مقدمه: توکسوپلاسما گوندی ای یک انگل تک یاخته‌ای داخل سلولی اجباری با انتشار وسیع متعلق به شاخه آپی کمپلکسا می‌باشد که سلول‌های هسته‌دار طیف وسیعی از مهرداران شامل پستانداران، گونه‌های مختلف پرندگان و انسان را آلوده می‌کند و باعث شایع‌ترین عفونت زئونوز می‌گردد. تخمین زده شده است که حدود یک سوم از جمعیت جهان آلوده به توکسوپلاسموزیس هستند. توکسوپلاسموزیس در افراد سالم معمولا به فرم مزمن فاقد علائم یا همراه با علائم خود محدود شونده می‌باشد. درحالی‌که در بیماران مبتلا به نقص سیستم ایمنی از قبیل ایدز، افراد تحت درمان با داروهای تضعیف‌کننده سیستم ایمنی و زنان بارداری که در طی دوران بارداری برای اولین بار مبتلا به عفونت توکسوپلاسمایی می‌شوند علائم شدیدتری ایجاد می‌کند. علاوه بر این، انگل همچنین موجب زیان‌های اقتصادی شدید به صنعت دامپروی به خصوص حیوانات تولیدکننده مواد غذایی می‌گردد، لذا توکسوپلاسموزیس به عنوان یک مشکل جدی در بهداشت عمومی و صنعت دامپروری در نظر گرفته می‌شود که نیاز به یک واکسن کاملا موثر را نشان می‌دهد. انگل توكسوپلاسما همانند ساير ارگانيسم هاي تك سلولي متشكل از آنتي ژن‌های ايمنوژنيك فراواني است. آنتی ژن سطحی 1 یکی از مهمترین آنتی ژن‌های سطحی محرک سیستم ایمنی توسط توکسوپلاسما گوندی ای است که با سلول میزبان واکنش می‌دهد و در عملکرد اتصال، تهاجم و تحریک سیستم ایمنی میزبان دخیل است لذا به عنوان یک کاندید مناسب براي تهيه یک واكسن موثر بر عليه توكسوپلاسموزيس در نظر گرفته می‌شود. هدف از این مطالعه تهیه پلاسمید بیانی حاوی آنتی ژن سطحی 1 توکسوپلاسما گوندی ای به صورت DNA واکسن و ارزیابی ایمنی زایی آن همراه با ادجوانت های مختلف می‌باشد. روش کار: در اين تحقيق DNA ژنومي توکسوپلاسما گوندی ای و باکتری سالمونلا تیفی موریوم استخراج گردید و ژن‌های کد کننده SAG1 و fliC با استفاده از روش PCR تکثیر گردید. محصولات PCR هر ژن به ترتیب در پلاسمیدهای pPrime و pTZ57R/T كلون گرديدند و سپس تعيين توالي شدند. اين ژن‌ها در پلاسمید بیانی یوکاریوتی pVAX1 ساب كلون گرديدند و بعد از ترانسفكت كردن اين پلاسميدهای نوتركيب در سلول يوكاريوتيك CHO ، بیان آنها به روش‌های RT-PCR، ایمنوفلورسانس غیرمستقیم، SDS-PAGE و Western blot تأیید شدند. کارایی ایمنی زایی پلاسمید بیانی SAG1 بصورت جداگانه و یا همراه ادجوانت های فلاژلین، آلوم و ساپونین با تزریق داخل عضلانی در گروه‌های مشخص از موش BALB/c مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور 99 سر موش BALB/c ماده In bred در 9 گروه شامل پنج گروه کنترل دریافت‌کننده PBS، آلوم، ساپونین، پلاسمید pVAX1 و پلاسمید نوترکیب pVAX1-fliC و چهار گروه مورد شامل گروه‌های دریافت‌کننده پلاسمید نوترکیب pVAX1-SAG1، pVAX1-SAG1+Alum، pVAX1-SAG1+Saponin و pVAX1-SAG1+pVAX1-fliC تقسیم‌بندی شدند و ايمونيزاسيون آنها 3 بار به فواصل 3 هفته‌ای انجام شد(روزهای 0، 21 و 42) و چهار هفته پس از آخرین تزریق با تاکی زوئیت سویه RH توکسوپلاسما چالش شدند(6 سر موش در هر گروه). همچنین پاسخ آنتی بادی‌های IgG اختصاصی ضد آنتی ژن سطحی1 توکسوپلاسما گوندی ای و ایزوتوپ های آن شامل IgG1، IgG2a و IgG2b بوسیله آزمون الایزا ارزیابی گردید. پاسخ‌های ایمنی سلولی با سنجش سایتوکاین های ترشح‌شده (IFN-γ، IL-12، IFN-γ ELIspot، IL-4 و IL-10) از کشت لنفوسیت‌های طحال موش‌های واکسینه شده و آزمون پرولیفراسیون لنفوسیتی مشخص گردید. نتایج و بحث: در این مطالعه نتایج چالش موش‌های گروه‌های مختلف نشان داد كه ميزان بقاء موش‌هایی كه با پلاسميد نوترکیب pVAX1-SAG1 همراه پلاسمید نوترکیب pVAX1-fliC ایمن‌سازی شدند با گروه‌های كنترل اختلاف معنی‌داری دارند. همچنین ارزیابی ایمیونیزاسیون موش‌ها نشان داد که سطح آنتی بادی IgG اختصاصی در گروه موش‌های واکسینه شده با پلاسمیدهای نوترکیب بیانی pVAX1-SAG1 توام با pVAX1-fliC نسبت به گروه‌های دیگر بالاتر بود. آنتی بادی IgG2a ایزوتیپ غالب IgG در تمام موش‌های واکسینه شده با پلاسمید بیانی نوترکیب بود. بالاترین سطح سایتوکاین های IFN-γ و IL-12 در گروه موش‌های واکسینه شده با پلاسمید نوترکیب pVAX1-SAG1 همراه pVAX1-fliC دیده می‌شود. بر اساس نتایج پاسخ‌های آنتی بادی اختصاصی و سنجش سایتوکاین ها مشخص می‌گردد که پلاسمیدهای نوترکیب بیانی pVAX1-SAG1 همراه pVAX1-fliC نسبت به گروه‌های کنترل قادرند هر دو پاسخ ایمنی وابسته به سلول Th1 و Th2 را در موش‌های واکسینه ایجاد نماید ولی در هر صورت پاسخ Th1 غالب می‌باشد. بنابراین pVAX1-SAG1 قادر به ايجاد مقاومت بر عليه توكسوپلاسما می‌باشد و می‌تواند به عنوان کاندید واکسن توکسوپلاسما گوندی ای در نظر گرفته شود همچنین فلاژلین می‌تواند در قالب یک ادجوانت موثر مطرح باشد.
