如何改善豬肺炎支原體疫苗的效果

黎先偉 譯 By Roman Krejci

如何改善豬肺炎支原體疫苗的效果

黎先偉 譯 By Roman Krejci

雖然到目前為止，科研人員尚不能完全解釋機(jī)體對(duì)豬肺炎支原體的免疫機(jī)制，但是可以明確的一個(gè)事實(shí)是，接種疫苗可顯著有助于減輕肺部病變的大小以及病原體在體內(nèi)的持續(xù)時(shí)間。眾所周知，對(duì)于優(yōu)秀的滅活疫苗來(lái)說(shuō)，抗原和佐劑成分都對(duì)刺激機(jī)體的疫苗免疫反應(yīng)起到關(guān)鍵作用。經(jīng)相關(guān)研究證實(shí)，脂多糖可有利于豬肺炎支原體疫苗對(duì)機(jī)體所產(chǎn)生的體液和細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。

豬肺炎支原體（M.hyo）是引起豬支原體肺炎的一種主要病原，又稱豬地方流行性肺炎（EP或豬喘氣?。?。長(zhǎng)期以來(lái)，本病一直被認(rèn)為是一種最普遍的，對(duì)養(yǎng)豬業(yè)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失、世界各地廣泛流行，且難以凈化的豬呼吸道疫病。經(jīng)證實(shí)，本病也是參與豬呼吸道疾病綜合征（PRDC）的一種主要病原。豬地方流行性肺炎和豬呼吸道疾病綜合征由于會(huì)顯著降低豬群的生長(zhǎng)速度，降低飼料利用率，增加飼養(yǎng)和用藥成本，在一些復(fù)雜的情況下甚至?xí)黾铀劳雎?，?duì)豬場(chǎng)造成不同程度的損失。雖然本病是一種老病，但是近年來(lái)經(jīng)常與藍(lán)耳病、圓環(huán)病毒等其它病原混合感染，進(jìn)一步加劇豬場(chǎng)的發(fā)病程度和經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)報(bào)道，若豬場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜多變的情況下，豬肺炎支原體可促進(jìn)豬藍(lán)耳病病毒（PRRSv）、豬圓環(huán)病毒（PCV）等其他病原的復(fù)制，與此同時(shí)豬藍(lán)耳病病毒（PRRSv）或豬胸膜肺炎放線桿菌反過(guò)來(lái)加劇豬肺炎的嚴(yán)重程度。這種多病原互作的特點(diǎn)，使得豬的肺臟和免疫功能等嚴(yán)重受損，極易導(dǎo)致豬瘟等其他疫苗免疫失敗，副豬嗜血桿菌、鏈球菌、弓形體病等發(fā)病感染率大大升高，這樣多種因素的互作已對(duì)當(dāng)前養(yǎng)豬業(yè)提出了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。

機(jī)體免疫功能的作用

到目前為止，科研人員尚不能完全解釋機(jī)體對(duì)豬肺炎支原體的免疫機(jī)制。事實(shí)上，病原菌是非侵入性的，并可誘發(fā)肺炎的發(fā)生，這意味著機(jī)體強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)具有顯著的作用。據(jù)報(bào)道豬肺炎支原體幾乎可與宿主免疫系統(tǒng)的每一個(gè)組分相互作用。對(duì)感染（豬肺炎支原體）病豬的肺部進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，促炎和抗炎細(xì)胞因子，以及免疫調(diào)節(jié)介質(zhì)如前列腺素E2（PGE2）、多種白細(xì)胞介素、α-腫瘤壞死因子（TNF-α）和γ-干擾素（IFN-γ）的水平顯著增加。這些細(xì)胞因子和免疫調(diào)節(jié)介質(zhì)的增高，一些是有助于清除機(jī)體內(nèi)的病原菌，而另一些則是對(duì)機(jī)體的免疫系統(tǒng)功能起到抑制作用。

