豬流行性腹瀉免疫預(yù)防研究進(jìn)展

郭夢茹 ， 張 雙 ， 曹東梅 ， 朱俊輝 ， 伊淑帥 ， 潘 娜 ， 胡桂學(xué)

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，吉林 長春 130118)

豬流行性腹瀉(PED)是由豬流行性腹瀉病毒(PEDV)引起的豬的一種急性腸道傳染病,病豬臨床表現(xiàn)為嘔吐、腹瀉、食欲不振，嚴(yán)重時(shí)脫水。PED感染率比較高，仔豬的感染率高達(dá)100%。1周齡以內(nèi)仔豬感染死亡率可高達(dá)80%～100%。PEDV屬于套式病毒目(Nidovirales)，冠狀病毒科(Coronaviridae)，冠狀病毒屬(Coronavirus)，為單股正鏈RNA病毒，有囊膜，整個(gè)基因組長為28 Kb，分子大小為6×103～8×103kDa[1]。基因組結(jié)構(gòu)從5′→ 3′依次為5′UTR- ORF1-S - ORF3 - E- M- N -3′UTR，主要編碼S、E、M和N四種結(jié)構(gòu)蛋白。

20世紀(jì)70年代末，英國、比利時(shí)第一次分離到該病毒[2]，此后中國、加拿大、日本、朝鮮等許多國家相繼暴發(fā)了PED。2010年，我國再次大規(guī)模暴發(fā)PEDV感染，經(jīng)過鑒定分析這次流行毒株主要為S基因突變株，使得現(xiàn)有的疫苗已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的需要[3]。本文在簡述PEDV的分子致病機(jī)制的基礎(chǔ)上,對疫苗的研究現(xiàn)狀、預(yù)防措施等方面加以闡述，以期為有效地防控豬流行性腹瀉提供理論參考。

1 分子致病機(jī)制

PEDV主要感染一周齡以內(nèi)的仔豬，臨床表現(xiàn)為拉出淺黃色的水樣糞便，脫水比較嚴(yán)重。剖檢可見仔豬腸壁菲薄、腸道脹氣。并出現(xiàn)乳凝塊[4]。該病毒主要通過消化道進(jìn)行傳播[5]，仔豬經(jīng)口接觸到PEDV以后，主要在空腸和回腸的小腸黏膜上皮細(xì)胞中進(jìn)行復(fù)制。仔豬感染PEDV以后，上皮細(xì)胞膜表面的雙糖酶、氨肽酶、堿性磷酸酶的活性降低；腸絨毛上皮細(xì)胞正常構(gòu)造被破壞，細(xì)胞發(fā)生破碎，腸絨毛萎縮，腸道表面積減少進(jìn)而導(dǎo)致小腸消化、吸收不良等機(jī)能障礙，誘發(fā)仔豬腹瀉并脫水[6]。

PEDV入侵機(jī)體以后，機(jī)體產(chǎn)生局部的黏膜免疫和全身的體液免疫。黏膜免疫主要產(chǎn)生IgA，全身體液免疫主要產(chǎn)生IgG，且黏膜免疫先于全身體液免疫產(chǎn)生、反應(yīng)周期約為全身體液免疫反應(yīng)的1/2。腸黏膜派伊爾結(jié)和固有層內(nèi)的巨噬細(xì)胞，將捕獲到的PEDV顆粒呈遞給輔助CD4+細(xì)胞和SmIg+B淋巴細(xì)胞，將之變型為IgM、IgA 和IgG，從而阻礙PEDV的感染、定居、復(fù)制和修復(fù)，損傷的腸絨毛上皮逐漸痊愈[7]。

2 PEDV疫苗研究進(jìn)展

2.1 滅活疫苗 王明等[8]用PEDV組織滅活疫苗經(jīng)過后海穴主動(dòng)免疫3～22日齡仔豬，保護(hù)率為85%，被動(dòng)免疫妊娠母豬，其下一代仔豬的被動(dòng)保護(hù)率高達(dá)97.06%，免疫保護(hù)期可達(dá)半年。馬思奇等[9]用PEDV CV777毒株的28代傳代培養(yǎng)物制作了PEDV滅活疫苗，后海穴接種3日齡仔豬的主動(dòng)保護(hù)率為85.19%，被動(dòng)免疫組妊娠母豬所產(chǎn)仔豬的保護(hù)率為85%。滅活疫苗依然有不足之處，需高免疫劑量和多次加強(qiáng)免疫，而且免疫效果持續(xù)時(shí)間較短。

2.2 弱毒疫苗 弱毒疫苗的優(yōu)點(diǎn)是可以引起機(jī)體產(chǎn)生比較長久的抵抗力，沒有致病性。佟有恩等[10]報(bào)道了通過體外連續(xù)傳代成功制備了減毒的PEDV疫苗株。后海穴免疫仔豬，主動(dòng)免疫的保護(hù)率和被動(dòng)免疫的保護(hù)率高達(dá)96%。Song等[11]的研究表明，妊娠母豬通過免疫減毒的疫苗可以很好的預(yù)防PED。

