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猪流行性腹泻疫苗的研究进展

作者:刘文倩来源:成都天邦生物制品有限公司时间:2014-05-04 10:15点击:

  摘要:猪流行性腹泻是一种由猪流行性腹泻病毒引起的以呕吐、水样腹泻为特征的猪的急性肠道传染病。目前,该病在我国及周边国家均有广泛流行。随着科学家对于该病了解的不断加深,各种针对此病的疫苗也不断被研制出来。本文针对猪流行性腹泻的各种疫苗进行综述,为该病的预防及疫苗选择提供一定参考。

  关键词:猪流行性腹泻;疫苗   

  猪流行性腹泻(porcine epidemic diarrhea, PED)是猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus, PEDV)引起的一种猪的急性肠道传染病[1]。各种年龄、各个品种的猪均可感染此病,并且呈现日龄越小,发病越重的;日龄越大,发病越轻的特征[2]。该病于1971年在英国首次被报道,不久相继在欧洲各国开始流行。该病在亚洲流行情况较欧洲更为严重,并呈现了哺乳仔猪高发病率、高致死率的特点。我国于1976年首次报道了该病,到2000年,该病已经在全国范围内开始流行。特别是从2006年起,该病在我国的免疫猪群中再度流行,给我国的养猪业带来了极大的危害。

  对于任何动物疫病的防控,贯彻“养重于防、防重于治、预防为主、养防结合”的方针都是十分必要的。除了加强饲养管理以外,使用疫苗进行防疫是我们防控PED的主要手段。现结合国内外研究进展对PED疫苗研究进展做一综述。

  1. 灭活疫苗

  1.1 组织灭活苗

  灭活疫苗作为传统疫苗的一种在动物疫病防控方面发挥了非常重要的作用。其主要优点在于:安全,不存在散毒的危险;抗原含量高,能够产生较持久的免疫力;易于运输和保存。

  在PED疫苗发展初期,我国主要使用组织灭活苗。1993年哈尔滨兽医研究所王明[3]等将PEDV沪毒株(S株,此毒株经过接种仔猪、免疫荧光检查及与CV777对比试验证明是PEDV)接种于健康的3-9日龄小猪,待典型发病后迫杀,采集小肠组织及内容物,制备氢氧化铝灭活疫苗。该疫苗经后海穴注射,对仔猪的主动保护率达到85%,被动保护率达到97.06%。

  1.2 细胞灭活苗

  由于组织灭活苗生产工艺繁琐、成本高、产品质量难以控制且存在灭活不全等安全因素,目前已经很少大规模应用于临床实践。而细胞灭活疫苗正好弥补了组织灭活苗的缺陷,而被广泛得应用于临床。1994年哈尔滨兽医研究所的马思奇研究员等[4]采用在病毒培养液中加适量胰酶的培养方法,将PEDV CV777 适应于 Vero 细胞,以 28代毒制备氢氧化铝灭活苗,后海穴接种,对仔猪的主动免疫保护率为 85.19%,被动免疫保护率为 85%。使用该方法制备细胞灭活苗是目前国内各大疫苗生产企业制备PED细胞灭活苗时最常用的手段。

  由于PED常与猪传染性胃肠炎(TGE)在临床上常呈混合感染,并且两种病毒均属于冠状病毒,致病机理相似,因此目前常用的预防猪病毒性腹泻的疫苗一般为猪流行性腹泻-猪传染性胃肠炎二联灭活疫苗。该疫苗由哈尔滨兽医研究所首先研制成功,其特点是:疫苗毒价高,能够一针免疫两种疾病,省时省力;同时使用后海穴注射,增强机体保护力。该疫苗的研制成功,对于国内控制猪病毒性腹泻起到了至关重要的作用。其后,哈尔滨兽医研究所冯力等又研制了猪流行性腹泻-猪传染性胃肠炎-猪轮状病毒三联灭活疫苗,该疫苗的田间试验指出此疫苗的区域保护率超过95%,猪场腹泻发病率由原来的8%-12%下降至2%-3%,证明此疫苗具有良好的应用前景[5]。

  2. 弱毒疫苗

  2.1 注射型弱毒疫苗

  虽然灭活疫苗具有安全、稳定、储存运输方便等优点,但其单次免疫剂量大、免疫期短、需要加强免疫并且易造成局部反应等缺点,促进了PED弱毒疫苗的研制。佟有恩等[6]用CV777强毒株适应Vero细胞系,以104-124代细胞适应毒制备5批疫苗,主动免疫保护率为95.92%,以106-139代疫苗适应毒制备的8批疫苗,主动保护率为96.2%。在于TGEV弱毒组合制备的二联弱毒苗经田间试验证实,具有良好的免疫效果。目前猪流行性腹泻-猪传染性胃肠炎-住轮状病毒三联活疫苗也在田间试验中证明了其良好的应用效果[5]。Kweno等[7]用分离到的野毒株(命名为KPEDV-9),使之适应Vero细胞并连续传代至93代,进行主动免疫、被动免疫及安全性试验,结果证实可以作为弱毒苗使用。日本的P-5V株虽没有连续传代致弱的的报道,但在从1997年开始在日本被应用于PED的防控。

