裴國鋒(河北省張家口市動物疫病預(yù)防控制中心 075000)丁勇(河北省懷安縣畜牧水產(chǎn)局動物疫病預(yù)防控制中心 076150)
常見動物疫苗的免疫佐劑
裴國鋒(河北省張家口市動物疫病預(yù)防控制中心 075000)丁勇(河北省懷安縣畜牧水產(chǎn)局動物疫病預(yù)防控制中心 076150)
著重介紹現(xiàn)代疫苗生產(chǎn)工藝中常見的幾種佐劑各自的優(yōu)缺點(diǎn)及運(yùn)用范圍及佐劑的作用功能。
疫苗;佐劑;種類;優(yōu)缺點(diǎn);適應(yīng)范圍;作用
隨著養(yǎng)殖業(yè)快速高效發(fā)展,現(xiàn)代化、集約化、規(guī)?;B(yǎng)殖成為養(yǎng)殖主體,相應(yīng)需求的動物疫苗也極具提高增加,為了使疫苗發(fā)揮其極大地免疫原性而用到一些佐劑,佐劑可使非特異性地通過物理的或化學(xué)的方式與特異性免疫反應(yīng)物質(zhì)結(jié)合,從而誘發(fā)肌體產(chǎn)生長期、高效的特異性免疫反應(yīng),提高肌體保護(hù)能力。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,研制出的新型基因疫苗純度高、特異性強(qiáng)、分子小、免疫原性相對較差,難以產(chǎn)生足夠的免疫應(yīng)答也需要一些佐劑來提高免疫原性。
微生物有百日咳桿菌、沙門氏菌、分枝桿菌、乳桿菌、李氏桿菌、葡萄球菌、鏈球菌、諾卡氏菌、副粘病毒和細(xì)小病毒等。微生物組分有如G-(革蘭氏陰性菌)提出的脂多糖(CPS)和酵母多糖及真菌提出的香菇多糖以及中藥提取的各種多糖。
按分子量大小和性質(zhì)可分為以下四類。
核酸、人工合成多核苷酸、聚丙稀酸、丙稀酸等。
有機(jī)物的類脂、VA和無機(jī)物的硫酸鋁、磷酸鋁、氫氧化鋁等。
植物油和礦物油等。
某些陰離子、表面活性劑和陽離子表面活性劑。
有左旋咪唑、梯洛龍和D—青霉素胺類;中藥類有黃芪、冬蟲夏草、天麻和苦參等及其提取物和黃芪多糖、冬蟲夏草多糖等。
是膠體性佐劑與抗原混合接種,使其在注射部位存留較長時間,以便緩慢釋放抗原,形成持續(xù)地刺激免疫系統(tǒng),而形成堅(jiān)強(qiáng)免疫。如:油佐劑(SPOM白油)、鹽類鋁膠佐劑不融合佐劑等[1]。
這類佐劑不與抗原混合,分別在不同部位注射也可出現(xiàn)良好效果,又稱其為中樞性佐劑,又可分為微生物與非微生物佐劑[1]。
微生物及其產(chǎn)物,多種細(xì)菌如大腸桿菌、魏氏梭菌[2]、波氏桿菌和真菌及產(chǎn)物等。
(1)核酸及其類似物:DNA、RNA、低核苷酸、多聚核苷酸和環(huán)磷腺苷等。(2)表面活性劑:吐溫-80、司班、卵磷脂類作物、溴十八烷基三甲胺類似物等。(3)藥物類:左旋咪唑、蜂膠等。
即它的作用機(jī)制是抗原被油包圍形成微結(jié)構(gòu)內(nèi),使之貯存而緩慢釋放,刺激機(jī)體免疫細(xì)胞而出現(xiàn)免疫應(yīng)答,產(chǎn)生抗體。主要有:弗氏佐劑分完全與不完全兩種,白油與SPON(司班)等。白油佐劑配方之一,10號白油94ml、司班-80 6ml(或吐溫-80 6ml)、硬脂酸鋁2g[3],經(jīng)過121℃滅菌20min,即可作為油相使用。白油85%乳化劑15%,混合過濾菌即成為佛氏不完全佐劑(FIA);而向其中加入0.5mg/ml死結(jié)核桿菌或卡介苗,即為完全佛氏佐劑(FCA)。
蜂膠是由蜜蜂腭腺的分泌物和蜜蜂采的天然有機(jī)物,以及蜂蠟和花粉等組成。內(nèi)含樹脂芳香油、花粉及20多種酮類化合物以及VB1、VP、VA,多種氨基酸、酶和多糖等成份,是一種天然的免疫增效劑和刺激劑,具有增進(jìn)機(jī)體免疫功能和促進(jìn)組織再生作用,具有廣譜抗微生物作用,研究證明,應(yīng)用蜂膠作為機(jī)體的免疫增效劑,能顯著提高機(jī)體內(nèi)抗體含量,增強(qiáng)吞噬細(xì)胞的吞噬能力。蜂膠的用法是將蜂膠用水—酒精乳化或用聚乙烯乙二醇,稀釋蜂膠效果更好,但國內(nèi)常用水—酒精乳化蜂膠,常用蜂膠作佐劑的疫苗有雞大腸桿菌苗滅活蜂膠苗的研制[4]、禽霍亂蜂膠疫苗、兔各種蜂膠苗、雞痘蜂膠苗等。
