屈貴蜀,黃瑞玲,星 東,彭瑤順,莊許諾,許麗惠,江興華,王全溪
(1.福建農(nóng)林大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院(蜂學(xué)學(xué)院),福建 福州 350002;2.福州大北農(nóng)生物技術(shù)有限公司,福建 福州 350002)
【研究意義】隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,畜禽養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大,造就了越來(lái)越密集的養(yǎng)殖條件,傳染病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)也隨之被加大。近幾年傳染性法氏囊?。↖nfectious bursal disease, IBD)與新城疫(Newcastle disease,ND)這兩種病在養(yǎng)雞產(chǎn)業(yè)中經(jīng)常發(fā)生,并且給世界養(yǎng)禽業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失[1-2]。通過(guò)對(duì)兩種疫苗的免疫效果比較可以為二者的安全合理使用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】研究表明,預(yù)防該兩種傳染病的方法依然是疫苗接種,對(duì)于該病的預(yù)防,一般采用常規(guī)疫苗進(jìn)行免疫接種,但也有一些是通過(guò)改進(jìn)后的特定的疫苗進(jìn)行免疫[3-4]。弱毒活苗容易被母源抗體中和,引起免疫失敗。雖然中強(qiáng)毒力及中等偏強(qiáng)毒力的IBD 與ND 活苗可以突破母源抗體的干擾,但會(huì)對(duì)雛雞法氏囊造成損傷,引起法氏囊萎縮導(dǎo)致免疫抑制[5]。疫苗免疫使機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生細(xì)胞免疫,T 淋巴細(xì)胞被激活引起免疫器官中細(xì)胞因子水平的變化;CD4 和CD8 T 淋巴細(xì)胞數(shù)量,可以作為體內(nèi)免疫狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)。陸吉虎等[6]研究表明疫苗會(huì)有效提高機(jī)體內(nèi)免疫因子T 細(xì)胞CD4+、CD8+T、IL-4 等分泌。白細(xì)胞介素(Inter leukin, IL)是免疫調(diào)節(jié)的重要細(xì)胞因子。IL-6 在調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答方面具有重要影響意義[7],它能促進(jìn)T 細(xì)胞和B 細(xì)胞增殖、分化并產(chǎn)生抗體?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】活苗免疫存在諸多安全問(wèn)題,研究發(fā)現(xiàn)有些活苗免疫會(huì)因免疫個(gè)體抗體水平不一致導(dǎo)致毒株變異,嚴(yán)重的情況下會(huì)引起疫病爆發(fā)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。滅活疫苗對(duì)IBD 與ND 具有很好的免疫效果,且安全性高。ND-IBD 二聯(lián)滅活苗在諸多方面進(jìn)行了改進(jìn),它的改進(jìn)能避免常規(guī)活苗的缺陷。所以,比較ND-IBD 二聯(lián)滅活苗與IBD 活疫苗在商品蛋雛雞的免疫效果及機(jī)體對(duì)該疫苗的免疫反應(yīng)是一個(gè)值得研究的方向?