2.3 基因工程疫苗

2.3.1 轉(zhuǎn)基因植物疫苗 2003年，韓國Bae等[12]把PEDV中和表位區(qū)COE基因轉(zhuǎn)入到煙草中，將其所表達(dá)的產(chǎn)物免疫小鼠，結(jié)果表明，小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了可以預(yù)防PEDV的體液免疫和黏膜免疫反應(yīng)。2005年，Kang等[13]在不含無尼古丁的煙草成功地表達(dá)了合成的PEDV COE基因，為研究可食用的轉(zhuǎn)基因植物疫苗奠定了基礎(chǔ)。

2.3.2 乳酸菌疫苗 腸黏膜所分泌的sIgA抗體可以有效地防御PEDV病原體的入侵，所以口服疫苗發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。陳蘇[14]構(gòu)建了表達(dá)PEDV保護(hù)性抗原的重組干酪乳桿菌，并證實(shí)M細(xì)胞與樹突狀細(xì)胞雙靶向策略應(yīng)用于乳酸菌活載體系統(tǒng)可誘導(dǎo)較強(qiáng)的免疫應(yīng)答，為PEDV新型口服疫苗的研制提供了新思路。趙德等[15]將豬流行性腹瀉病毒重組乳酸菌口服免疫小鼠，結(jié)果表明，試驗(yàn)鼠可以產(chǎn)生體液免疫反應(yīng)和細(xì)胞免疫反應(yīng)。

2.3.3 核酸疫苗 重組S蛋白的體外表達(dá)通常導(dǎo)致免疫原性的喪失，為了生產(chǎn)出高效預(yù)防PEDV的疫苗，Meng等[16]使用真核表達(dá)載體構(gòu)建表達(dá)PEDV S基因的DNA疫苗。該疫苗能夠有效地激活細(xì)胞介導(dǎo)的免疫并介導(dǎo)免疫動(dòng)物中高水平抗體的產(chǎn)生。Liang等[17]使用真核表達(dá)載體構(gòu)建表達(dá)PEDV S基因S1區(qū)的重組質(zhì)粒，并進(jìn)一步構(gòu)建了表達(dá)S基因S1區(qū)重組質(zhì)粒的減毒沙門菌血清型鼠傷寒沙門菌菌株。

2.4 聯(lián)苗 基于減毒的二價(jià)TGEV和PEDV疫苗， Sun[18]等提出Feng等制備的TGEV，PEDV和PRoV(G5型)三價(jià)活疫苗，在2014年被中國農(nóng)業(yè)部授權(quán)，試驗(yàn)結(jié)果表明，仔豬可獲得95%以上的被動(dòng)保護(hù)率。未來，TGEV，PEDV和PRoV三價(jià)疫苗將成為控制中國PEDV感染的有效工具。

3 PED病預(yù)防措施

在死亡率急劇上升的急性PED病暴發(fā)中，除了進(jìn)行常規(guī)的疫苗接種，Lee等[19]考慮用已經(jīng)感染PEDV新生仔豬的水樣糞便或切碎的腸道感染妊娠母豬，人為刺激妊娠母豬快速產(chǎn)生抵抗力，為下一代仔豬提供被動(dòng)免疫。人工被動(dòng)免疫對預(yù)防PED病是很好的措施，用抗豬流行性腹瀉病毒的卵黃抗體口服免疫已經(jīng)感染PED的哺乳仔豬，結(jié)果顯示，可以很好的保護(hù)新生仔豬[20]。付興周[21]將制備的高免血清免疫仔豬，結(jié)果表明，可以很好的預(yù)防和治療PED病。

4 展望

由于目前還沒有特效藥治療PED病，只能通過疫苗接種、免疫制劑、加強(qiáng)飼養(yǎng)管理等措施進(jìn)行預(yù)防，最大限度的來降低PEDV帶來的危害。預(yù)防的重點(diǎn)在于疫苗接種，特別是用于豬的病毒性腹瀉的三價(jià)活疫苗已被授權(quán)使用，它是控制PED病的有力工具。然而，PEDV與其他腸道病毒的病毒變異性和共感染是不可預(yù)測的。這些因素使得我們難以了解和控制PEDV感染。因此，未來的工作應(yīng)該繼續(xù)追蹤PEDV毒株的變異性和其他腸道病毒的共感染，使用變異毒株作為候選物來提高PEDV疫苗的預(yù)防效果。我國現(xiàn)階段廣泛流行的PED病主要為S基因突變株，現(xiàn)有的傳統(tǒng)疫苗和聯(lián)苗對變異毒株已達(dá)不到很好的預(yù)防效果，所以，研究新型高效的疫苗成為亟待解決的問題。由于S蛋白是研究PEDV疫苗的一個(gè)候選蛋白[22]，所以可以考慮用變異毒株的S基因和食品級表達(dá)載體系統(tǒng)pNZ8149/NZ3900構(gòu)建重組乳酸菌載體，用其所表達(dá)的蛋白免疫仔豬，以期獲得新型口服疫苗對現(xiàn)流行的變異毒株起到一定的免疫預(yù)防作用。

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