它是由一層或數(shù)層同化圓排列的連續(xù)脂質(zhì)分子組成的內(nèi)含水相空間而形成的,其成分主要是天然形成的磷脂,如磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺,也含有膽固醇、硬脂酸胺、磷脂酸和二酰基磷酸等成分,磷脂的?;溤介L飽和程度越高,則佐劑性越強(qiáng)。它兼具佐劑和載體功能,類似細(xì)胞膜的微球體。脂質(zhì)體能將抗原傳遞給合適的免疫細(xì)胞,具有靶向作用[5],脂質(zhì)體可以說無毒、無免疫原性,且在體內(nèi)能降解,是一種良好的佐劑。在細(xì)菌類、病毒類、寄生蟲類以及腫瘤類脂質(zhì)體疫苗的開發(fā)中報(bào)道了很多。而納米正電荷脂質(zhì)體將能順應(yīng)疫苗研究的發(fā)展方向,有助于提高蛋白質(zhì)疫苗和基因疫苗的細(xì)胞免疫效應(yīng),有大量試驗(yàn)。
甘草、冬蟲夏草、天麻、黃芪、苦參、香菇多糖和靈芝多糖類等均有很好的免疫佐劑或免疫增效劑。各類多糖是一種良好的生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑和無細(xì)胞毒性的免疫促進(jìn)劑,不僅能激活T細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞、TL細(xì)胞等免疫細(xì)胞,還能促進(jìn)巨噬細(xì)胞分泌IV-I、腫瘤壞死因子,促進(jìn)T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生IL-2,激活白細(xì)胞,產(chǎn)生干擾素(IFN),通過不同的途徑激活人體系統(tǒng)和網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)等。黃芪多糖及其制劑,稀釋疫苗如豬瘟、高致病藍(lán)耳、兔出血癥滅活凍干苗(兔瘟)等合用,能迅速刺激體液免疫且可較長時間維持較高水平。
可以恢復(fù)外周免疫細(xì)胞的功能,可使低活性的T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性細(xì)胞的功能恢復(fù)正常水平,若B細(xì)胞功能呈病理性亢進(jìn)時,又能使之降低正常水平。左旋咪唑既是免疫扶正劑也是免疫調(diào)節(jié)劑,還可誘導(dǎo)T細(xì)胞中性細(xì)胞分化成熟,使T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為致敏的T細(xì)胞,產(chǎn)生MHF和MIF等淋巴因子,再進(jìn)一步活化巨噬細(xì)胞。左旋咪唑的主要代謝產(chǎn)物是一種巰基化合物,能促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)微生物管的形成,因而增強(qiáng)細(xì)胞功能,它還有胸腺激素的類似作用,誘導(dǎo)T細(xì)胞成熟、增強(qiáng)外周T細(xì)胞巨噬細(xì)胞和中性顆粒細(xì)胞的活性。也被用做佐劑的一種重要物。
某些微生物或菌體成分同其他抗原一起注射,具有明顯的佐劑效應(yīng)。有佐劑活性的微生物有分枝桿菌(結(jié)核桿菌、卡介等)及某些有百日咳桿菌、綠膿桿菌、布氏桿菌、大腸桿菌、魏氏梭菌的脂多糖、革蘭氏陽性菌有葡萄球菌、鏈球菌、短小棒狀桿菌、乳桿菌等。還有霍亂弧菌毒素和酵母菌的脂多糖。常見的有卡介菌(BCG)。免疫作用:促進(jìn)細(xì)胞免疫功能,能促進(jìn)單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)增生,增加吞噬細(xì)胞和外周淋巴組織的免疫活細(xì)胞釋放可溶性介質(zhì),激活巨噬細(xì)胞、TH和ETC等免疫細(xì)胞的功能,使宿主細(xì)胞免疫與抗腫瘤作用增強(qiáng),活性成分及其作用,主要刺激細(xì)胞免疫,而死的BCG則可增強(qiáng)體液免疫。