我國集約化家禽養(yǎng)殖中雞白細(xì)胞介素-2的應(yīng)用前景分析

邢明偉，曾祥偉，侯志軍，柴洪亮，華育平

（東北林業(yè)大學(xué)野生動(dòng)物資源學(xué)院，哈爾濱 150040）

隨著家禽養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，在獸醫(yī)臨床上暴發(fā)的傳染病亦愈來愈多?？刂萍膊〉陌l(fā)生除了平時(shí)嚴(yán)格的飼養(yǎng)衛(wèi)生管理之外，就是對(duì)家禽進(jìn)行確實(shí)有效的藥物預(yù)防和免疫接種。在藥物預(yù)防方面，普遍的做法就是使用各種抗生素，但隨著耐藥菌株的不斷出現(xiàn)和無公害綠色養(yǎng)殖技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建立，抗生素作為預(yù)防藥物所帶來的負(fù)面問題越來越多，急需新的預(yù)防藥物來代替。在免疫接種方面，傳統(tǒng)的活苗和滅活苗的廣泛使用和一小部分基因工程疫苗的嘗試性使用，使許多重要的家禽傳染病得到有效控制。但在實(shí)際生產(chǎn)中，并不是所有傳染病均有疫苗可用，也不是所有疫苗均可產(chǎn)生完全保護(hù)。由于疫苗本身抗原性低等種種原因，一些滅活苗和基因工程苗的免疫效果往往不理想，造成免疫失敗。如雞新城疫、禽流感等疾病在生產(chǎn)中仍不斷暴發(fā)[1－2]。要克服目前這種狀況，一是選擇免疫原性好的毒株，二是選擇較好的免疫佐劑。在生產(chǎn)實(shí)踐中最常用的佐劑是礦物油，在禽病的免疫接種中起到較好的效果，但是它具有難以吸收等缺點(diǎn)。因此，對(duì)新型免疫佐劑的研制一直成為免疫接種中的熱點(diǎn)問題。

白細(xì)胞介素-2（IL-2）是由激活的T細(xì)胞分泌產(chǎn)生的糖蛋白，具有顯著的免疫增強(qiáng)作用和一定免疫治療作用。人的IL-2和許多哺乳動(dòng)物的IL-2已經(jīng)作為免疫佐劑和免疫治療劑被用于臨床，并取得良好的效果。雞的IL-2作為免疫佐劑和免疫治療劑也開始嘗試應(yīng)用于臨床。本文就雞IL-2作為免疫治療劑和免疫增強(qiáng)劑，在家禽集約化養(yǎng)殖中發(fā)揮抗感染免疫方面的應(yīng)用做以綜述。

1 免疫治療劑

雞IL-2作為免疫治療劑應(yīng)用于禽細(xì)菌性傳染病和一些寄生蟲病的報(bào)道不斷出現(xiàn)。Tellez等使用由雞ConA活化T細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞因子，可以使雞腸炎沙門氏菌器官侵入率降低51%～60%，此種細(xì)胞因子注入雞胚，同樣可以顯著降低孵化期雞胚沙門氏菌器官侵入率[3]。在寄生蟲方面，Lillehoj等，在Eimeria tenella或E.aceroulina感染雞的前1 d或感染后的第1天，用ConA活化雞淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子處理雞，可以明顯降低球蟲感染雞卵囊的排出量[4]。謝昆等對(duì)ChIL-2的抗球蟲作用做了初步研究[5]，分別在14日齡和21日齡給試驗(yàn)雛雞胸部肌肉注射不同劑量的重組ChIL-2蛋白，28 d齡口服接種1×105個(gè)活球蟲卵囊，結(jié)果表明，重組ChIL-2蛋白能降低相對(duì)卵囊產(chǎn)量、減少盲腸病變、提高相對(duì)增重。Lowenthal等研究發(fā)現(xiàn)，剛孵化出的小雞的T淋巴細(xì)胞未發(fā)育成熟，在抗原的刺激下不能分化增殖和分泌IL-2，因此在小雞2周齡注射IL-2可以提供一定的保護(hù)力[6]。作為免疫治療劑，IL-2還可以克服免疫抑制以及預(yù)防某些疾病感染，合理使用IL-2還可以克服飼料中的霉菌毒素等原因引起的免疫抑制。

2 免疫增強(qiáng)劑

雞IL-2細(xì)胞因子免疫增強(qiáng)劑不同于以往的化學(xué)佐劑，它能調(diào)節(jié)動(dòng)物對(duì)疫苗的反應(yīng)，包括免疫細(xì)胞向接種部位移動(dòng)，抗原提呈，促進(jìn)Th細(xì)胞的產(chǎn)生，B細(xì)胞的成熟和分化，激活包括NK細(xì)胞、嗜酸性細(xì)胞和肥大細(xì)胞在內(nèi)的非特異性殺傷細(xì)胞。它不僅可用于常規(guī)活苗和滅活疫苗的免疫增強(qiáng)劑，還可應(yīng)用于DNA疫苗等新型基因工程疫苗的免疫增強(qiáng)劑，免疫增強(qiáng)效果十分明顯。

