猪支原体肺炎疫苗研究进展
2020-10-03
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2013第3期 养猪SWINE PRODUCTION 93 猪支原体肺炎疫苗研究进展 施尧 (南京农业大学动物医学院,江苏南京中图分类号:¥858.285.1 文献标志码:A 210095) 文章编号:1002—1957(2013)03—0093—03 摘要:猪支原体肺炎是严重影响世界养猪业的疾病之一,也是造成猪呼吸道病综合征的主要疾 病之一。猪支原体肺炎的商品化疫苗有灭活疫苗和弱毒活疫苗。灭活疫苗主要激发机体的体液免 疫,对外周免疫细胞的影响不大。活疫苗能够激发细胞免疫和黏膜免疫,通过占位效应很好地减少 支原体肺炎的发生,但活疫苗肺内注射的免疫途径限制其大面积推广,辅以保护性佐剂可经肌肉 注射达到很好的免疫效果。新型疫苗如亚单位疫苗和口服微球疫苗已经研制成功,但其商品化仍 需一个过程。 关键词:猪支原体肺炎;灭活疫苗;弱毒活疫苗;亚单位疫苗 猪支原体肺炎(Mycoplasmal pneumonia of swine. 养、滴定,如颜色变化单位CCU达109mL以上,用 MPS)又称猪喘气病,是由猪肺炎支原体(Mycoplas— 甲醛灭活后,加入自主研发的免疫佐剂一603制成 ma hyopneumoniae,M.hyo)引起的一种慢性呼吸道 疫苗,免疫猪在6个月内能检测到保护性抗体,攻毒 传染病。临床上以咳嗽、气喘和肺部典型的“虾肉” 试验证明灭活疫苗免疫猪能有效获得攻毒保护[91。但 样病变为特征,发病率高,死亡率低。猪肺炎支原 体常与其他细菌和病毒混合感染,引起猪地方性 肺炎(Enzootic pneumonia,EP)和猪呼吸道病综合征 (Porcine respiratory disease complex.PRDC)f J。猪肺 炎支原体常通过病猪与健康猪接触或通过飞沫经 空气传播翻,其传播距离一般可达4.7 km[3 ̄,最远可 达9.2 km 。猪肺炎支原体对一些消毒剂及一些恶 劣环境如干燥具有抵抗力[51,一旦传入很难彻底扑 灭。单纯的药物防控猪支原体肺炎有效,但存在保 护期短,必须长期间隔或定时给药,成本高,易产生 耐药性的缺点嘲,因此,采用疫苗防控猪支原体肺炎 是重要选项。目前用于预防猪肺炎支原体感染的商 品化疫苗有灭活疫苗和弱毒疫苗。 1猪支原体肺炎灭活疫苗 自20世纪9O年代猪支原体肺炎灭活疫苗在 美国注册上市以来,已有大量试验证明免疫猪支原 体肺炎灭活疫苗带来了很大的经济效益问。Wilson等 在德国南部的一个肺炎支原体阳性猪场使用富道喘 气病灭活疫苗(Suvaxvn MH一0ne)免疫4~5日龄的 仔猪发现,免疫组的肺部病变率、屠宰重、日增重与 对照组均有显著差异,这说明Suvaxvn MH—One疫 苗免疫小于7日龄的仔猪,可有效降低猪感染肺炎 支原体对肺部造成的伤害,同时减少体重损失和增 加平均日增重,提高了猪的生长性能罔。潘延钵等对 从美国菌种中心引进的猪肺炎支原体(J株)进行培 收稿日期:2013—03—23 作者简介:施尧(1992~),男,甘肃山丹人,主要从事猪病研究 E-mail:vet.shiyao@gmail.corn 是灭活疫苗主要激发机体的体液免疫㈣。Kick等发 现,未免疫猪支原体肺炎灭活疫苗的对照组血液 CD4q'细胞的百分数要小于免疫组,然而对照组 CD81.