如用酚滅活BCG的甲醇提取物(MER)和細(xì)胞碎片、蛋白酶處理所得的不溶血性細(xì)胞壁骨架(CWS)均具有抗腫瘤作用。BCG水溶性物質(zhì)、細(xì)胞膜組分和去脂菌體能刺激免疫作用,結(jié)核菌素的純蛋白微生物(PPD)則刺激骨髓免疫細(xì)胞分裂增殖。短小棒狀桿菌功能激活單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng),對體液免疫作用、對NK細(xì)胞的作用,對NK細(xì)胞的作用即NK細(xì)胞對癌腫細(xì)胞有特異的細(xì)胞毒作用。乳酸桿菌、人工合成胞壁酰二肽的新型佐劑。細(xì)菌脂多糖作用環(huán)依賴T細(xì)胞的B細(xì)胞克隆,使之分化為漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體,作用于巨噬細(xì)胞系統(tǒng),導(dǎo)致產(chǎn)生并分泌淋巴因子和白細(xì)胞介素,進(jìn)而活化淋巴細(xì)胞,增強(qiáng)細(xì)胞免疫,CPS能調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞表面抗原,增強(qiáng)其抗原呈遞能力。
通過鋁粉加火堿合成法、明礬加磺酸鈉合成法、明礬加氨水合成法、三氧化鋁加氫氧化鈉合成法獲得,常見有氫氧化鋁、明礬佐劑、磷酸三鈣佐劑三種,但常用的是AI(OH)3佐劑。它的應(yīng)用非常廣泛,是現(xiàn)在唯一被IDA批準(zhǔn)的人、獸醫(yī)可應(yīng)用的佐劑,是一種有效地誘導(dǎo)疫反應(yīng)的佐劑,而氫氧化鋁成本低廉、無毒,使用方便,是胞外繁殖的細(xì)菌及寄生蟲抗原的良好免疫佐劑,但它的存在有明顯的缺點(diǎn):輕度局部反應(yīng),易形成肉芽腫,極少數(shù)的發(fā)生局部無菌性膿腫,可能對人、畜神經(jīng)系統(tǒng)有影響,現(xiàn)階段對誘發(fā)老年性癡呆在研究探討中;它可主要激活TH2免疫細(xì)胞誘導(dǎo)體液免疫應(yīng)答,不能明顯地誘導(dǎo)細(xì)胞介導(dǎo)免疫應(yīng)答,只適用于以抗體為主要保護(hù)性免疫的疾病疫苗,如乙肝麻疹等;比FCA釋放抗原物質(zhì)的效應(yīng)弱得多,同時對許多抗原都不同的有效,主要適用于免疫力強(qiáng)和可大量生產(chǎn)的抗原。
增強(qiáng)抗原的表面積;增強(qiáng)T淋巴細(xì)胞和B細(xì)胞的協(xié)同作用;延長抗原在組織內(nèi)的貯存時間。
引起接種部位細(xì)胞浸潤;加速淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化作用;引起細(xì)胞膜與細(xì)胞漿的變化;細(xì)胞功能的改變;非特異性免疫增強(qiáng)作用。
[1]徐貴卿,房海,樸范編譯.獸醫(yī)生物制品學(xué)[M].河北科學(xué)技術(shù)出版.
[2]丁勇.兔瘟、巴氏桿菌、魏氏梭菌、波氏桿菌四聯(lián)苗的研制[J].上海畜牧獸醫(yī)通訊,1999(3):7-9.
[3]丁勇.ND-IBD-EDS76三聯(lián)油佐劑滅活疫苗的研制[J].畜牧與獸醫(yī),1998(6):266.
[4]丁勇.雞大腸桿菌滅活蜂膠苗的研制[J].中國獸醫(yī)科技,1997(10):43.
[5]苗玉清.免疫佐劑的種類[J].中國畜禽種業(yè),2014(7):30.
丁勇(1970.3-),河北省懷安縣人,畜牧獸醫(yī)師,主要從事畜牧、獸醫(yī)臨床、實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)、疾病預(yù)警、動物疫病防控技術(shù)、生物制品的研制與推廣應(yīng)用等工作,現(xiàn)發(fā)表論文120篇,其中國家級刊物80余篇。