اشریشیا کلی انتروتوکسیژنیک (ETEC) عامل بیماری‌زای اصلی اسهال و مرگ‌ومیر در خوکچه‌هاست و زیان اقتصادی قابل‌توجهی به صنعت پرورش خوک وارد می‌کند. بیماری‌زایی آن به عملکرد هم‌افزای عوامل کلنی‌زایی و انتروتوکسین‌ها وابسته است که کلنی‌زایی روده و اسهال ترشحی را سبب می‌شوند. واکسن‌های تجاری علیه ETEC محدودند و کارایی محافظتی آن‌ها در خوکچه‌ها اغلب رضایت‌بخش نیست. از همین رو، پروبیوتیک‌ها به‌عنوان عوامل تعدیل‌کننده ایمنی مخاطی برای پیشگیری و کنترل عفونت ETEC بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته‌اند.
پژوهشگران دانشکده دامپزشکی دانشگاه کشاورزی جیلین چین در این مطالعه، زیرواحد فرعی واقع در نوک فیمبریه ETEC (FaeC) و پروتئین کمکی سرهم‌شدن فیمبریه (LngC) را با استفاده از ناقل بیانی لنگری pPG612.1 جداگانه وارد باکتری Lactiplantibacillus plantarum سویه NC8 کردند و سویه‌های نوترکیب NC8/pPG612.1-FaeC و NC8/pPG612.1-LngC را با موفقیت ساختند. وسترن بلات تأیید کرد که هر دو سویه نوترکیب پس از القا با لاکتوز پروتئین‌های هدف را به‌درستی بیان می‌کنند و منحنی رشد آن‌ها تفاوت معنی‌داری با سویه وحشی نداشت؛ یعنی تغییر ژنتیکی به تکثیر باکتری آسیبی نزده بود.
برای ارزیابی کارایی ایمنی سویه‌های نوترکیب، ۳۶ خوکچه به‌طور تصادفی در شش گروه قرار گرفتند: شاهد PBS، چالش ETEC، ناقل خالی، ایمن‌سازی با LngC، ایمن‌سازی با FaeC و ایمن‌سازی ترکیبی (MIX). پس از هفت نوبت ایمن‌سازی خوراکی با گاواژ، خوکچه‌ها با ETEC چالش داده شدند و در روز هفتم پس از چالش برای نمونه‌برداری آسان‌کشی شدند.
نتایج نشان داد خوکچه‌های ایمن‌شده از روز چهارم پس از چالش دوباره افزایش وزن پیدا کردند، در حالی که گروه ETEC کاهش وزن پیوسته داشت. بررسی آسیب‌شناسی بافتی ساختار نسبتاً سالم پرزهای ژژنوم و آسیب مخاطی به‌مراتب خفیف‌تر را در گروه‌های ایمن‌شده در مقایسه با گروه چالش ETEC نشان داد. تحلیل RT-qPCR بافت‌های روده و الایزای سرم نشان داد ایمن‌سازی با سویه‌های نوترکیب، بیان mRNA سیتوکین‌های پیش‌التهابی (TNF-α، IL-6 و IL-8) در بافت روده و سطح پروتئینی آن‌ها در سرم را به‌طور معنی‌داری کاهش داد و هم بیان mRNA و هم سطح پروتئینی سیتوکین ضدالتهابی IL-10 را افزایش داد.
فلوسایتومتری نشان داد ایمن‌سازی با سویه‌های نوترکیب، فراوانی سلول‌های T از نوع CD4+IFN-γ+ و CD4+IL-4+ و سلول‌های B از نوع CD21+ را در گره‌های لنفی مزانتریک (MLN)، لنفوسیت‌های لامینا پروپریا (LPL) و طحال در مقایسه با گروه‌های شاهد به‌طور معنی‌داری افزایش داد. افزایش جمعیت سلول‌های T از نوع CD4+IFN-γ+ نشانه تقویت ایمنی سلولی وابسته به Th1 بود و افزایش سلول‌های T از نوع CD4+IL-4+ فعال‌شدن ایمنی هومورال وابسته به Th2 را نشان می‌داد. گسترش سلول‌های B از نوع CD21+ نیز بیانگر تقویت فعال‌سازی سلول‌های B بود. به این ترتیب، سویه‌های نوترکیب پاسخ‌های ایمنی هماهنگ مخاطی و سیستمیک را القا کردند. افزون بر این، غلظت ایمونوگلوبولین A ترشحی (sIgA) در محتویات ژژنوم به‌طور چشمگیری افزایش یافت که نشان می‌دهد سیستم ایمنی مخاطی روده به‌طور مؤثر فعال شده است.
به گفته پژوهشگران، این یافته‌ها نشان می‌دهد سویه‌های NC8/pPG612.1-FaeC و NC8/pPG612.1-LngC می‌توانند پاسخ‌های ایمنی مخاطی قوی برانگیزند و اسهال ناشی از ETEC را در خوکچه‌ها تخفیف دهند و پایه‌ای علمی برای توسعه واکسن‌های خوراکی مبتنی بر پروبیوتیک علیه عفونت ETEC در خوک فراهم می‌کنند.