文档介绍：鸡球虫DNA 疫苗研究进展
摘要: 鸡球虫病是严重危害养禽业的一种寄生虫病。一直以来,鸡球虫病主要依靠药物来进行防制。但是,随着球虫抗药性问题的日益严重、抗球虫新药开发困难及人们对食品安全的关注,药物在球虫病控制中的作用越来越受到限制,因而人们期望用更好的手段来控制鸡球虫病。DNA疫苗是近年发展起来的一种新型疫苗,因其安全、稳定、高效和易于制备而得到广泛研究。随着鸡球虫保护性抗原基因的不断发现,以及对细胞因子等免疫佐剂在抗球虫感染中的作用不断深入探索,鸡球虫DNA 疫苗的研究引起人们的广泛关注和极大兴趣。本文就鸡球虫DNA 疫苗作用机理、抗原基因、载体、免疫佐剂、免疫途径、免疫剂量、免疫程序及DNA 疫苗研究进展方面展开一系列论述。
关键词: DNA 疫苗; 球虫; 鸡
鸡球虫病( idiosis ) 是由艾美尔属( Eimeria) 的球虫引起的寄生原虫病。全世界报道的鸡球虫有9 种,但为世界所公认的有7 种: 柔嫩艾美尔球虫( E. tenella) 、巨型艾美尔球虫( E. maxima) 、
堆型艾美尔球虫( E. acervulina) 、毒害艾美尔球虫( E. necatrix) 、和缓艾美尔球虫( E. mitis) 、早熟艾美尔球虫( E. praecox) 、布氏艾美尔球虫( E. ti) 。以E. tenella、E. maxima、E. acervulina、E. necatrix、E. ti 最为常见,对鸡的致病力也较强。雏鸡感染球虫后,大量肠上皮细胞受损、出血,严重者造成死亡。集约化养鸡场是球虫暴发的主要场所,其发病率高达50% ~ 70%,死亡率为20% ~ 30%,严重时死亡率高达80%,对养鸡业的危害严重。病愈的雏鸡,生长发育受阻,长期不能康复; 成年鸡多为带虫者,其增重和产蛋受到一定的影响,给农业生产带来巨大损失。据统计,全世界养鸡业因球虫病造成的损失大约为30 亿美元。目前防治球虫病的手段主要依赖于药物,据报道从2000 年起,仅英国每年抗球虫药物的使用就超过230 t。由于任何一种抗球虫药物在使用一段时间后都会出现球虫抗药性问题,这给鸡球虫病的防治带来很大困难。尽管交替使用不同的抗球虫药物能改善抗药性,但这种改善并不能持久
。球虫药物耐药性的产生、研制新药费用之高以及人们对药物残留的日益关注和环境保护意识的增强,迫切期望找到更好的鸡球虫防治手段。传统的强毒苗、弱毒苗预防鸡球虫病因存在安全性差,免疫效果不理想等因素而得不到广泛应用; 球虫基因工程疫苗是较为理想的疫苗,但免疫保护效果较差。DNA 疫苗是近年发展起来的一项新的生物技术,它是将编码抗原蛋白的外源基因DNA 克隆到真核质粒表达载体上,然后将重组质粒DNA 直接注射到动物体内,使外源基因通过宿主细胞的转录系统合成抗原蛋白,激活机体的免疫系统,进而引发免疫反应。1 DNA 疫苗免疫的作用机理1990 年,Wolff 等将DNA 重组表达载体注入小鼠的骨骼肌中,结果意外发现载体上的基因在局部肌细胞内表达,且产生了抗体,这一偶然发现导致DNA 疫苗的诞生。随后,DNA 疫苗的研究得到了飞速发展。目前,DNA 疫苗在宿主体内诱导的免疫机制虽不十分清楚,但研究表明,DNA 质粒被导入宿主细胞后,病原体抗原的基因片段在宿主细胞内得到表达并合成抗原,再经过加工、处理、修饰递呈给免疫系统,可以引发全面的免疫应答反应。DNA 疫苗接种机体后,质粒被周围的组织细胞( 如肌细胞) 、抗原递呈细胞( APC) 或其他炎性细胞摄取,被吸收的质粒在机体启动子作用下合成mRNA,并被细胞质中的酶复合物-蛋白酶体所降解,形成氨基酸肽段,然后经抗原转运蛋白( TAP) 转运至内质网腔进一步修饰成氨基酸短肽。这些短肽( 抗原表位) 片段在内质网腔与新合成的MHC-Ⅰ分子的抗原结合槽相结合,形成抗原肽-MHC-Ⅰ分子复合物,并转运至细胞表面作为免疫原信号肽供
CD8+CTL 所识别,导致其活化、增值并分化为具有杀伤能力的效应CTL ( Tc) ,诱导产生较强的细胞免疫反应。另一部分蛋白抗原从分泌它们的抗原递呈细胞( APC) 的细胞膜上进入MHC-Ⅱ类型途径,DNA 疫苗基因表达的抗原蛋白未经加工被释放出去由专职的APC 摄取后,在细胞内经过吞噬体和溶酶体作用后被降解成具有抗原特异性的多肽,这些多肽同细胞内质网产生的MHC-Ⅱ分子相结合并转运到细胞膜上,被辅助性T 细胞CD4+ Th 细胞的受体识别。Th 细胞分泌淋巴因子,刺激B 细胞转化为浆细胞,产生抗体,诱导了抗原特异型的体液免疫应答。
2 影响鸡球虫DNA 疫苗免疫效果的因素
2. 1 制备鸡球虫DNA 疫苗的抗原基因
随着分子生物学和免疫学的发展,近年来,研究人员用不同的方法鉴定出了一些球虫抗原