2.1 作為常規(guī)疫苗的免疫增強(qiáng)劑

2.1.1 作為傳染性法氏囊病疫苗的免疫增強(qiáng)劑

傳染性法氏囊病病毒主要感染法氏囊內(nèi)B細(xì)胞，并在其中增殖,感染病毒后4 d，法氏囊內(nèi)病毒增加，B細(xì)胞、漿細(xì)胞數(shù)量明顯減少；脾B細(xì)胞抗體生成能力降低；胸腺、法氏囊和脾的ANAE+T細(xì)胞數(shù)量顯著下降。呼吸道和消化道局部免疫組織哈德爾氏腺、支氣管黏膜、盲腸扁桃體、十二指腸黏膜固有層的漿細(xì)胞和ANAE+T細(xì)胞顯著減少。感染IBDV后，CD4+和CD8+T細(xì)胞流入法氏囊，在它們中雖沒有發(fā)現(xiàn)病毒，但它們接近被感染細(xì)胞；法氏囊和脾中MHC-II類分子表達(dá)持續(xù)受抑制[7]；外周血T細(xì)胞數(shù)量減少，T細(xì)胞功能降低,外周血淋巴組織對(duì)絲裂原的反應(yīng)暫時(shí)受抑制,第6周抑制最強(qiáng)烈[8]；火雞感染IBDV后T細(xì)胞對(duì)絲裂原的反應(yīng)受抑制[9]。感染IBDV后機(jī)體全身免疫水平降低[7]，體液免疫和細(xì)胞免疫功能顯著下降[10]，體液免疫抑制的持續(xù)時(shí)間較長，這與B細(xì)胞及其前體壞死，以及Th等發(fā)動(dòng)免疫反應(yīng)的細(xì)胞受破壞有關(guān)[7]。同時(shí)，法氏囊內(nèi)B、T細(xì)胞數(shù)量都減少，傳染性法氏囊病感染雞IL-2誘生減少[10]。

李宏梅等用與法氏囊疫苗聯(lián)合應(yīng)用對(duì)雞細(xì)胞免疫水平的影響進(jìn)行研究，結(jié)果表明，雞IL-2能夠提高疫苗的免疫效果[11]。IL-2的作用是促使Th即CD4+T細(xì)胞誘導(dǎo)B細(xì)胞的分化和增殖，提高B胞免疫水平，促使CD4+T細(xì)胞輔助CD8+T細(xì)胞的殺傷作用，增強(qiáng)NK細(xì)胞活性,提高細(xì)胞免疫水平加入外源性IL-2能顯著提高淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化水平，提高淋巴細(xì)胞功能。從試驗(yàn)來看傳染性法氏囊病滅活苗具有一定的免疫保護(hù)作用，加入外源性IL-2能使這種保護(hù)作用進(jìn)一步增強(qiáng)，病理變化也顯著降低，病變發(fā)生減少率達(dá)到20%，因而可以作為IBD滅活苗的免疫增強(qiáng)劑。

2.1.2 作為禽流感滅活苗的免疫增強(qiáng)劑

禽流感是由正粘病毒科A型流感病毒引起的一種禽類感染的疾病綜合癥。其亞型多、流行廣、變異快、感染宿主多，破壞性強(qiáng)，給畜牧業(yè)生產(chǎn)帶來了極大的危害。2003年12月開始，禽流感病毒席卷美國、加拿大及包括泰國、越南、日本、韓國在內(nèi)的10余個(gè)亞洲國家和地區(qū)，造成了至少5億美元的經(jīng)濟(jì)損失。盡管疫苗在禽流感防治方面起到重要的作用，但是疫病還是時(shí)有發(fā)生[1-2]，疫病的發(fā)生可能與疫苗存在一定關(guān)系。由于滅活苗的免疫原性不強(qiáng)，在一定程度上影響了免疫效果。因此，提高滅活苗的免疫效果尤為重要。

