布鲁氏菌病是由胞内寄生的布鲁氏菌(Brucella)引起的一种重要的动物源性人畜共患病,近年来在全球范围内重新流行,对畜牧业生产、人类健康和公共卫生安全危害严重。脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)是布鲁氏菌重要的毒力因子和表面抗原,在布鲁氏菌病的诊断和防控中起重要作用,是布鲁氏菌分子致病机制研究的热点之一。目前,对动物布鲁氏菌病的控制主要采取疫苗免疫结合血清学检测并扑杀感染动物的方案。现有疫苗存在毒力较强、安全性较差、无法鉴别诊断疫苗免疫与自然感染等一系列问题,因此设计研发保护力高、毒力低、不干扰现有血清学诊断的新型疫苗是有效防控布鲁氏菌病的关键。本研究以羊种布鲁氏菌16M灭活菌液及其LPS作免疫原,成功制备了 12株单克隆抗体,经鉴定这些单克隆抗体识别LPSO链的4个抗原表位,包括M、C(M>A)、C/Y(M = A)和C/Y(A>M)。利用一株识别C(M>A)表位的单克隆抗体3F9建立检测牛和绵羊布鲁氏菌病的竞争ELISA方法,其特异性优于商品化竞争ELISA检测试剂盒。为分析基因突变对LPS的影响,利用三株识别O链不同表位的单克隆抗体,将羊种布鲁氏菌转座子插入突变株阵列中通过血清凝集试验筛选出的95株粗糙型菌株分为RS、R1、R2、R3四种类型,揭示了不同基因突变的粗糙型菌株间存在抗原性上的微细差异,同时新发现粗糙型相关基因40个。与光滑型及粗糙型阳性血清均反应且与三株单克隆抗体反应的RS型突变株以及与粗糙型阳性血清反应、与光滑型阳性血清不反应但与三株单克隆抗体反应的R3型突变株具有潜在的疫苗开发前景。对RS型和R3型突变菌株的小鼠毒力和免疫保护力评价表明,RS型和R3型突变株毒力均显著下降,总体上RS型较R3型菌株对小鼠的同源保护力高,但均不及现有的光滑型疫苗M5-90,说明O链完整的LPS对免疫保护力具有重要影响;突变株ZL65H7对抵抗犬种布鲁氏菌感染有一定保护效果,显示该菌株的突变基因wbkD有望成为疫苗研发的候选基因。综上所述,本研究利用单克隆抗体的表位特异性对布鲁氏菌LPS粗糙型突变株进行了精细分析和分类,为布鲁氏菌新型疫苗研发过程中候选基因的确定提供参考依据。