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魚(yú)用疫苗浸泡免疫途徑的研究概況

發(fā)表時(shí)間:2024/03/19 21:10:49  作者:藺玉珍,王偉偉,黃孔陽(yáng),盧 武  瀏覽次數:2236  
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隨著(zhù)疫苗產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,魚(yú)類(lèi)免疫逐漸產(chǎn)生了注射、浸泡和口服3種途徑。本文從免疫機理和提高免疫效果等方面對浸泡免疫途徑進(jìn)行綜述,同時(shí)對水產(chǎn)疫苗的研究前景進(jìn)行展望。

1.浸泡免疫

浸泡免疫是將魚(yú)體直接放入特定濃度的疫苗液中,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間浸泡,讓抗原通過(guò)浸泡進(jìn)入魚(yú)體,刺激其產(chǎn)生免疫應答。浸泡免疫具有操作簡(jiǎn)單、對魚(yú)體損傷小且可結合魚(yú)體運輸等優(yōu)點(diǎn)。目前浸泡方式有3種,分別為高滲浸泡、直接浸泡和噴霧免疫方式。高滲浸泡是短時(shí)間利用尿素或氯化鈉對魚(yú)體進(jìn)行高滲脫水,再將其放入疫苗溶液中,讓魚(yú)體能較快吸收,產(chǎn)生免疫反應。直接浸泡較為簡(jiǎn)單,只需要將魚(yú)體放入疫苗溶液即可。此兩種浸泡方式各有優(yōu)劣,高滲浸泡能夠提高魚(yú)體攝食抗原的能力,同時(shí)也能提高魚(yú)體的保護率,但對魚(yú)體傷害較大,會(huì )對魚(yú)體產(chǎn)生較大刺激。賀路等(1999)在實(shí)驗過(guò)程中認為浸泡免疫能達到較好效果,能明顯提升魚(yú)體成活率。而Tatner等(1983)、Anderson(1979)卻認為浸泡免疫效果不明顯,無(wú)法起到應有的效果。噴霧免疫是利用一定濃度的疫苗溶液直接霧化噴射魚(yú)體的一種免疫方法,最初用于弧菌疫苗免疫魚(yú)體,且免疫魚(yú)體大小不限,能夠免疫大于20克/尾的魚(yú)。Gould等(1978)認為噴霧壓力大小不影響其免疫效果,均能達到要求。然而,噴霧免疫也存在較大不足,其操作程序較多,要經(jīng)過(guò)捕撈、運送、噴霧等環(huán)節(Robles R等,1998),會(huì )對魚(yú)體產(chǎn)生較大的刺激。

其他的方法如淋浴和沖洗(Anderson D P等,1979)進(jìn)行免疫魚(yú)體,均能起到一定的效果。淋浴免疫的優(yōu)勢就是對免疫魚(yú)體的刺激小,但是需要大量的疫苗(Nakanishi T等,1997)。用滅活駝背石斑魚(yú)神經(jīng)壞死病毒(HGNNV)作為疫苗來(lái)淋浴免疫橙點(diǎn)石斑魚(yú),用二甲基亞砜滅活HGNNV作為疫苗,以TCID50為107個(gè)/毫升免疫魚(yú)體120分鐘,免疫后30天和90天的相對存活率分別為87%和82%,可以很好地證明淋浴免疫的有效性(Kai Y H等,2008)。

2.浸泡免疫機理

魚(yú)類(lèi)作為低等脊椎動(dòng)物,其免疫防御系統調控基因以及基因控制產(chǎn)物同高等脊椎動(dòng)物基本相似,具有相關(guān)組織、細胞及分子行使免疫功能(Hashimoto I等,1990;Secombes C J等,1996)。系統免疫和黏膜免疫共同完成魚(yú)類(lèi)疾病的防御功能。

