重組乳酸菌口服疫苗在預(yù)防仔豬腹瀉疾病中的應(yīng)用

劉東旭,閆 滿

吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，吉林吉林市 132101

在通過革蘭氏染色呈陽性的厭氧菌中，存在一種能夠產(chǎn)生乳酸的常見細(xì)菌- 乳酸菌。最佳生存pH 值為5.5 ～6.0，但在pH 值較低時也可生存，是無芽抱桿菌中耐酸能力最強(qiáng)的細(xì)菌。乳酸菌廣泛的分布于動物口腔、胃、腸道及糞便等部位，可調(diào)節(jié)宿主腸道內(nèi)正常菌群的平衡，抑制腸道內(nèi)有害菌的定植和有毒物質(zhì)的產(chǎn)生，使得近幾年來，以乳酸菌為表達(dá)載體，通過腸道黏膜免疫遞呈抗原而構(gòu)建的重組乳酸菌口服疫苗成為研究熱門。

1 重組乳酸菌口服疫苗的特點(diǎn)

在對于載體的研究中，理想的抗原遞呈載體，可以在宿主機(jī)體內(nèi)長時間存在且不能有任何致病性，并可使得機(jī)體獲得持續(xù)性免疫。乳酸菌作為一種原核表達(dá)載體，不僅培養(yǎng)簡便，攜帶外源基因效率高、操作方便、重復(fù)率好，還可以使得新型表達(dá)系統(tǒng)的研究與發(fā)布變得更加簡單，這得益于存在其中的大量染色體外因子。乳酸菌對宿主機(jī)體無害，可構(gòu)建食品級的重組乳酸菌，從而提高相關(guān)領(lǐng)域的產(chǎn)品安全；乳酸菌在表達(dá)的外源基因與外毒素基因方面都有優(yōu)勢，前者在細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞外均可進(jìn)行表達(dá)且有相對較高的外源基因含量，在進(jìn)行動物喂食時其分泌型外源基蛋白可以與乳酸菌一同喂食且不需要進(jìn)行純化作業(yè)；后者的優(yōu)勢則在于其自身內(nèi)部并無內(nèi)毒素故其有較小的毒害性。乳桿菌對腸道黏膜有非常強(qiáng)的黏附作用，乳酸菌表達(dá)的外源蛋白可以在腸道黏膜處持續(xù)表達(dá)，并刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，提高免疫效果。綜上所述，在病原體中，通過基因重組的方式將乳酸菌作為載體對其進(jìn)行特異

性抗原進(jìn)行表達(dá)，就是市售的重組乳酸菌口服疫苗。所以，當(dāng)其表達(dá)載體作為antigen presentation使用時，非常理想并具有應(yīng)用價值。表達(dá)外源基因的重組乳酸菌通過口服或滴鼻的方式進(jìn)入宿主體內(nèi)，并黏附于宿主腸道內(nèi)，刺激宿主腸道黏膜產(chǎn)生黏膜免疫，這種免疫方式與病原體進(jìn)入機(jī)體方式極為相似，在黏膜免疫水平重組乳酸菌可以預(yù)防病原體的侵染。

乳酸桿菌口服疫苗極具有易于工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)制備方式，其無需分離純化DNA 疫苗或多肽疫苗特點(diǎn)極大的降低了制造投入，使生產(chǎn)方式變得更加容易。該疫苗飼喂宿主方式簡單，免疫成本低，安全性好，無副作用，無反毒危險具有佐劑效果。此疫苗作用在動物體內(nèi)時，其抗原會刺激作用對象的免疫細(xì)胞產(chǎn)生與其對應(yīng)的抗體，從而達(dá)到免疫效果。

2 重組乳酸菌口服疫苗在預(yù)防仔豬腹瀉疾病中的應(yīng)用

在飼養(yǎng)仔豬的過程中，仔豬的腸道健康是一項(xiàng)至關(guān)重要的飼養(yǎng)控制指標(biāo)，在母乳的戒斷與飼料投入階段均會影響到仔豬的腸道健康。仔豬一般在斷奶初期會出現(xiàn)飼料食用量少或不吃飼料情況，產(chǎn)生這一現(xiàn)象原因可能是仔豬腸道內(nèi)的低酸度導(dǎo)致酶原不能被激活，還有一原因可能是影響部分消化酶的合成及分泌。同時仔豬斷奶后的飲食結(jié)構(gòu)的改變使得仔豬腸道內(nèi)的酸度降低，飼料中的大腸桿菌易經(jīng)由食道進(jìn)入腸道從而大量的定植，定植后的大腸桿菌，以及其相對中性的生存環(huán)境，會導(dǎo)致仔豬腸道內(nèi)的有益菌（乳酸桿菌、雙歧桿菌等）的數(shù)量大量減少，仔豬腸道菌群失去平衡，在腸道黏膜上有益菌占位優(yōu)勢被有害菌所替代。我們所知，腹瀉是對仔豬生長較有影響的一項(xiàng)因素，這是由于其原本正常的消化功能變得混亂，使得仔豬的免疫能力不足，其根本原因是腸道受到了細(xì)菌毒素的損傷，這恰恰是由過多占位的有害菌釋放的。以下常見病原體：豬流行性腹瀉病毒(PEDV)、豬傳染性胃腸炎病毒（TGEV）、豬輪狀病毒(PRV)極易引起仔豬腹瀉。PEDV 可引起仔豬食欲不振、嘔吐、腹瀉，甚至導(dǎo)致仔豬脫水死亡。張?jiān)聵?gòu)建重組PEDV S 基因和復(fù)制子基因Rep.8014 的乳酸菌口服疫苗，通過動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重組乳酸桿菌口服疫苗不僅能刺激動物的體液和細(xì)胞免疫，而且還能刺激宿主腸道的免疫反應(yīng)。TGEV可引起病豬嚴(yán)重腹瀉煩的臨床癥狀，黃海楠等構(gòu)建重組TGEV S 基因AD 片段的乳酸菌口服疫苗顯示出比較明顯的免疫優(yōu)勢。PRV 也是引起仔豬病毒性腹瀉的主要病原體之一，學(xué)者們構(gòu)建重組PRV 的VP4、VP6、VP7 蛋白乳酸菌口服，可誘導(dǎo)小鼠的體液免疫和細(xì)胞免疫。

3 重組乳酸菌口服疫苗的展望

濫用抗生素使得相當(dāng)數(shù)量的動物機(jī)體具有廣泛耐藥性，現(xiàn)國際上多數(shù)區(qū)域已經(jīng)命令禁止。而乳酸菌因其特殊的生長特性，可以很好的抑制部分病原菌，部分乳酸菌菌種已經(jīng)作為微生態(tài)制劑廣泛的應(yīng)用于畜牧生產(chǎn)，并取得不錯的成績。因此，乳酸菌作為替代抗生素的候選產(chǎn)品具有很高的優(yōu)勢。乳酸菌作為較為理想的外源基因表達(dá)載體，可通過口服或滴鼻的方式免疫宿主機(jī)體，并誘導(dǎo)機(jī)體的體液免疫和細(xì)胞免疫。乳酸菌免疫過程與病原體感染過程相似，可以增強(qiáng)宿主機(jī)體的的非特異性免疫和非特異性，其在畜牧生產(chǎn)行業(yè)具有非常大的競爭優(yōu)勢。