干擾素的生物學特性及在豬病毒性疾病防控中的應用

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(浙江省農(nóng)業(yè)科學院 畜牧獸醫(yī)研究所，浙江杭州 310021)

近年來，隨著養(yǎng)豬業(yè)的迅猛發(fā)展，豬病毒性疾病的種類已越來越多，復雜程度不斷加劇。病毒性疾病不同于細菌性疾病,大多沒有特效藥,疾病發(fā)生后不能有效治療,且混合感染和繼發(fā)感染嚴重，臨床上多以高熱形式出現(xiàn)，特別是哺乳和剛斷奶仔豬,死亡率極高。因此，豬病毒性疾病已成為當前制約養(yǎng)豬業(yè)健康發(fā)展的重要因素之一。

干擾素(IFN)是機體受病毒或誘生劑刺激巨噬細胞、淋巴細胞以及體細胞而產(chǎn)生的一種具有高度生物活性功能的糖蛋白，屬廣譜性抗病毒物質(zhì), 幾乎對所有病毒都有一定程度的抑制作用。當作用于細胞時，會使細胞立即獲得抗病毒、抑制細胞增殖、免疫調(diào)節(jié)等多方面的生物學活性。

1 生物學特性

IFN蛋白家族基于其基因序列、染色體定位和受體特異性，可分為3 型，即Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。Ⅰ型包括IFN-α、β、ω、ε、κ、δ、τ、ζ 等，但IFN-δ、τ、ζ只存在于豬、牛、反芻動物和鼠體內(nèi)，在哺乳動物中IFN-α/β是多基因家族，其中IFN-α包括25個以上的亞型。Ⅱ型干擾素由單基因家族IFN-γ構成，又稱為免疫干擾素。Ⅲ型干擾素是新發(fā)現(xiàn)的細胞因子，與Ⅰ型干擾素關系密切，稱為IFN-λ，有特殊的生理學功能。Ⅰ型干擾素共用同一受體，主要參與病毒復制，通過誘導細胞合成多種酶(2-5寡聚腺苷酸合成酶等)和旁分泌作用，抑制細胞增殖，活化NK細胞，促進MHCI類分子遞呈抗原。Ⅱ型干擾素由淋巴細胞產(chǎn)生，具有多種生物學活性，是一種強巨噬細胞、NK細胞和血管內(nèi)皮細胞活化劑，能激活巨噬細胞并促進其活性；能直接作用于T和B淋巴細胞，促進分化；可抑制病毒蛋白和DNA合成，促進MHCII類分子呈遞抗原多肽，增強動物機體的免疫與抗病機能。

干擾素并不直接作用于病毒，而是在未感染細胞表面與特殊受體結合，產(chǎn)生20余種細胞蛋白，其中抗病毒蛋白分別對病毒復制的任何階段都具有靶向作用。另外，干擾素也可作用于免疫系統(tǒng)，增強免疫功能，產(chǎn)生免疫反應的調(diào)節(jié)作用，兩者相互作用有利于病毒感染的減輕或解除。干擾素具有很廣的抗病毒譜，可對同種和異種病毒均有用， 并且對動物無毒性或毒性很小，抗原性也很弱，因此可以反復應用，并且干擾素還有一系列的免疫調(diào)節(jié)作用和抗腫瘤作用，能夠抑制致瘤病毒所致的細胞轉(zhuǎn)化。

2 干擾素在豬病毒性疾病防控中的作用

大量體內(nèi)和體外試驗表明，干擾素對豬的傳染病病毒具有防御和抑制作用。用IFN-γ處理，不僅可抑制PRRSV、傳染性胃腸炎冠狀病毒和豬瘟病毒的復制，而且對消除中樞神經(jīng)系統(tǒng)中持續(xù)感染的皰疹病毒有著重要作用。另外，重組IFN-γ作為疫苗佐劑還能特異性的增強疫苗的免疫效果，增強機體抗感染能力。

Buddaert W等(1998)[1]研究了豬繁殖與呼吸綜合征病毒( PRRSV)與重組表達豬IFN-α的相互作用，試驗用重組表達的豬IFN-α處理豬肺巨噬細胞(PAM)后,PRRSV的增殖顯著降低。Vandenbroeck K等(1998)[2]研究發(fā)現(xiàn)，重組豬IFN-γ可以加強偽狂犬病毒滅活苗二次免疫后的IgG、IgA反應,減輕偽狂犬病病毒攻毒后的發(fā)熱和體重減輕,并通過試驗證實在偽狂犬病毒滅活苗中添加一定劑量的重組豬IFN-γ可有效提高黏膜免疫和全身免疫水平。Chinsangaram J等(2005)[3]研究發(fā)現(xiàn),大腸桿菌表達的豬IFN-α對口蹄疫病毒(FMDV)有抑制作用,對蛋白質(zhì)翻譯水平的發(fā)揮也有抑制作用,這可能與雙股RNA依賴的蛋白激酶(PKR)有關,并證明了這一結論。