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】為比較分析ND-IBD 二聯(lián)滅活苗與IBD 活苗的免疫效果,將兩種疫苗分別對(duì)同日齡商品蛋雞進(jìn)行免疫,免疫后每周檢測(cè)IBD 抗體水平和免疫器官中基因CD4+、CD8+、IL-6 mRNA 表達(dá)量,且進(jìn)行攻毒保護(hù)試驗(yàn),為NDIBD 二聯(lián)滅活苗的免疫效果及其實(shí)際應(yīng)用提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)動(dòng)物:120 羽1 日齡商品蛋雞購(gòu)自福州某雞場(chǎng),該雞場(chǎng)中種雞免疫水平NDV 和IBDV 均屬于正常抗體水平。經(jīng)檢測(cè),1 日齡的NDV 抗體水平為(6.40±1.34)log2,且差異不顯著;IBDV 抗體水平為(12.30±0.46)log2,且差異不顯著。強(qiáng)毒株IBDV(BC6-85株)、ND-IBD 二聯(lián)滅活苗(LaSota+HQ 株)與IBD活苗,由福州大北農(nóng)生物技術(shù)有限公司提供;IBDV抗原和標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清;PBS 液;96 孔v 型微量反應(yīng)板;Marker 購(gòu)自Thermo Scientific 公司;TransZol UP Plus RNA Kit 的RNA 提取試劑盒購(gòu)自北京全式金生物技術(shù)有限公司;GoScriptTMReverse 反轉(zhuǎn)錄試劑盒以及qPCR 所需的熒光試劑盒均購(gòu)自廈門(mén)泰京生物技術(shù)有限公司。
1.2.1 動(dòng)物分組 選取體重、健康水平相近的1 日齡商品蛋雞120 只,分成A、B、C 三個(gè)處理組。A 組為對(duì)照組,B 組為IBD 活苗免疫組,C 組為ND-IBD 二聯(lián)滅活疫苗免疫組;A、B、C 組分別于雛雞7 日齡時(shí)進(jìn)行免疫,分別皮下注射0.3 mL 生理鹽水、0.3 mL IBD 活疫苗、0.3 mL ND-IBD 二聯(lián)滅活疫苗。試驗(yàn)期42 d,免疫后每7 d 采血并進(jìn)行血清的分離,采用中和試驗(yàn)檢測(cè)IBDV 抗體水平。
1.2.2 抗體檢測(cè) 在7 日齡時(shí)對(duì)之前已經(jīng)采血的30 只雞檢測(cè)免疫前抗體水平,用中和試驗(yàn)的方法檢測(cè)IBDV 抗體。各組于21、28、35、42 日齡也采血檢測(cè)IBDV 抗體水平。IBDV 微量中和試驗(yàn)抗體水平檢測(cè)方法,具體如下:(1)細(xì)胞維持液連續(xù)倍比稀釋血清(1∶2~1∶64),分別取50 μL 加入96 孔板中,每個(gè)稀釋度作4 孔。同時(shí)設(shè)置陰性血清和陽(yáng)性血清對(duì)照。(2)加入50 μL 做200 TCID50病毒稀釋病毒,置37 ℃溫箱作用1 h。(3)每孔加入100 μL DF1 細(xì)胞懸液,置5% CO237 ℃溫箱培養(yǎng),自培養(yǎng)48 h 開(kāi)始逐日觀察記錄。(4)結(jié)果判定和計(jì)算:當(dāng)被檢血清孔出現(xiàn)100% CPE 為陰性,50%以上細(xì)胞出現(xiàn)保護(hù)者為陽(yáng)性,計(jì)算血清的中和抗體效價(jià)。其中培養(yǎng)板采用96 孔微量細(xì)胞培養(yǎng)板,血清的稀釋采用固定抗原稀釋血清的β 微量法,抗原用200 個(gè)TCID50。另外在做中和試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意200 個(gè)TCID50的準(zhǔn)確配制、控制每孔加入細(xì)胞的量和抗體作用的時(shí)間。