细胞及CD4qCD8CF细胞却多于免疫组,这可 能与试验过程中经历了断奶有关,但也间接说明了 灭活疫苗对外周免疫细胞的影响不大[1l1。 2猪支原体肺炎弱毒活疫苗 2.1免疫效果和安全性 刘茂军等使用猪支原体肺炎活疫苗(168株)在 河南3个猪场进行临床免疫效力试验,研究结果显 示,免疫猪的肺病变与非免疫组之间都存在显著差 异,疫苗免疫显著降低了试验猪的肺病变,这表明猪 支原体肺炎活疫苗(168株)具有良好的免疫保护性【- 。 此外,Elsbemd等发现,免疫过猪支原体肺炎活疫苗 的猪群比未免疫猪群日增重平均增加17.91 g,最高 达29.63 g,这表明免疫活疫苗对仔猪生长有促进作 用【 31。与猪瘟疫苗同时免疫也有很好的免疫效果,沈 青春等对24头30~40日龄仔猪分别或同时免疫猪 支原体肺炎活疫苗(RM48株)和猪瘟活疫苗(传代 细胞源),结果表明,两种疫苗同时免疫对各自的近 期免疫效力均无明显影响㈣。 猪支原体肺炎活疫苗(168株)免疫后,免疫猪 和同群感染猪均未观察到典型的临床症状和病理 变化;连续5代返强试验,试验猪均未观察到典型的 临床症状和病理变化,说明该疫苗株未出现返强。 单剂量、单剂量重复和大剂量试验及5批次疫苗的 临床试验也未观察到不良反应【- ,这说明受试批次 猪支原体肺炎活疫苗(168株)具有良好的安全性。 养猪SWINE PRODUCTION(3) 2.2免疫机理 2013 M.hyo168株的基因组为模板,经扩增、转化大肠杆 猪支 仆肺炎疫苗的免疫机理独特,黏膜免疫 菌表达、突变、菌株破碎、蛋白纯化,纯化后加入佐剂 和【I J‘他效 免疫过程巾发挥重要作用 。仔猪出 制成疫苗,经动物免疫后发现,以P36、P46、P65蛋 ,} 后5~7 c1,/1 会自然感染肺炎支原体,活疫苗弱毒 白为组分和以P36、P46、P65、重组质粒P97R1一Nrdf 株通过肺内注射直接到达肺泡黏膜表面,在肺泡表 蛋白为组分的猪支原体肺炎亚单位疫苗均能产生较 面形成优势占位,借助黏膜蛋白等营养物质大量繁 殖,最终占据肺泡表面所有的可占用空间(大约需 1 2周时间),同时,这个过程伴随机体发生局部黏 膜免疫、细胞免疫和体液免疫。此时,如果仔猪吸入 感染肺炎支原体野毒株,肺泡表面已缺乏可占据的 高水平的抗体,且产生了比常规猪支原体肺炎疫苗 免疫组更高水平的IFN一^y( 干扰素),而IFN一 是 由T细胞分泌的,是介导细胞免疫的关键,在活化 巨噬细胞抵抗猪肺炎支原体的过程中发挥着一定的 作用。此外,注射2种亚单位疫苗小鼠的脾脏T淋 空位,野毒被抗体中和、淋巴细胞吞噬或衰竭死亡, 从而减少喘气病的发生㈣。 2.3佐剂和免疫途径对免疫效果的影响 猪支原体肺炎弱毒活疫苗显示出良好的免疫 效果,但由于现有活疫苗采用肺内注射的免疫途径, 一定程度上影响了其广泛应用。活疫苗辅以佐剂肌 肉注射显示出良好的免疫效果。熊祺琰等发现,免 疫刺激复合物(ISCOM)基质佐剂和左旋咪唑+壳聚 糖混合佐剂肌肉注射能有效激发细胞免疫应答和体 液免疫应答;同时左旋咪唑+黄芪多糖混合佐剂能 增强疫苗的细胞免疫刺激能力,而对体液免疫无作 用;但是皂角素佐剂未显示明显的免疫增强效果[ 81。对 ISCOM一基质的研究发现,ISCOM一基质不影响活疫 苗的活力,并且在体外可直接或协同刀豆蛋白刺激 淋巴细胞产生明显的增殖反应,最低起效浓度为 0.01 ng/mL;当作为佐剂与活疫苗配合肌肉注射免 疫时,可显著诱导动物对疫苗抗原的细胞免疫应答, 体液免疫应答亦有一定程度增强。