吉藝寬,李少方,黃俊梅,毛晶丹,蔡孟楷*
(1.廣東梅州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東梅州 514011;2.河南省安陽(yáng)市滑縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 河南安陽(yáng) 456400)
自從1963 年Chodirker 和Tomas 關(guān)于人體黏膜黏液中免疫球蛋白類(lèi)型的研究開(kāi)啟了黏膜免疫研究的新時(shí)代。黏膜組織是動(dòng)物機(jī)體內(nèi)、外環(huán)境發(fā)生信息與物質(zhì)交換的一種媒介,主要存在于動(dòng)物機(jī)體的呼吸道、消化道、泌尿生殖道中,而這些正是大多數(shù)病原微生物侵害機(jī)體的主要門(mén)戶(hù)。為了阻止病原微生物的入侵,黏膜組織構(gòu)成一條嚴(yán)密的防御系統(tǒng)即黏膜免疫系統(tǒng),成為機(jī)體抵抗病原微生物的第一道免疫屏障。黏膜免疫系統(tǒng)(mucosal immune system,MIS)是動(dòng)物機(jī)體免疫系統(tǒng)的重要組成部分,同時(shí)又是一個(gè)具有特殊功能的獨(dú)立免疫體系,主要由黏膜相關(guān)淋巴組織、免疫細(xì)胞、抗體、細(xì)胞因子、補(bǔ)體等構(gòu)成。目前針對(duì)黏膜免疫研究的主要方向是腸道黏膜免疫和呼吸道黏膜免疫,呼吸道黏膜免疫系統(tǒng)是呼吸系統(tǒng)抵抗外界有害病原體的重要防線,在控制和清除病原體感染過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。如流感病毒感染首先激發(fā)呼吸道黏膜局部固有免疫應(yīng)答,通過(guò)活化固有效應(yīng)細(xì)胞,分泌固有免疫分子發(fā)揮限制病毒擴(kuò)散的作用。此外有研究表明[1],呼吸道黏膜免疫在治療慢性阻塞性肺疾病、哮喘等疾病中起著不可忽視的作用。腸道黏膜免疫在針對(duì)腹瀉病毒的防治、腸道菌群的調(diào)控、膿毒癥的預(yù)防等方面起著重要作用[2],其中最具有代表性的是脊髓灰質(zhì)炎疫苗,就是基于腸道黏膜免疫而生產(chǎn)的口服黏膜疫苗。
隨著我國(guó)畜牧業(yè)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)疫苗免疫方式的弊端越發(fā)明顯,主要表現(xiàn)為工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、不同群體間交叉感染風(fēng)險(xiǎn)大、動(dòng)物群體應(yīng)激明顯,尤其“后非瘟?xí)r代”不同豬場(chǎng)盡可能采取對(duì)豬群較小的刺激方式進(jìn)行疫苗的免疫,這就急需采取多元化相結(jié)合的免疫方式。有效的將口服、噴霧、滴鼻等黏膜免疫方式與肌肉注射相結(jié)合,既能有效地發(fā)揮黏膜免疫應(yīng)答作用,又能激活動(dòng)物體液免疫和細(xì)胞免疫。
1)免疫方式不同。黏膜免疫方式是將疫苗通過(guò)噴霧、滴鼻等方式接種在機(jī)體的黏膜系統(tǒng),最常見(jiàn)的是呼吸道黏膜淋巴組織,使動(dòng)物機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答;而常規(guī)免疫方式是采取肌肉注射方法接種疫苗,通過(guò)血液循環(huán)將抗原物質(zhì)運(yùn)送到脾臟、淋巴結(jié)等免疫器官,使動(dòng)物機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答。
2)產(chǎn)生的免疫球蛋白不同。黏膜免疫產(chǎn)生的抗體為分泌型的免疫球蛋白IgA(SIgA),SIgA 具有阻止病原菌在黏膜表面的黏附入侵、溶解細(xì)菌、中和病毒和毒素等方面發(fā)揮著巨大作用,是機(jī)體抗感染的一道重要屏障[3,4]。黏膜中特異性的IgA 抗體已被認(rèn)為是評(píng)價(jià)黏膜免疫力的標(biāo)準(zhǔn)。常規(guī)肌注疫苗免疫方式是激活動(dòng)物體的體液免疫和細(xì)胞免疫,誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生的抗體主要是IgG,相對(duì)于IgA而言,IgG 含量高,是動(dòng)物體主要用于中和病毒的抗體。近年來(lái)被忽視的IgA 抗體逐漸被證實(shí)其具有多方面的作用,正確刺激黏膜系統(tǒng)才能發(fā)揮出高水平的IgA 抗體。