1.2.3 攻毒保護(hù)試驗(yàn) 在各組雞21、28、35、42 日齡時(shí),對(duì)其進(jìn)行IBDV 攻毒保護(hù)試驗(yàn),并在攻毒前對(duì)毒株進(jìn)行毒力試驗(yàn)。每只口服0.2 mL IBDV BC6-85 株(2×104BID50),觀察攻毒保護(hù)結(jié)果。操作步驟如下:
(1)將病毒原液分裝于5 個(gè)試管中進(jìn)行倍比稀釋?zhuān)?0-1、10-2、10-3、10-4、10-5;(2)選用同一批條件一致的SPF 雞20 只,分成5 組,每組4 只,并在頭部做標(biāo)記。采用1 mL 注射器,每只雞注射0.2 mL;(3)感染SPF 雞72 h 后,剖檢法氏囊觀察病變情況并拍攝記錄,統(tǒng)計(jì)感染雞發(fā)病、死亡情況及半數(shù)致死量,并對(duì)攻毒保護(hù)率進(jìn)行計(jì)算[8]。
1.2.4 引物設(shè)計(jì)與合成 在NCBI 上查找雞CD4+、CD8+、IL-6 和GAPDH 基因核苷酸序列,采用Oligo7生物軟件設(shè)計(jì)4 對(duì)特異引物,然后由上海生工生物工程股份有限公司合成。5′到3′方向引物序列及大小參考文獻(xiàn)[9]。
1.2.5 組織RNA 提取及實(shí)時(shí)熒光定量PCR 總RNA 提取:剖檢取脾臟與法氏囊組織,分別加液氮研磨破碎后放入裂解消化液中,冰上靜置后離心,取水相過(guò)柱,去除雜質(zhì),最后用ddH2O 收集RNA。
反轉(zhuǎn)錄和實(shí)時(shí)熒光定量PCR 試驗(yàn)步驟參考文獻(xiàn)[9]。CD4+、CD8+、IL-6 的mRNA 相對(duì)表達(dá)量計(jì)算方法采用的是2-ΔΔCT法[10]。
統(tǒng)計(jì)分析軟件為SPSS 17.0;序列比對(duì)分析軟件為DNAMAN;熒光定量PCR 引物設(shè)計(jì)軟件為Primer Express 3.0;實(shí)時(shí)熒光定量分析軟件為L(zhǎng)ight Cyclcr 480。
由圖1 可知,在7~42 日齡,C 組IBDV 抗體水平均顯著高于B 組(P<0.05),且在21~42 日齡,C 組IBD 抗體水平逐漸上升,顯著高于A 組與B 組(P<0.05);而隨著日齡的增加,A 組與B 組抗體水平均逐漸下降,說(shuō)明 ND-IBD 二聯(lián)滅活疫苗能夠更好、更快提升幼齡仔雞的抗體水平。
從表1 可知,21 日齡時(shí)和28 日齡時(shí),C 組攻毒保護(hù)率均高于B 組與對(duì)照組;35 日齡及之后,A 組的攻毒保護(hù)率只有0,而C 組和B 組都是100%??梢?jiàn),C 組和B 組均能有效保護(hù)商品蛋雛雞免受IBDV 的感染。剖檢結(jié)果從圖2 可知,21 日齡和28 日齡時(shí),A 組脾臟腫大,法氏囊腫大、出血,B 組法氏囊出血,C 組未見(jiàn)異常;而 35 日齡時(shí),A 組脾臟腫大,法氏囊出血,其他組均正常。
圖1 兩種IBDV 疫苗對(duì)蛋雞抗體形成水平的影響Fig.1 IBDV antibody in chicks after immunized by two different vaccines
表1 不同疫苗免疫蛋雞的攻毒保護(hù)率Table 1 Survival rate of chicks after IBDV infection challenge test
圖2 IBDV 攻毒試驗(yàn)保護(hù)脾臟和法氏囊病變情況Fig.2 Lesion occurrences on spleen and bursal of chicks after IBDV infection challenge test
從圖3 可知,A 圖中CD4+基因熔解溫度控制在82~84 ℃時(shí),B 圖中CD8+基因熔解溫度控制在83~85 ℃時(shí),C 圖中IL-6 基因熔解溫度控制在83~85 ℃時(shí),D 圖GAPDH 基因熔解溫度控制在83~85 ℃時(shí),無(wú)引物二聚體及非特異性產(chǎn)物等雜峰出現(xiàn)[10]。表明CD4+、CD8+、IL-6 和GAPDH 基因的引物均具有良好的特異性。