Introduction: Toxoplasma gondii is a widespread, obligate intracellular protozoan parasite belonging to the phylum Apicomplexa that infects any nucleated cell of a wide range of vertebrate animals including mammalian and avian species and causes the most common zoonotic infection in humans. Toxoplasmosis is estimated to infect about one-third of world’s human population.Toxoplasmosis in healthy adult humans is usually non-symptomatic chronic form or associated with self-limited symptoms. Meanwhile, immune-compromised patients such as AIDS patients, persons undergoing therapies with immune-compromising drugs and pregnant women who acquire their infection during gestation for the first time causes serious symptoms. Moreover, the parasite also causes economic losses to the livestock industry mainly among food producing animals, Thus toxoplasmosis continues to be a real problem in public health and livestock husbandry thah clearly indicate the need for the development of a more effective vaccine. Like other unicellular organisms, Toxoplasma gondii is composed of various immunogenic antigens.Major surface antigen1 (SAG1) is one of the important immune- dominant surface antigens of Toxoplasma gondii which interacts with host cells and primarily involved in adhesion, invasion and stimulation host immune response. Therefore SAG1 is considered as the leading candidate for development of an effective vaccine against toxoplasmosis. The aim of this study was construction of eukaryotic plasmid vector, pVAX1-SAG1 to express SAG1 of T. gondii in order to use for DNA vaccine and evaluated the immunogenicity potential of this vector with different adjuvants. Materials and Methods: In this study genomic DNA of Toxoplasma gondii and Salmonella typhmurium were extracted and the open reading frames of SAG1 and fliC antigens were amplified by PCR method. PCR products were cloned into pPrime and pTZ57R/T plasmids and sequencing. These genes were subcloned into pVAX1 eukaryotic expression vector and transfection of eukaryotic cells (CHO) with these recombinant plasmids. The expression of these antigens were evaluated by RT-PCR , immunofluorescence assay (IFA) and western blotting. The immunogenicity potential of pVAX1-SAG1 with or without different adjuvants including alum, saponin and felagellin of S. typhimurium were evaluated by intramuscular injection in different groups of BALB/c mice. So, ninty nine female inbred Balb/c mice were grouped into nine groups including five control groups PBS, alum, saponin, pVAX1 and pVAX1-fliC also four case groups pVAX1-SAG1, pVAX1-SAG1+alum, pVAX1-SAG1+saponin and pVAX1-SAG1+pVAX1-fliC. The Immunization of mice carried out three times with 3 weeks interval on days 0 , 21 and 42 then were challenged by T. gondii RH strain on days 70 ( six mice in any group). Also humoral immune responses were assessed using recombinant SAG1 antigen of Toxoplasma gondii ELISA to detect IgG, IgG1, IgG2a and IgG2b antibodies. Cellular immune responses were evaluated using produced IFN-γ, IL12, and IL10, IL4 cytokines from splenocytes culture of vaccinated mice, IFN-γ ELIspot and lymphocyte proliferation assay. Results and Conclusion: The result indicated that survival rate of mice that immunize by recombinant plasmids pVAX1-SAG1 plus pVAX1-fliC have significant differences with control groups (p˂0.05). Also the mice immunization assessments revealed that higher antibody levels was generated in group of immunized mice with pVAX1-SAG1+ pVAX1-fliC than others groups. The predominant IgG isotype in all vaccinated mice with humoral immune response was IgG2a isotype followed by IgG2b and IgG1 isotypes. In the vaccinated groups with recombinant expression plasmids, the highest mean amount of IFN-γ and IL12 cytokines is seen in the immunized group with recombinant expression plasmid pVAX1-SAG1 plus pVAX1-fliC. According to the results of antibody responses (predominance of IgG2a than IgG1 isotype) and cytokine assays (high production of IFN-γ and IL12 in splenocytes culture), the recombinant plasmids pVAX1-SAG1 plus pVAX1-fliC stimulate both Th1 and Th2 cell-dependent immune responses in the vaccinated mice, but the Th1 response is prodomenant due to high levels of IgG2a antibody and high production of IFN-γ and IL12. This study suggests that DNAvaccine encoded SAG1gene of Toxoplasma gondii is capable to induced protection against Toxoplasma and felagellin can be considerable as an effective adjuvant