  2.2 口服型弱毒疫苗

  从4日龄直到13日龄的仔猪对于该病的抵抗能力仍取决于母猪初乳及乳汁中抗体含量水平。当肠组织接触病原后,IgA就会从肠道迁移至乳腺,在乳腺中IgA会富集最后释放到初乳和乳液中。这种“肠-乳腺”的迁移是设计最理想疫苗的一个重要概念[8]。

  用细胞适应毒株PEDV DR13所制备的口服型疫苗被证实比注射型疫苗免疫效果好,同时经过3代的毒力反强实验证明该毒株有良好的安全性。从2004年开始,韩国批准使用此种口服型疫苗来控制该国PEDV的流行。2011年此种疫苗在菲律宾注册并进行商业化生产。但疫苗的保护力和疫苗抗原含量有密切关系,有实验证实低剂量的抗原量给予实验猪后,保护率只能达到25%,但当剂量为此剂量20倍时保护率就能达到50%[8]。

  3. 转基因植物疫苗

  由于看到粘膜免疫在PED免疫机制上所发挥的重要作用,科学家开始将目光投向PED转基因植物疫苗的研究。2003 年,韩国Bae等[9]将 PEDV 中和表位区域 COE 基因转入到烟草,构建了表达抗原的转基因烟草。利用表达的抗原口服免疫小鼠,试验结果表明能有效地诱导产生保护宿主细胞免受 PEDV 感染的体液和黏膜免疫应答。尽管在烟草中表达的 PEDV 表位有抗原决定簇,但是外源抗原在烟草中表达水平低限制了转基因植物疫苗的发展,为此,2005 年,Kang等[10]在无尼古丁的烟草中表达了合成的 PEDV 中和表位基因,外源抗原的表达量占全部可溶性植物蛋白的 2.1%, 大约是天然基因表达量的五倍,为可食转基因植物疫苗的研究奠定了基础。

  4. 乳酸杆菌疫苗

  乳酸杆菌作为微生态制剂中主要的益生菌被广泛应用于食品及饲料生产中。有人将PEDV N基因克隆到乳酸杆菌中,并表达于其表面。实验证实,不论猪或者小鼠饲喂该疫苗后在体内均未检测出针对PEDV的中和抗体。但是却检测出针对N蛋白的IgA和IgG抗体[8]。

  5. 讨论

  由于目前PED在欧洲并没引起很严重的经济损失,因此针对PED的疫苗研制主要集中在中国、韩国、日本等亚洲国家。韩国、日本等国家目前都使用从本国田间分离到的毒株适应细胞,然后扩大培养制备弱毒疫苗的方式来生产PED疫苗。而我国目前仍普遍使用CV777毒株,但多篇文章已证实CV777毒株和目前在我国流行的毒株在基因上具有一定差异,这是否是国内免疫猪群仍暴发PED的原因仍待进一步讨论。但针对PED的新型及更有效的疫苗的研制已经迫在眉睫。从目前PED在国内流行的趋势来看,猪流行性腹泻-猪传染性胃肠炎二联疫苗及猪流行性腹泻-猪传染性胃肠炎-猪轮状病毒三联疫苗的使用是值得推广的控制猪病毒性腹泻的疫苗。

  目前针对PED的疫苗研制已经取得可喜进展,随着人们对PEDV的了解不断加深,相信科学家会研制出更加有效的疫苗来控制PED的发生。

   

  参考文献:

  [1] Pensaert M B, Debouck P. A new coronavirus-like particle associated with diarrhea in swine[J]. Arch Virol, 1978, 58(3):243-247.

  [2] 王凤,汤德元,李春燕,等. 猪流行性腹泻病毒基因及其疫苗的研究[J].猪业科学,2010(12):42-47

  [3] 王明,马思奇,周金法,等. 猪流行性腹泻灭活疫苗的研究 [J].中国畜禽传染病,1993,5:17-19.

  [4] 马思奇,王明,周金法,冯力 . 猪流行性腹泻病毒适应 Vero 细胞培养及以传代细胞毒制备氢氧化铝灭活苗免疫效力试验.中国畜禽传染病,1994(2):15-19.

  [5] 陈建飞,冯力,时洪艳,等. 猪流行性腹泻疫苗的研究[J]. 猪业科学,2010(12):50-51

  [6] 佟有恩,冯力,李伟杰.猪流行性腹泻弱毒株的培育. 中国畜禽传染病,1998,(6):329-332.

  [7]  Kweon C H,Kang Y B,Kwon B J,et al.Derivation of Attenuated Porcine Epidemic Diarrhea Virus(PEDV) as Vaccine Candidate[J].Vaccine,1999,17(20/21):2546-2553.

  [8] Daesub Song,Bongkyun Park. Porcine epidemic diarrhoea virus: a comprehensive review of molecular epidemiology, diagnosis, and vaccinesVirus Genes (2012) 44:167–175

  [9] Bae  J  L,Jang  YS,Yang  MS,et  al.Induction of Antigen-specific Systemic and Mucosal Immune Responses by Feeding Animals Transgenic Plants Expressing the Antigen[J].Vaccine,2003,21(25/26):4052-4058.

  [10] Kang T J,Jang Y S,Yang M S,et al.Expression of the Synthetic Neutralizing Epitope Gene of Porcine Epidemic Diarrhea  Virus in Tobacco Plants without Nicotine[J].Vaccine,2005,23(17/18):2294-2297.

责任编辑:喻新霞  

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