1)豬偽狂犬病是豬場(chǎng)常見(jiàn)的病毒性疾病,主要引起新生仔豬嘔吐、神經(jīng)癥狀,妊娠母豬流、死胎。豬偽狂犬病主要通過(guò)空氣和鼻腔接觸傳播,豬偽狂犬疫苗鼻腔接種是防控豬偽狂犬病的重要途徑。鼻腔接種活疫苗不僅可以有效刺激黏膜免疫,還可以促使疫苗毒株進(jìn)入腦神經(jīng)細(xì)胞,提前做到“占位效應(yīng)”,抵抗野毒感染。目前豬場(chǎng)多采用1~3 日齡仔豬噴鼻免疫的方式,為豬偽狂犬病凈化打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2)由支原體引起的豬氣喘病屬于豬場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)性疾病,雖然致死率較低,但在很大程度上影響豬群的生長(zhǎng),料肉比居高不下。支原體對(duì)豬的危害主要是會(huì)對(duì)氣管及肺部造成不可逆損害。目前市面上的支原體疫苗主要采用滴鼻免疫和肺內(nèi)接種的方式進(jìn)行接種,滴鼻免疫能有效激發(fā)機(jī)體的黏膜免疫系統(tǒng),產(chǎn)生有效的保護(hù)力,而肺內(nèi)接種容易出現(xiàn)應(yīng)激或損傷肺部,效果不佳。楊若松等[5]在研究中使用豬支原體肺炎活疫苗(168 株)通過(guò)滴鼻免疫能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生較高水平的SIgA,說(shuō)明支原體活疫苗經(jīng)滴鼻免疫可以有效激發(fā)呼吸道黏膜免疫系統(tǒng),產(chǎn)生對(duì)機(jī)體的保護(hù)。豬場(chǎng)臨床研究發(fā)現(xiàn),將豬偽狂犬疫苗和支原體疫苗采取3 日齡滴鼻免疫方式能有效地提高對(duì)兩種疾病的預(yù)防能力,減少了不同日齡免疫疫苗的應(yīng)激性,同時(shí)又保證了免疫效力,為以后聯(lián)苗的研究打下基礎(chǔ)。
3)豬繁殖與呼吸綜合征(PRRS)俗稱(chēng)豬藍(lán)耳病,主要引起豬的一種繁殖障礙和呼吸系統(tǒng)的傳染病。傳統(tǒng)防控藍(lán)耳病的最佳方式是肌注藍(lán)耳病弱毒活疫苗,但血清學(xué)中和試驗(yàn)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)抗病毒的中和抗體出現(xiàn)較慢,免疫4 周后才能檢測(cè)到,而且需要高滴度的中和抗體才能清除病毒。目前研究表明雖然這種接種方式產(chǎn)生的抗PRRSV 抗體水平很高,但PRRSV 仍然可以形成病毒血癥,說(shuō)明體液免疫的保護(hù)作用是有限的。最近有試驗(yàn)結(jié)果表明PRRSV 弱毒株通過(guò)噴鼻免疫比肌肉注射效果反而更好,研究者將PRRSV 弱毒苗鼻腔免疫后發(fā)現(xiàn)能夠誘導(dǎo)交叉保護(hù)性免疫,免疫后檢測(cè)發(fā)現(xiàn)在鼻液、唾液、糞便中都能產(chǎn)生大量SIgA,并且血清中IgG 抗體水平也顯著增加[6-8]。臨床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多豬場(chǎng)將噴鼻免疫和肌注相結(jié)合的方式來(lái)更加有效地預(yù)防藍(lán)耳病的發(fā)生。
4)豬流行性腹瀉病毒(PEDV)和豬傳染性胃腸炎病毒(TGEV)是導(dǎo)致豬腹瀉的主要病原,兩者的致病機(jī)理相似,主要是侵害腸道上皮細(xì)胞,導(dǎo)致腸黏膜絨毛縮短變粗,無(wú)法吸收腸道營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),出現(xiàn)腹瀉現(xiàn)象。有研究表明,豬傳染性胃腸炎與豬流行性腹瀉二聯(lián)弱毒疫苗經(jīng)口、鼻腔途徑免疫后可顯著提高小腸黏膜免疫力,小腸中CD4+T細(xì)胞數(shù)量極顯著增加,腸系膜淋巴結(jié)產(chǎn)生的IgG 和IgA 水平顯著增加,十二指腸和空腸IgA 抗體分泌細(xì)胞數(shù)量也顯著增加,說(shuō)明經(jīng)口和鼻腔黏膜免疫能在一定程度上對(duì)抗病毒的侵入發(fā)揮作用。