魚(yú)類(lèi)是生活在水環(huán)境中的群生動(dòng)物,其鰓、皮膚及腸道等黏膜組織往往是與外界環(huán)境首先接觸到的,并且接觸面積最大(Dalmo R A等,1997),在自然狀況下,也是大多數病原入侵時(shí)首先接觸的部位。因此,魚(yú)的鰓、皮膚黏膜組織不僅具有非特異性免疫功能,同時(shí)也具有特異性的免疫應答功能(Dos Santos N M S等,2001;Xu D H等,2002)。另外,魚(yú)的黏膜組織及其分泌黏液中含有豐富的非特異性免疫因子(Bergsson G等,2005;Mulder I E等,2007),與特異性抗體蛋白共同構成抵御病原微生物侵入的第一道防線(xiàn)。解剖學(xué)研究表明,魚(yú)的皮膚由內層的真皮層、外層的表皮、衍生物及附屬結構組成,其中表皮主要由上皮細胞組成,分布有黏液細胞和囊狀細胞(Press C M等,1999;Fast M D等,2002)。羅曉春等(2005)發(fā)現在斜帶石斑魚(yú)表皮和真皮層之間,游離著(zhù)許多白細胞和淋巴細胞,Lobb(1987)在河鲇的皮膚中也發(fā)現有淋巴細胞的存在,利用單克隆抗體免疫組化標記技術(shù)發(fā)現,在受精兩個(gè)半月以上的鯉魚(yú)皮膚中發(fā)現一定數量的T細胞、B細胞、單核細胞和巨噬細胞。此外,Xu等(2002)研究表明,皮膚表皮中存在抗體分泌細胞。Vervarcke等(2005)用弧菌全菌疫苗浸泡非洲鲇,則在免疫魚(yú)的體表黏液中檢測到抗體蛋白。上述結果表明,在一些魚(yú)的皮膚中存在著(zhù)免疫功能細胞,但此細胞是否起源于皮膚組織,則有待于進(jìn)一步的研究。另外,在魚(yú)的皮膚組織及分泌黏液中存在許多非特異性免疫因子,如水解酶、菌酶轉移因子、幾丁質(zhì)、C-反應蛋白、凝集素等。

鰓組織中存在有大淋巴細胞、小淋巴細胞、巨噬細胞、杯狀細胞、中性粒細胞等各種細胞。Lin等(1999)認為虹鱒的鰓組織存在巨噬細胞,具有明顯的吞噬活性。華育平等(2005)認為史氏鱘的鰓組織中存在溶菌酶。在大西洋鮭的鰓組織中也存在協(xié)助抗原呈遞的巨噬細胞。

目前大量研究表明,黏膜免疫反應可以獨立于系統免疫反應,而產(chǎn)生局部的免疫應答,即能夠獨立完成對抗原的識別、捕捉、呈遞和抗體分泌等一系列反應的特異性免疫應答全過(guò)程,利用浸泡免疫能夠引起魚(yú)體的免疫過(guò)程一般以黏膜免疫反應為主。Esteve-Gassent等(2004)研究表明,浸泡免疫后魚(yú)的鰓、皮膚和腸黏膜組織表面黏液中抗體水平、抗體分泌細胞數量均顯著(zhù)增加,能引起較為明顯的免疫應答,而系統免疫反應較弱,且反應時(shí)間晚于黏膜組織。Moore等(1998)發(fā)現抗原的攝取量隨著(zhù)浸泡濃度的增加而增加??乖饕祸w和皮膚攝取,通過(guò)對二者的形態(tài)學(xué)觀(guān)察,鰓上的抗原顆粒主要由吞噬細胞攝取,而皮膚中的抗原先出現在皮膚柱狀上皮中,則可推測巨噬細胞完成抗原的識別和呈遞。學(xué)者們經(jīng)過(guò)不懈努力,在草魚(yú)、斑馬魚(yú)、駝背犬齒羅非魚(yú)、大西洋鮭等頭腎中克隆到了MHCⅡ的cDNA(Walker R A等,1994),說(shuō)明魚(yú)類(lèi)存在具有功能性的MHCⅡ基因。Morrison等(2006)采用免疫組化原位標記的方法,用Neoparamoeba.sp.懸液浸泡免疫大西洋鮭,在免疫魚(yú)鰓組織中檢測到MHCⅡ陽(yáng)性細胞。

根據鰓組織的細胞組成,研究者認為鰓具有獨立免疫應答能力。Santos等(2001)用全菌疫苗浸泡免疫石齒鱸幼魚(yú),發(fā)現在免疫魚(yú)鰓組織中不同時(shí)間點(diǎn)抗體分泌細胞的數量呈現應答動(dòng)力學(xué)規律。同時(shí)Lumsden等(1995)用黃桿菌浸泡免疫虹鱒,通過(guò)ELISPOT檢測發(fā)現鰓上的ASC要比外周血ASC的比例明顯偏高。