接種（豬肺炎支原體）疫苗是什么對(duì)豬起到保護(hù)作用？

從目前的研究成果來(lái)看，當(dāng)健康動(dòng)物與受（豬肺炎支原體）感染的動(dòng)物接觸時(shí)，接種過(guò)疫苗的豬群并不能防止豬肺炎支原體定植于其臟器內(nèi)，而成為潛在的感染動(dòng)物。不過(guò)，接種過(guò)豬肺炎支原體疫苗與未接種疫苗的豬群相比，在同樣受到病原感染的情況下，其肺臟的病變程度更低且治愈的速度更快，另外未接種疫苗的豬群受感染后，其上呼吸道還會(huì)分泌排泄更多的豬肺炎支原體。這意味著，接種過(guò)（豬肺炎支原體）疫苗的豬群，即便受到病原的感染，其肺臟的病變更輕、豬肺炎支原體在體內(nèi)的增殖下降和經(jīng)口鼻途徑排泄的病原含量也減少。除此之外，接種（豬肺炎支原體）疫苗的主要優(yōu)勢(shì)還包括提高日增重（提高2%～8%）和改善飼料轉(zhuǎn)化率（增加2%～5%）。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)體對(duì)豬肺炎支原體的作用涉及到多種免疫應(yīng)答的機(jī)制。與未接種疫苗的對(duì)照組相比，接種過(guò)（豬肺炎支原體）疫苗豬群感染豬肺炎支原體后，其肺部的免疫系統(tǒng)出現(xiàn)顯著的變化。粘膜抗體水平和細(xì)胞免疫應(yīng)答似乎對(duì)豬肺炎支原體的控制具有重要的作用。與對(duì)照組（未接種疫苗）相比，在接種過(guò)（豬肺炎支原體）疫苗豬群的支氣管肺泡灌洗液（BAL）中，巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的數(shù)量明顯降低，而肺臟中分泌型IgA的含量顯著增加。接種過(guò)疫苗的動(dòng)物可在感染豬肺炎支原體后增加其肺臟內(nèi)IgA和IgG的水平。IgA抗體可防止豬肺炎支原體粘附于呼吸道內(nèi)，而IgG抗體與抗原的調(diào)理作用有關(guān)，增強(qiáng)肺泡巨噬細(xì)胞的吞噬作用。此外，動(dòng)物接種疫苗后，其體內(nèi)的α-腫瘤壞死因子、白細(xì)胞介素-1和白細(xì)胞介素-6含量會(huì)下降，這可能會(huì)抑制炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，從而減輕肺臟的病變程度。

通過(guò)模式識(shí)別受體來(lái)活化

動(dòng)物無(wú)論是感染（豬肺炎支原體）或接種（豬肺炎支原體）疫苗后，宿主免疫系統(tǒng)的第一反應(yīng)是外來(lái)抗原與抗原提呈細(xì)胞（APCs）之間的相互作用。這對(duì)于觸發(fā)免疫應(yīng)答反應(yīng)，以及由各種共刺激蛋白和細(xì)胞因子所支持的處理抗原的T-淋巴細(xì)胞啟動(dòng)適應(yīng)性免疫來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。為了在免疫反應(yīng)過(guò)程中引導(dǎo)著這些功能，單核細(xì)胞或其他抗原提呈細(xì)胞（APC）通過(guò)把自身保守的生物結(jié)構(gòu)與各自的模式識(shí)別受體（PRRs）相結(jié)合來(lái)進(jìn)行活化。在眾多的模式識(shí)別受體（PRRs）中，Toll樣受體（TLRs）在這種免疫反應(yīng)過(guò)程中扮演著重要的角色。Toll樣受體可識(shí)別多種成分，如脂多糖、脂蛋白和其他細(xì)菌成分。在豬肺炎支原體中，表面脂蛋白具有很強(qiáng)的免疫調(diào)節(jié)作用，尤其是對(duì)活化的巨噬細(xì)胞。脂蛋白與Toll樣受體相互作用。眾所周知，豬肺炎支原體通過(guò)與Toll樣受體2（TLR2）和Toll樣受體6（TLR6）相結(jié)合來(lái)刺激巨噬細(xì)胞。

細(xì)菌脂多糖（LPS）誘導(dǎo)Toll樣受體4（TLR4）介導(dǎo)的信號(hào)通路。這種由LPS誘導(dǎo)的TLR4信號(hào)通路屬于免疫系統(tǒng)中十分關(guān)鍵的先天機(jī)制。相關(guān)研究已證實(shí)，細(xì)菌脂多糖（LPS）可啟動(dòng)多種細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)通路，如NF-κB的活化，這可促使一些促炎細(xì)胞因子的合成和釋放，包括白細(xì)胞介素-1（IL-1）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）、白細(xì)胞介素-8（IL-8）和腫瘤壞死因子-α（TNF -α）。Toll樣受體4（TLR4）介導(dǎo)的信號(hào)通路與其他信號(hào)通路之間相互作用，共同產(chǎn)生有效的免疫反應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)研究

