di ovoalbumina per pozzetto durante la notte a quattro gradi Celsius. Il giorno successivo, lavare i pozzetti cinque volte con PBST.Bloccare i pozzetti con 250 microlitri di PBST all'1% di BSA a 37 gradi Celsius per due ore. Per preparare una diluizione di siero 1000 X, diluire prima 20 microlitri di siero a un millilitro utilizzando PBST BSA allo 0,5%. Quindi rimuovere 25 microlitri di aliquota sierica e diluirla a 500 microlitri utilizzando 0,5% BSA PBST.Aggiungere 200 microlitri di siero diluito a 1000 X alla prima fila della piastra rivestita. Quindi aggiungere 100 microlitri di BSA PBST allo 0,5% a tutti i pozzetti tranne i pozzetti della prima fila. Trasferire 100 microlitri dalla prima fila alla seconda fila e mescolare 10 volte.Per creare concentrazioni variabili di siero per la rilevazione delle IgG, scartare 100 microlitri di liquido dall'ultima fila. Successivamente, diluire la lavanda vaginale dei topi, la lavanda alveolare dei bronchi, i liquidi di lavaggio nasale con PBST allo 0,5% di BSA e il liquido di lavaggio dell'intestino tenue con il 20% di siero di vitello fetale PBST. Incubare la piastra a 37 gradi Celsius per un'ora.Lavare i pozzetti cinque volte con PBST. Aggiungere 100 microlitri di anticorpo anti-topo di capra coniugato HRP nei pozzetti appropriati e incubare a 37 gradi Celsius per 40 minuti. Dopo aver lavato i pozzetti cinque volte con PBST, aggiungere 100 microlitri di substrato ELISA TMB e incubare in un'area protetta dalla luce per cinque minuti.Aggiungere 100 microlitri di soluzione di arresto a 450 nanometri per terminare la reazione. Misurare l'assorbanza a 450 nanometri su un lettore di micropiastre. Calcolare il titolo anticorpale definendo un valore di risposta positiva pari a 2,1 volte il valore sierico del gruppo di topi di controllo.Il vaccino adiuvante a nano emulsione ha aumentato significativamente i titoli anticorpali IgG, IgG1 e IgG2a specifici per l'ovoalbumina nel siero. I livelli di IgA specifiche nel liquido di lavaggio vaginale e nel liquido di lavaggio dell'intestino tenue sono stati significativamente aumentati quando l'ovoalbumina è stata adiuvata con acido retinoico incapsulato con nanoemulsione cationica.

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 ...

Ricerca

Immunologia e infezioni

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

Preparazione e caratterizzazione dell'acido retinoico incapsulato con nanoemulsione cationica