從圖4 可知,法氏囊中C 組基因CD4+、CD8+、IL-6 的mRNA 表達(dá)量總體趨勢(shì)隨著雞日齡的增長(zhǎng)而升高,且表達(dá)量均高于B 組與A 組,所測(cè)日齡中,CD4+的表達(dá)量均是C 組與B 組顯著高于A 組,在21 日齡時(shí)C 組與B 組差異不顯著(P>0.05),其他日齡C 組顯著高于B 組(P<0.05)(圖4-A);在21、28 日齡時(shí),B 組CD8+基因的mRNA 表達(dá)量顯著高于A 組(P<0.05),但與C 組差異不顯著,而在35、42 日齡時(shí),C 組基因CD8+的mRNA 表達(dá)量顯著高于B 組(P<0.05)(圖4-B);在28、35、42 日齡時(shí),C 組基因IL-6 的mRNA 表達(dá)量顯著高于B 組(圖4-C)??梢?jiàn),ND-IBD 二聯(lián)滅活疫苗和弱毒活苗均可以誘導(dǎo)法氏囊中CD4+、CD8+、IL-6 基因的表達(dá),但是ND-IBD 二聯(lián)滅活疫苗比弱毒活苗具有誘導(dǎo)CD4+、CD8+、IL-6 基因更長(zhǎng)時(shí)間表達(dá)的特點(diǎn)。
從圖5 可知,脾臟中所檢測(cè)的CD4+、CD8+、IL-6 基因的mRNA 表達(dá)量是:C 組隨著雞日齡的增長(zhǎng)而升高,除21 日齡外,均顯著高于B 組與A 組(P<0.05)。42 日齡時(shí),B 組CD4+表達(dá)量與A 組差異不顯著(P>0.05),其他日齡差異顯著(P<0.05) (圖5-A)。所有日齡中,C 組與B 組基因CD8+的mRNA 表達(dá)量比A 組顯著增加(P<0.05)(圖5-B);所有日齡中,C 組與B 組基因IL-6 的mRNA 表達(dá)量比A 組顯著增加(P<0.05)(圖5-C)。可見(jiàn),ND-IBD 二聯(lián)滅活疫苗和弱毒活苗均可以誘導(dǎo)脾臟中CD4+、CD8+、IL-6 基因的表達(dá),但是ND-IBD 二聯(lián)滅活疫苗比弱毒活苗具有誘導(dǎo)CD4+、CD8+、IL-6 基因更長(zhǎng)時(shí)間表達(dá)的特點(diǎn)。
圖3 CD4+、CD8+、IL-6 和GAPDH 基因的熔解曲線Fig.3 Melting curves of CD4+, CD8+, IL-6, and GAPDH
圖4 各日齡雞的法氏囊組織中基因CD4+、CD8+、IL-6 表達(dá)量變化水平Fig.4 mRNA expressions of CD4+, CD8+, and IL-6 in infectious bursal tissue
據(jù)研究報(bào)道,接種雞法氏囊炎弱毒活疫苗由于受母源抗體的干擾,致使免疫效果千差萬(wàn)別,有時(shí)甚至導(dǎo)致免疫失敗。中等毒力活疫苗雖能達(dá)到更好的免疫效果,但又會(huì)引起法氏囊組織損傷、毒力返強(qiáng)、殘留毒力導(dǎo)致的免疫抑制,以及參與新變異株基因重組等一系列生物安全問(wèn)題[11-12]?;蠲缑庖吆笤诋a(chǎn)生抗體時(shí),也會(huì)引起機(jī)體免疫器官損傷[13],如Rautenschlein 等[14]證實(shí)了帶有中等強(qiáng)度毒株的弱毒疫苗雖然可以克服母源性抗體的干擾對(duì)機(jī)體產(chǎn)生抗體,但是由于毒力足夠突破母源抗體而感染雛雞造成法氏囊損傷,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致雛雞出現(xiàn)免疫抑制??梢?jiàn)弱毒活苗易受母源抗體的影響,在免疫早期效果不理想。
圖5 各日齡雞的脾臟組織中基因CD4+、CD8+、IL-6 表達(dá)量變化水平Fig.5 The mRNA expression of CD4+、CD8+、IL-6 in spleen