一些研究已證實(shí)，在豬肺炎支原體滅活疫苗中添加一種特殊的佐劑-J5，對(duì)豬肺炎支原體的保護(hù)具有更為顯著的效果。據(jù)研究結(jié)果顯示，動(dòng)物接種這種疫苗再感染病原后，機(jī)體的全身免疫反應(yīng)和局部免疫反應(yīng)（即IgA反應(yīng)）都得到顯著改善，促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)量降低，豬肺炎支原體病原的排泄減少，同時(shí)肺部的病變程度明顯變輕。除了疫苗的毒株起作用以外，這種特殊的佐劑成分（J5）也起著重要的作用。

這種佐劑成分（J5）是由Ceva動(dòng)物健康公司研發(fā)，是從J5大腸桿菌中提取的，經(jīng)優(yōu)化的無(wú)毒性細(xì)菌脂多糖（LPS）所做成的水包油型佐劑。脂多糖（LPS）可通過(guò)激活巨噬細(xì)胞和其他抗原提呈細(xì)胞來(lái)刺激機(jī)體的先天免疫反應(yīng)。豬肺炎支原體的脂蛋白抗原結(jié)合到水/油界面上，這可促進(jìn)抗原提呈細(xì)胞（APCs）的攝取。機(jī)體免疫系統(tǒng)的各種隔間的級(jí)聯(lián)刺激，誘導(dǎo)產(chǎn)生大量的抗體和細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。這樣的結(jié)果是能夠激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生有效的抗原識(shí)別、主動(dòng)的免疫反應(yīng)和長(zhǎng)時(shí)間的免疫記憶，從而使機(jī)體對(duì)豬肺炎支原體具有更為全面的保護(hù)。在體外研究中，通過(guò)測(cè)量氧化迸發(fā)反應(yīng)發(fā)現(xiàn)J5細(xì)菌脂多糖（LPS）可強(qiáng)烈地刺激單核細(xì)胞的活性?；钚匝酰ㄑ趸虐l(fā)）常常作為白細(xì)胞激活的一項(xiàng)指標(biāo)。

J5細(xì)菌脂多糖（LPS）成分

最近的一項(xiàng)研究評(píng)估了含有J5細(xì)菌脂多糖（LPS）成分的豬肺炎支原體疫苗對(duì)仔豬的保護(hù)效果。在研究中，一組豬接種含J5細(xì)菌脂多糖（LPS）佐劑的豬肺炎支原體疫苗（J5 LPS試驗(yàn)組）；另一組豬則接種含礦物油而不含J5 LPS佐劑的豬肺炎支原體疫苗（普通疫苗試驗(yàn)組）。未接種疫苗的豬作為陽(yáng)性對(duì)照組。疫苗接種18 d后，所有試驗(yàn)豬用豬肺炎支原體強(qiáng)毒進(jìn)行攻毒。攻毒28 d后，解剖實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，并對(duì)肺部進(jìn)行評(píng)分。

研究結(jié)果顯示，與普通疫苗試驗(yàn)組相比，J5 LPS試驗(yàn)組具有更強(qiáng)的體液免疫免疫反應(yīng)和特定的細(xì)胞免疫應(yīng)答。肺部病變?cè)u(píng)分結(jié)果表明，兩組接種疫苗的試驗(yàn)豬要比陽(yáng)性對(duì)照組（未接種疫苗）試驗(yàn)豬的支氣管肺炎的病變程度顯著更低（P＜0.05）；而J5 LPS試驗(yàn)組與其他兩組試驗(yàn)組相比，其肺部病變記分最低。

結(jié)論

上述這些研究證實(shí)，J5脂多糖（LPS）作為一種免疫增強(qiáng)型佐劑對(duì)豬肺炎支原體的防控具有積極的作用，誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生更堅(jiān)強(qiáng)的免疫應(yīng)答，同時(shí)保護(hù)豬群受病原感染后支氣管肺炎的發(fā)展。由于J5 LPS連同高水平的抗體，機(jī)體的免疫功能，特別是細(xì)胞免疫功能顯著增強(qiáng)。另一方面，免疫增強(qiáng)使得肺部病變的評(píng)分降低?？偠灾线m的豬肺炎支原體毒株結(jié)合這種免疫增強(qiáng)型佐劑（J5 LPS）對(duì)于一些仍存在豬流行性肺炎問(wèn)題的地區(qū)來(lái)說(shuō)，是一種控制疫情的有效的解決方案。