重組白細(xì)胞介素2（IL-2）作為一種有效的免疫增強(qiáng)劑，其作用已經(jīng)在許多動(dòng)物疾病中免疫中得到驗(yàn)證。為了探討重組IL-2對(duì)H9亞型禽流感滅活疫苗免疫調(diào)節(jié)，徐前明等進(jìn)行了重組雞IL-2對(duì)禽流感滅活苗免疫增強(qiáng)作用的試驗(yàn)[12]，從結(jié)果看，雞IL-2能夠使AIVH9滅活苗高水平抗體效價(jià)維持時(shí)間較長。與僅用單一疫苗免疫相比較，機(jī)體可在較長時(shí)間內(nèi)維持較高的抗體水平，達(dá)到2個(gè)月，而單疫苗免疫動(dòng)物后，抗體效價(jià)維持在24.0以上僅2周左右，而試驗(yàn)組用重組雞IL-2蛋白作該疫苗佐劑時(shí)，動(dòng)物維持該抗體效價(jià)在24.0以上的時(shí)間可達(dá)50 d左右，說明了重組雞IL-2蛋白能夠增強(qiáng)AIVH9滅活苗的免疫效果，同時(shí)試驗(yàn)還表明使用0.06～0.1 mg重組雞IL-2蛋白作為AIVH9滅活苗佐劑時(shí)，可取得較為理想的效果。

2.1.3 作為多聯(lián)滅活苗的免疫增強(qiáng)劑

費(fèi)聿鋒等對(duì)重組雞IL-2增強(qiáng)雞四聯(lián)滅活苗的免疫效果進(jìn)行了研究[13]，試驗(yàn)使用在原核表達(dá)系統(tǒng)中表達(dá)的重組雞白細(xì)胞介素2（IL-2）蛋白，經(jīng)過初步的分離純化，與雞新城疫-禽流感-法氏囊-傳染性支氣管炎四聯(lián)油乳劑滅活苗同時(shí)使用。試驗(yàn)共分5組，每組10只雞。其中對(duì)照組只注射四聯(lián)油乳劑滅活苗；4個(gè)試驗(yàn)組，在注射疫苗的同時(shí)分別注射重組雞IL-2蛋白0.05、0.01、0.15、0.20 mg。試驗(yàn)組與對(duì)照組同時(shí)各注射新城疫等多聯(lián)油苗0.5 mL。采用HA、HI試驗(yàn)測定雞新城疫、禽流感抗體滴度。結(jié)果表明，重組雞IL-2對(duì)該四聯(lián)油乳劑滅活苗有較強(qiáng)的免疫增強(qiáng)作用。以第3、4組的增強(qiáng)效果較為明顯，其中對(duì)雞新城疫病毒和禽流感抗原的抗體效價(jià)，與對(duì)照組相比，雞新城疫病毒抗原的抗體效價(jià)分別提高了2.4、2.8個(gè)滴度；禽流感病毒抗原的抗體效價(jià)分別提高了2.2、3.0個(gè)滴度。重組雞IL-2在使用的過程中，沒有發(fā)現(xiàn)任何毒副作用，證明是一種安全高效的免疫增強(qiáng)劑。

2.2 作為新型基因工程疫苗的免疫增強(qiáng)劑

利用基因重組的方法將IL-2基因和某種病毒基因重組獲得IL-2抗原重組蛋白，是研制新一代基因工程苗的另一有效途徑。目前，關(guān)于雞IL-2在雞基因疫苗中的作用的報(bào)道較少。

2.2.1 新城疫病毒F基因疫苗免疫中的作用

姜永厚等[14]利用國內(nèi)陳洪巖等[15]首次克隆得到的IL-2與新城疫弱毒D26株的F基因，并成功構(gòu)建了表達(dá)雞IL-2與新城疫F蛋白的重組質(zhì)粒（pcDNA-F-IL-2），用此重組質(zhì)粒聯(lián)合免疫SPF雛雞，抗體監(jiān)測結(jié)果顯示，添加雞IL-2質(zhì)粒試驗(yàn)雞的抗體滴度高于單獨(dú)接種F基因疫苗試驗(yàn)雞的抗體滴度；同時(shí)，MTT法檢測免疫雞T、B淋巴細(xì)胞對(duì)刺激劑均有明顯的反應(yīng)性，且顯著高于單獨(dú)接種F基因疫苗組（P＜0.01），說明F基因免疫誘導(dǎo)的細(xì)胞免疫、體液免疫應(yīng)答均得到了加強(qiáng)。添加IL-2質(zhì)粒組試驗(yàn)雞體液免疫、細(xì)胞免疫的增強(qiáng)及免疫保護(hù)率（50%）的提高。它一方面刺激T淋巴細(xì)胞的增殖、分化，增強(qiáng)細(xì)胞免疫應(yīng)答；另一方面作用于B細(xì)胞，促進(jìn)其活化分泌免疫球蛋白，加速抗體生成，進(jìn)而加強(qiáng)體液免疫。試驗(yàn)中，雞IL-2和F基因兩種質(zhì)?；旌辖臃N的免疫效果優(yōu)于這兩種質(zhì)粒的分別接種，證明雞的IL-2的佐劑發(fā)揮作用同樣依賴于同編碼病毒抗原質(zhì)粒的共同注射，從而為雞IL-2的實(shí)際應(yīng)用提供了重要的試驗(yàn)依據(jù)。