李江凌等(2003)[4]進行豬淋巴細胞IFN-γ基因的克隆及其在體內(nèi)外基因表達、對小鼠和豬免疫系統(tǒng)和對豬瘟、豬肺疫和豬丹毒三聯(lián)疫苗及副傷寒疫苗的免疫應答的作用和機理進行系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)，IFN-γ可明顯促進免疫應答。徐彥祥等(2000)[5]采用豬白細胞IFN防控哺乳和斷奶仔豬病毒性腹瀉或病毒、細菌混合感染引起的腹瀉，證實有良好的預防和治療效果。崔志英(2007)[6]采用天然人源干擾素-α口服飼養(yǎng)試驗，證實豬的日增重和成活率明顯提高。姚清俠(2007)[7]采用PoIFN-α、γ增強CSFV 細胞苗在豬體內(nèi)IgG及IgG2抗體水平與調(diào)節(jié)Th1免疫反應試驗表明,PoIFN-α對IgG的調(diào)控劑量呈正相關。楊家華(1997)[8]試驗肌內(nèi)注射干擾素可明顯提高仔豬的成活率和降低腹瀉率。龍慶軍等(2008)[9]應用“豬白細胞干擾素”治療豬藍耳病、鏈球菌病、附紅細胞體病混合感染病例，結果第2d患豬癥狀逐漸減輕并能進食，5 d后康復，且無新發(fā)病例，臨床療效非常明顯。

熊忠良等(2008)[10]利用干擾素進行仔豬高致病性PRRS、豬瘟(CSF)、豬偽狂犬病、豬圓環(huán)毒病的治療,成活率分別達到95.8%和93.6%。岑路等(2010)[11]選擇斷奶仔豬開展重組豬α2干擾素在促進生長作用和預防病毒性疾病方面的臨床試驗，結果日增重和成活率明顯提高，表明豬α2干擾素對仔豬生長有良好的促進作用,具有顯著的緊急預防病毒性疾病效果。

3 干擾素在豬病防控中的主要優(yōu)缺點

干擾素具有抗病毒作用廣泛、殘留小、無污染、無耐藥性、無藥物殘留等優(yōu)點,應用前景廣闊。

但是，干擾素作為一種具有活性的生物制品，必須在病毒感染的早期，也就是體內(nèi)病毒尚未廣泛擴散和引起嚴重病變之前應用才能奏效，并且經(jīng)常需要反復多次地使用。另外，干擾素還可能具有明顯的種屬特異性，也就是某種屬動物細胞產(chǎn)生的干擾素只能保護同種屬或非常接近種屬的動物和細胞，對其他種屬則可能無效。

另外，干擾素在使用方法上，除了必須注意其解凍或稀釋液的化學特性外，也要注意與之相配藥品的化學性質(zhì)。常用的干擾素多為α-干擾素，少數(shù)為β-干擾素、γ-干擾素的混合制劑。無論是前者或后者，解凍液、稀釋液和所搭配藥品酸堿度的不適宜，都會降低其生物活性。臨床使用干擾素的病例多數(shù)為病毒病和細菌病的混合感染病例，治療時需要殺菌、消炎、平衡電解質(zhì)等支持性治療，用藥種類多、量大是基本特征，若把握不當，將某種水劑藥品同干擾素混合，很容易因搭配的化學藥品自身特性導致干擾素的生物活性降低，甚至失活。所以，在對所用化學藥品性質(zhì)不清楚或無把握時，最好單獨使用干擾素，而不宜混合使用。

鑒于安全生產(chǎn)的考慮，干擾素制品使用后一定時間內(nèi)，應當避免接種疫苗，以免接種后產(chǎn)生無效抗體；通常會將這種間隔放在3 d左右，即接種疫苗后3 d以內(nèi)不宜使用干擾素，或使用干擾素后間隔3 d后方可接種疫苗。

[1]Buddaert W, Van Reeth K, Pensaert M. In vivo and in vitro interferon (IFN) studies with the porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV)[J]. Adv Exp Med Biol.1998,440:461-467.

[2]Vandenbroeck K, N auwynck H, V anclerpooten A, et al.Recombinant porcine IFN gamma potentiates the secondary IgG and IgA responses to an inactivated suid herpesvirus -1 vaccine and reduces postchallenge weight loss and fever in pigs[J].Journal of Interferon Cytokine Research,1998,18(9):739-744.

[3]Chinsangaram J,Koster M,Grubman MJ.Inhibition of deleted foot and mouth disease virus replication by Thymosin alpha involves double-stranded RNA-dependent protein kinase [J].J Virol,2005,75(12):5498-5503.

[4]李江凌,高 榮,武 梅,等.成華豬γ一干擾素基因分子克隆與序列分析[J].中國獸醫(yī)雜志,2003，39(5):3-5.

[5]徐彥祥.豬白細胞干擾素對仔豬腹瀉的防治效果試驗[J].中國獸醫(yī)科技,2000,30(4):41.

[6]崔志英. 天然人源干擾素對斷奶仔豬免疫機能的影響及其機理[D].廣州:華南農(nóng)業(yè)大學, 2007.

[7]姚清俠.豬α2干擾素、豬β2干擾素與豬γ2干擾素的抗病毒活性及其免疫佐劑的研究[D]. 湖北:華中農(nóng)業(yè)大學,2007.

[8]楊家華,劉達遠. 豬白細胞干擾素治療豬病毒性疾病試驗[J].四川畜禽,1997(4):49-50.

[9]龍慶軍，秦曉華. 豬白細胞干擾素對豬藍耳病、鏈球菌病、附紅細胞體病混合感染的臨床治療報告[J].現(xiàn)代畜牧獸醫(yī)，2008(4)：32-33.

[10]熊忠良,許滌平,李 勇,等.豬基因工程復合干擾素對仔豬病毒性疾病防治防治效果觀察[J]. 湖北畜牧獸醫(yī),2008,12:10-11.

[11]岑 路,岑偉建,劉鍵強,等.豬α2干擾素臨床促仔豬生長及疾病預防試驗[J].中國畜牧獸醫(yī),2010,37(2):141-143.