預(yù)防ND 與IBD 需對(duì)雛雞多次免疫,易引起雛雞應(yīng)激反應(yīng),造成經(jīng)濟(jì)損失。為了減少免疫次數(shù)過(guò)多而導(dǎo)致雞群的應(yīng)激反應(yīng),近年來(lái)國(guó)內(nèi)開(kāi)始對(duì)聯(lián)苗的研究投入大量的人力、物力[15]。研發(fā)的滅活疫苗具備安全性并保留良好的抗原性且無(wú)副作用。針對(duì)雞傳染性法氏囊病活苗免疫效果不理想的問(wèn)題,本試驗(yàn)選擇了具有高度濃縮抗原的ND-IBD 二聯(lián)滅活苗與市場(chǎng)常規(guī)IBD 活疫苗進(jìn)行比較分析二者免疫效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn)具有高度濃縮抗原的ND-IBD 二聯(lián)滅活苗表現(xiàn)出了抗體形成早、維持時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)。
另外,本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)7 日齡雛雞進(jìn)行ND-IBD 二聯(lián)滅活苗免疫,攻毒保護(hù)效果理想。吳玲等[16]研究也表明IBD 活苗免疫越早受母源抗體干擾越大。有研究[17]表明,7 日齡處于母源抗體半衰期后,母源抗體對(duì)疫苗抗原影響小,免疫效果優(yōu)于1 日齡。一般預(yù)防接種IBD 與ND 疫苗均選用7 日齡免疫。
本研究發(fā)現(xiàn),具有高度濃縮抗原的ND-IBD 二聯(lián)滅活苗能夠更好地保護(hù)免疫器官。章振華等[18]分別用雞傳染性法氏囊病免疫復(fù)合物疫苗和活疫苗免疫1 日齡SPF 雛雞,免疫后9 d 剖檢發(fā)現(xiàn),免疫器官法氏囊萎縮情況存在明顯差異,免疫復(fù)合物疫苗組正常,而活疫苗組全部萎縮,免疫后21 d 和28 d,復(fù)合物疫苗免疫組的保護(hù)率均達(dá)到了100%。
淋巴細(xì)胞表面分子和細(xì)胞介素對(duì)于機(jī)體的免疫功能具有重要的調(diào)節(jié)功能。本試驗(yàn)采用的二聯(lián)滅活苗也有效提高了脾臟和法氏囊的CD4+、CD8+和IL-6 基因的轉(zhuǎn)錄水平量。有研究[19]指出,使用雞白細(xì)胞介素-2 或雞白細(xì)胞介素-18 融合表達(dá)的IBDV VP2蛋白進(jìn)行免疫,其免疫原性會(huì)增強(qiáng)。研究發(fā)現(xiàn)[20],CD4~+CD25~+調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞具有免疫抑制作用。CD4~+CD25~+調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞可由多種類(lèi)型腫瘤、病原體誘導(dǎo)產(chǎn)生。一方面抑制炎癥,另一方面有利于腫瘤和病原體逃避宿主免疫攻擊。鄭笑笑[21]分析了白細(xì)胞介素(IL-2、IL-6)、T 細(xì)胞亞群(CD4+/CD8+、CD4+、CD8+)水平與慢性丙型肝炎患者病情程度的關(guān)聯(lián)性,結(jié)果發(fā)現(xiàn):血清IL-2、CD4+/CD8+、CD4+與慢性丙型肝炎病情呈負(fù)相關(guān);血清IL-6、CD8+與慢性丙型肝炎病情呈正相關(guān)。錢(qián)文亞等[22]探討和分析CD4+T、CD8+T 細(xì)胞及白細(xì)胞介素-4(IL-4)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、干擾素(IFN-γ)等水平的檢測(cè)在支原體肺炎中的臨床價(jià)值,并研究說(shuō)明了人體感染肺炎后體內(nèi)CD4+T、CD4+/CD8+細(xì)胞比值失衡,支原體肺炎經(jīng)有效治療后,外周血中CD4+T、CD8+T明顯增加,而IL-4、IL-6、IFN-γ 水平明顯下降。