2.2.2 對(duì)IBDV多聚蛋白DNA疫苗免疫原性的影響

于漣等應(yīng)用重疊延伸剪切技術(shù)[16]，經(jīng)3次PCR將傳染性法氏囊病病毒（IBDV）多聚蛋白（VP2/4/3）基因和雞白細(xì)胞介素2（ChIL-2）基因進(jìn)行融合，定向插入真核表達(dá)載體pCI的CMV啟動(dòng)子下游，獲得重組質(zhì)粒pCI-VP2/4/3-IL-2和pCI-IL-2-VP2/4/3。將其制備成DNA疫苗，肌肉注射14日齡非免疫雞，2周后加強(qiáng)免疫，定期測定雞抗IBDV血清ELISA抗體效價(jià)及病毒中和抗體效價(jià)。加強(qiáng)免疫后3周用IBDV標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)毒株攻擊，連續(xù)觀察3 d后全部撲殺，計(jì)算保護(hù)率及囊體比，并進(jìn)行組織病理學(xué)檢查。結(jié)果表明，①融合基因重組質(zhì)粒pCIVP2/4/3-IL-2、pCI-IL-2-VP2/4/3免疫后能明顯增強(qiáng)IBDV DNA疫苗對(duì)強(qiáng)毒的攻擊保護(hù)（保護(hù)率分別為83.3%、91.6%），顯著高于pCI-VP2/4/3單獨(dú)免疫對(duì)照組（58.3%）；②誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗IBDV血清ELISA抗體效價(jià)明顯增高（P<0.05），同時(shí)能提高DNA疫苗誘導(dǎo)產(chǎn)生的中和抗體效價(jià)（P<0.05）；③能顯著促進(jìn)雞外周血液T淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)。上述結(jié)果表明，IBDV VP2/4/3與ChIL-2基因融合后發(fā)揮了相互協(xié)同作用，ChIL-2產(chǎn)生了分子免疫佐劑效應(yīng)；融合基因DNA疫苗能增強(qiáng)IBDV DNA疫苗的免疫原性，促進(jìn)了機(jī)體特異性免疫應(yīng)答。

3 展望

隨著集約化養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，應(yīng)用藥物預(yù)防和免疫接種來控制動(dòng)物傳染病的情況越來越普遍。除了青霉素、慶大霉素、磺胺、卡那霉素、新霉素等各種抗生素和驅(qū)蟲藥外，促進(jìn)生長、同期發(fā)情等非治療用途藥物的品種和數(shù)量不斷地增加，但由此而產(chǎn)生的動(dòng)物性食品中的藥物殘留對(duì)公眾健康和環(huán)境的潛在危害也日趨嚴(yán)重。常規(guī)疫苗免疫增強(qiáng)劑的使用的確提高了疫苗的免疫效果，但其難吸收問題也使生產(chǎn)禽類產(chǎn)品難以達(dá)到綠色食品的要求。這些都是家禽集約化養(yǎng)殖中亟待解決的問題。

目前，雞IL-2已經(jīng)由原來的基礎(chǔ)研究向應(yīng)用研究發(fā)展，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)綠色健康的動(dòng)物產(chǎn)品的需求越來越迫切。雞IL-2在作為免疫治療劑、免疫增強(qiáng)劑，以及構(gòu)建新型基因工程疫苗方面具有廣闊的發(fā)展前景。但同時(shí)我們也應(yīng)該注意到重組雞IL-2的基因工程產(chǎn)品畢竟不是畜禽本身產(chǎn)生的，而是外源性的，在其使用上也要慎重合理；另外，過量使用也會(huì)破壞畜禽本身的應(yīng)答平衡，導(dǎo)致自身免疫病的發(fā)生。因此只有更加深入地研究雞IL-2的生理特點(diǎn)和作用機(jī)理，才能充分發(fā)揮其作用，為現(xiàn)代化綠色健康的家禽飼養(yǎng)業(yè)的發(fā)展奠定有利的基礎(chǔ)?？傊?，我們認(rèn)為雞IL-2盡管還不能完全替代抗生素等預(yù)防藥物和一些傳統(tǒng)的免疫增強(qiáng)劑，但I(xiàn)L-2作為天然、健康、無殘留的新型生物制品，在集約化家禽養(yǎng)殖中的傳染病預(yù)防和控制方面的廣泛應(yīng)用將成為今后的主流趨勢。

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