用肺炎支原体强 毒攻毒后25 d剖检,免疫组病变明显较对照组减 轻,显示出较好的攻毒保护效果㈣。赵卓等发现,用 6035纳米佐剂稀释猪支原体肺炎冻干活疫苗,肌肉 注射,采用“55分计分法”记录肺脏病变情况,结果 表明,疫苗经纳米佐剂稀释后,与用生理盐水稀释的 疫苗相比,肺炎减少率均达到80%以上,且胸腔免 疫与肌肉注射效果相当 。 黏膜免疫在猪支原体肺炎免疫应答中发挥重 要作用,因此,探究能引起良好免疫应答的口服或喷 雾佐剂成为支原体肺炎疫苗研究的热点。Lin等发 现,通过共同喷雾干燥法制作的口服微球疫苗能为 猪提供有效的保护力『2l_。而经喷雾免疫时,喷雾器在 雾化过程中的切割力能显著降低疫苗的活力。喷雾 器喷射压力越大,对疫苗活力下降的影响越大【笠】。 3新型亚单位疫苗的研制 Fagan等以肺炎支原体核糖核酸氧化酶Nrdf和 B一半乳糖苷酶R2亚单位的融合蛋白为基础构建新 型亚单位疫苗,免疫此疫苗后用强毒株攻毒,免疫组 比未免疫组猪肺的损伤率显著降低 。马丰英等以 巴细胞诱导的IL一4(白细胞介素4)极显著高于对照 组(P<0.01),说明这2种亚单位疫苗在激活体液免 疫的同时也激活了细胞免疫[241。 4小结与展望 猪支原体肺炎是影响世界生猪养殖业的重要传 染病之一,目前防控猪支原体肺炎的商品化疫苗有 灭活疫苗和弱毒活疫苗。灭活疫苗只激发机体的体 液免疫,而抗原的制备工艺是灭活疫苗生产的瓶颈, 其高滴度和高纯度抗原生产工艺仍是国际支原体组 织(International Research Programme on Comparative Mycoplasmology.IRPCM)在2012年大会上的5项主 要议题之一。对肺炎支原体而言,疫苗诱导产生的 抗体水平和阻止病原移行及疾病的发生联系不大, 疫苗抗体水平不一定与保护正相关,只为参考性指 标。弱毒疫苗能够激发机体的细胞免疫,通过占位 效应而减少喘气病的发生,免疫效果良好。但弱毒 疫苗肺内注射的免疫方法阻碍着其推广。活疫苗辅 以多种佐剂经肌肉注射能达到良好的免疫效果,因 此,探究新型佐剂、改良活疫苗的免疫方法,使活疫 苗能够通过肌肉注射、口服或者喷雾免疫是今后猪 支原体肺炎疫苗研究的关键。 新型疫苗能够很好地激发机体细胞免疫,然而 以天然菌体成分或其分泌物作为亚单位疫苗的组 分,其免疫原性虽好,但提取成本高、产量较低,因 此,利用基因工程方法制各亚单位疫苗是首选途径。 新型疫苗的商品化也是今后支原体防控的关键。 参考文献: [1]1 Woeste K,Grosse B E.Transmission of agents of the porcine respiratory disease complex(PRDC)between swine herds:a re— view Part I-diagnostics,pathogen transmission via pig movement IJ].Dtsch Tierarztl Wochenschr,2007,1 14(9):324—326,328-337. 【2】 Cardona A C,Pijoan C,Dee S A.Assessing Myeoplasma hyop— neulnoniae aerosol movement at several distances fJ].Vet Rec, 2005,156(3):91-92. 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