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

Utvärdering av immunogenicitet av nanoemulsionsinkapslad retinsyra hos möss

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.

Författare i fokus: Utveckling och utvärdering av ett katjoniskt nanoemulsionsinkapslat retinsyrasystem för slemhinnevaccination

Katjonisk nanoemulsionsinkapslad retinsyra som adjuvans för att främja OVA-specifika systemiska och slemhinnesvar

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.

Utvärdering av ovalbuminspecifika antikroppar hos möss efter intramuskulär administrering av katjonisk nanoemulsioninkapslad retinsyra

För att påbörja antigenbeläggningen, späd ovalbumin till fem mikrogram per ml med en beläggningsbuffert. Bestryk en ELISA-platta med 96 brunnar med 100 mikroliter ovalbuminlösning per brunn över natten vid fyra grader Celsius. Nästa dag, tvätta brunnarna fem gånger med PBST.Blockera brunnarna med 250 mikroliter 1%BSA PBST vid 37 grader Celsius i två timmar. För att förbereda en 1000 X serumspädning, späd först 20 mikroliter serum till en milliliter med 0,5 % BSA PBST. Ta sedan bort 25 mikroliter serumalikvot och späd ut den till 500 mikroliter med 0,5 % BSA PBST.Tillsätt 200 mikroliter serum utspätt till 1000 X till den första raden av den belagda plattan. Tillsätt sedan 100 mikroliter 0,5%BSA PBST till alla brunnar utom brunnarna i den första raden. Överför 100 mikroliter från den första raden till den andra raden och blanda 10 gånger.För att skapa varierande koncentrationer av serum för IgG-detektion, kassera 100 mikroliter vätska från den sista raden. Späd sedan möss vaginal sköljning, bronki alveolär sköljning, nässköljvätskor med 0,5 % BSA PBST och tunntarmssköljvätska med 20 % fetalt kalvserum PBST. Inkubera plattan vid 37 grader Celsius i en timme.Tvätta brunnarna fem gånger med PBST. Tillsätt 100 mikroliter HRP-konjugerad getanti-musantikropp till lämpliga brunnar och inkubera vid 37 grader Celsius i 40 minuter. Efter att ha tvättat brunnarna fem gånger med PBST, tillsätt 100 mikroliter TMB ELISA-substrat och inkubera i ett ljusskyddat område i fem minuter.Tillsätt 100 mikroliter 450 nanometer stopplösning för att avsluta reaktionen. Mät absorbansen vid 450 nanometer på en mikroplattläsare. Beräkna antikroppstitern genom att definiera ett positivt responsvärde som 2,1 gånger serumvärdet för kontrollmusgruppen.Det adjuvanta vaccinet mot nanoemulsion ökade signifikant de ovalbuminspecifika IgG-, IgG1- och IgG2a-antikroppstitrarna i serum. Nivåerna av specifikt IgA i vaginal sköljvätska och sköljvätska i tunntarmen ökade signifikant när ovalbumin adjuvanserades med katjonisk nanoemulsionsinkapslad retinsyra.

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

Framställning och karakterisering av katjonisk nanoemulsionsinkapslad retinsyra