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鱼病知识--鱼类DNA疫苗简介

出处:水生动物健康评估公众号 作者:陈国权 水产养殖网 2019-10-15 23:38:00

随着水产研究用新技术和新方法研制的投入, 疫苗的种类逐渐增多。除传统的活疫苗、化学疫苗外, DNA疫苗、合成肽疫苗等新型疫苗也得以发展。

鱼类疫苗可分为灭活疫苗、减毒活疫苗、重组活疫苗、基因工程疫苗以及DNA疫苗五大类。其中DNA疫苗是指直接把带有目的抗原基因的重组质粒转染或注射到动物体内, 使之表达出天然抗原物质。

1993年以来, DNA疫苗以其高免疫保护率受到了广泛关注。1996 年,Anderson 等首次将鱼传染性造血器官坏死症病毒(IPNV)的 G 糖蛋白基因插入真核表达质粒制成 DNA 疫苗,并免疫虹鳟鱼,发现能够诱导其产生强烈的保护性免疫应答,抵抗 IPNV 病毒的攻击。

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鱼类DNA疫苗的优势
(1) DNA疫苗能在自身细胞中产生外源性蛋白, 其递呈过程与自然感染十分相似, 既可以诱导体液免疫, 也可以诱导细胞免疫, 激发针对性极强的全身免疫应答反应。
(2) 虽然NDA疫苗具有与弱毒疫苗相当的免疫原性,能激活细胞毒性T 淋巴细胞而诱导细胞免疫,但由于DNA序列编码的仅是单一的病毒基因片段,基本没有毒性逆转的可能,所以不存在减毒疫苗毒力回升的危险。而且机体免疫系统中DNA疫苗的抗原相关表位比较稳定,不会出现表位丢失,没有油性佐剂疫苗导致的内脏粘连和生长受阻现象。
(3) 由于外源基因可以在体内存在较长时间,所以抗原能在细胞内长期表达,持续地给免疫系统提供刺激,保护时间明显长于传统毒苗。
(4) 将多种质粒脱氧核糖核酸简单地混合,就可将生化特性类似的抗原(如来源于相同病原菌的不同菌株)或一种病原体的多种不同抗原结合在一起,组成多价疫苗,从而使DNA疫苗能够诱导产生针对多个抗原表位的免疫保护作用,使DNA疫苗生产的灵活性大大增加。
(5) 基因疫苗很稳定,可以加工成干燥的小颗粒,使用时在盐溶液中可恢复原有活性,因而便于运输和保存。虽然鱼用核酸疫苗尚处于研究和试验阶段却体现出巨大的优越性和应用前景。

DNA疫苗的接种方法
注射法
虽然注射接种劳动量非常大, 并会对鱼体造成很大的胁迫作用, 但是因其安全、接种容量大、免疫效果好并能使基因引起强而持久的表达, 所以此法一直是鱼类免疫最主要的接种方法。
目前, 对于注射的应用研究主要有:肌肉单点注射、肌肉多点注射、腹膜内注射、皮下皮内多点注射和鳃部注射。
欧洲的研究者在鱼用疫苗中添加佐剂, 并且以注射法接种, 能显著提高受免鱼的免疫效果,已有报道指出注射添加有佐剂的疫苗可能造成受免鱼体的注射部位腹腔膜与内脏的粘结,疫苗自动注射机也还存在“误注射”等问题, 这都是注射免疫接种法需要进一步改进的问题。
基因枪法
即将重组质粒DNA与金颗粒、亚精胺混合, 使DNA包被于这些微颗粒的表面, 再经过离心、乙醇洗涤、超声波处理等步骤制成附有重组质粒DNA微颗粒载体, 通过基因枪发射将DNA微颗粒导入鱼的表皮内。
基因枪法虽高效但费用太高, 且操作过程非常麻烦, 而且对鱼体损伤严重, 很难应用到生产实践中。从已有报道的结果分析, 基因枪接种免疫后, 报告基因的表达水平和效果都不如注射接种。
浸泡法
浸泡免疫是将动物放于一定有效浓度的疫苗液中或用疫苗溶液以喷雾的方式接种动物,
是免疫效果仅次于注射法的鱼类免疫接种法, 特别适用于对大量小规模鱼种的免疫接种。
口服法
口服法操作简单而且不会对鱼类造成惊扰, 被认为是最理想的一种免疫途径。但其摄入量并不确定, 免疫效果也不好。导致口服接种免疫效果较差的原因主要是由于疫苗在到达能被吸收的后肠之前已在胃消化酶的作用下其抗原性被破坏了的缘故, 为了避免疫苗的抗原性受到破坏,一般把疫苗和中和剂一起结合投喂。

DNA疫苗的发展问题
尽管DNA疫苗的科学性得到验证,但其发展过程仍面临规范化等一系列的问题。美国食品药品监督局FDA、欧洲药品监督局EMA和世界卫生组织WHO都陆续地颁布相关DNA疫苗的指导意见,主要强调染色体整合外源DNA、DNA耐受能力和DNA疫苗是否会诱导自身免疫疾病等方面的相关问题。国际上对是否认定免疫DNA疫苗的动物为转基因生物也存在不同标准。

参考资料:
[1]张颖,杨舸.鱼类疫苗的研究概况与进展[J].西昌学院学报(自然科学版)
[2]肖显悦,田春雨,李凤华,王秀利.DNA疫苗及其在鱼类生产中的应用[J].生物技术通报
[3]伊光辉,林天龙,熊邦喜.鱼类DNA疫苗的研究进展[J].中国水产科学
[4]石军,陈安国,洪奇华.鱼类的DNA疫苗[J].中国兽医杂志
[5]石军,陈安国,洪奇华.DNA疫苗在鱼类中的应用研究进展[J].中国兽药杂志
[6]白俊杰,叶星.DNA疫苗及其在水产养殖中的应用研究进展[J].上海水产大学学报

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