禽用疫苗如雞新城疫疫苗(Lasta 株)、傳染性支氣管炎弱毒疫苗(H120)和鴨瘟活疫苗等通過(guò)滴鼻點(diǎn)眼的方式進(jìn)行免疫,主要是刺激機(jī)體的呼吸道黏膜免疫和哈德腺,誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生黏膜免疫。雛雞的這種免疫方式,不僅不受母源抗體干擾,而且還能通過(guò)黏膜免疫對(duì)疫苗產(chǎn)生良好的應(yīng)答反應(yīng)。在家禽免疫方式中霧化免疫同樣具有諸多優(yōu)點(diǎn),能夠?qū)⒁呙缫和ㄟ^(guò)特定的儀器設(shè)備噴出大小均勻的霧滴,家禽通過(guò)呼吸將霧液吸入體內(nèi),從而激發(fā)呼吸道黏膜免疫,丁美娟等[9]研究也發(fā)現(xiàn)氣霧免疫與點(diǎn)眼免疫同樣能產(chǎn)生良好的免疫效果。
影響腸黏膜免疫的主要因素是營(yíng)養(yǎng),飼料中的益生菌、蘇氨酸、精氨酸、谷氨酰胺等氨基酸對(duì)腸黏膜免疫功能起著重要作用。研究表明,飼料中蘇氨酸、精氨酸能夠促進(jìn)SIgA 的分泌,緩解腸道致病菌和球蟲(chóng)對(duì)腸黏膜的破壞[10]。所以在豬場(chǎng)生產(chǎn)中更加關(guān)注飼料的營(yíng)養(yǎng)全面性,俗話說(shuō)“養(yǎng)豬就是養(yǎng)腸道”,意思就是飼料營(yíng)養(yǎng)對(duì)腸道的吸收起著關(guān)鍵作用,腸道營(yíng)養(yǎng)充足之后腸道上黏膜免疫才能發(fā)揮關(guān)鍵作用。其次是腸道菌群平衡有利于腸黏膜免疫系統(tǒng)的發(fā)揮,減少各種應(yīng)激導(dǎo)致的不利影響,相應(yīng)補(bǔ)充腸道有益菌群,提升腸黏膜免疫的完整性,發(fā)揮腸黏膜免疫作用,抵抗有害病原菌,守住動(dòng)物的腸道防御線。
影響呼吸道黏膜免疫系統(tǒng)的主要因素是畜禽舍的有害氣體,氨氣、硫化氫等,這些有害氣體導(dǎo)致呼吸道表面纖毛生長(zhǎng)受阻,同時(shí)造成氣管、支氣管及肺部抵抗力降低,亞健康明顯,整體的免疫系統(tǒng)都受到損傷,不能及時(shí)發(fā)揮呼吸道黏膜免疫的作用。所以在生產(chǎn)中應(yīng)該加強(qiáng)畜禽舍的環(huán)境衛(wèi)生,做好通風(fēng)措施,保證呼吸道黏膜免疫系統(tǒng)的正常發(fā)育,才能更好發(fā)揮其作用。
當(dāng)前,我國(guó)預(yù)防動(dòng)物疾病主要接種方式是肌肉注射,這種接種方式給動(dòng)物造成很大的應(yīng)激反應(yīng),尤其當(dāng)前非洲豬瘟新常態(tài)下,更應(yīng)該減少應(yīng)激,減少針頭接種帶來(lái)人為的疾病傳播。黏膜免疫優(yōu)勢(shì)突出,口服、噴鼻、點(diǎn)眼接種方式便捷,應(yīng)激性小,將是未來(lái)疫苗接種的主要趨勢(shì),但也存在一定問(wèn)題,如免疫劑量問(wèn)題,免疫效果評(píng)估等。
中獸藥研究進(jìn)展日新月異,將中獸藥和黏膜免疫相結(jié)合的方式促進(jìn)黏膜免疫的發(fā)展。李任軍等[11]研究表明,口服黃芪多糖的小鼠腸黏膜上皮的IgA+細(xì)胞顯著高于對(duì)照組,說(shuō)明口服黃芪多糖能夠增強(qiáng)腸道黏膜免疫;有研究表明,黨參多糖能提高仔豬小腸組織中SIgA、IgG、IgM 蛋白的表達(dá)水平以及IgA、IgG、IgM 的相對(duì)表達(dá)量,增強(qiáng)仔豬的腸道黏膜免疫功能[12]。如果能夠?qū)⒃鰪?qiáng)動(dòng)物黏膜免疫的中獸藥和疫苗相互配合使用,必將推動(dòng)黏膜免疫臨床應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展,發(fā)揮中獸藥的優(yōu)良性能,彌補(bǔ)黏膜免疫系統(tǒng)漏洞,提高黏膜免疫在動(dòng)物疫苗免疫中的作用,探索新型疫苗免疫方式。