3.提高浸泡免疫的措施

(1)超聲。超聲方法是在魚(yú)類(lèi)免疫途徑中新應用的一種技術(shù)。超聲是一種高于20 000赫茲的高頻聲波,方向性好、穿透力強,應用于浸泡免疫中,能夠提高細胞的滲透作用。Zhou等(2002)利用超聲技術(shù)將溶藻弧菌疫苗免疫青石斑魚(yú),在恰當的時(shí)間和恰當的頻率下,發(fā)現浸泡免疫的保護效果相當于注射免疫的效果。同樣關(guān)于鯛魚(yú)方面的實(shí)驗也得到了類(lèi)似的結果(Zhou等,2002)。Navot等(2004)以金魚(yú)為實(shí)驗材料,比較超聲技術(shù)與高滲浸泡兩種方法下,魚(yú)體對BSA的攝食量。結果表明,超聲處理要比高滲浸泡的免疫效果好,而且疫苗用量是高滲浸泡的1/5。

(2)弱毒疫苗。弱毒疫苗是由致病性大為減弱的減毒株所制備的疫苗。常用的此類(lèi)疫苗有VHSV的F25(21)抗熱株疫苗、IHNV減毒疫苗(Fryer J L等,1976)、CCV減毒疫苗(Walczak E M等,1981),癤瘡病減毒疫苗及草魚(yú)出血病細胞培養弱毒疫苗(許淑英等,1994)等,具有免疫原性好、免疫持續期長(cháng)、使用劑量小等優(yōu)點(diǎn),但對其安全性尚有疑慮。


4.前景展望

經(jīng)過(guò)以上對浸泡免疫的免疫機理進(jìn)行的闡述可以得知,注射免疫主要引起的是魚(yú)類(lèi)的系統免疫;口服免疫既可以引起系統免疫,又可以引起黏膜免疫,但主要是黏膜免疫;而浸泡免疫則主要引起的是黏膜免疫反應。免疫接種與藥物治療相比,具有安全性、無(wú)污染、在魚(yú)體內沒(méi)有殘留、不會(huì )產(chǎn)生耐藥等一系列優(yōu)勢。隨著(zhù)疫苗研究的深入,各種疫苗隨即問(wèn)世,如聯(lián)苗、多價(jià)疫苗以及基因工程疫苗等。為了使魚(yú)類(lèi)疫苗的發(fā)展能夠更科學(xué),更有實(shí)用意義,延長(cháng)其免疫應答時(shí)間(楊先樂(lè )等,1993),研究魚(yú)類(lèi)接種疫苗后機體相關(guān)的免疫應答機理是制定生產(chǎn)中合理免疫方案的重要理論基礎。

比較注射、口服以及浸泡免疫3種免疫途徑的機理及優(yōu)缺點(diǎn)發(fā)現,如果在未來(lái)的研究中,人們能夠研發(fā)出一種既有注射免疫的免疫效果,又能避免疫苗在魚(yú)體內的消化破壞,同時(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐中操作簡(jiǎn)便,使用的疫苗量也少的疫苗,不失為疫苗研究領(lǐng)域中的一個(gè)突破性的進(jìn)展。這有待于對魚(yú)類(lèi)疫苗及魚(yú)類(lèi)免疫機理進(jìn)行深入研究。

比較注射、口服以及浸泡免疫3種免疫途徑的機理及優(yōu)缺點(diǎn)發(fā)現,如果在未來(lái)的研究中,人們能夠研發(fā)出一種既有注射免疫的免疫效果,又能避免疫苗在魚(yú)體內的消化破壞,同時(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐中操作簡(jiǎn)便,使用的疫苗量也少的疫苗,不失為疫苗研究領(lǐng)域中的一個(gè)突破性的進(jìn)展。這有待于對魚(yú)類(lèi)疫苗及魚(yú)類(lèi)免疫機理進(jìn)行深入研究。


       (西南漁業(yè)網(wǎng)摘選文章)


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