核酸疫苗的免疫機制及其在禽病防治中的應(yīng)用

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1、核酸疫苗的免疫機制及其在禽病防治中的應(yīng)用摘要：核酸疫苗是當(dāng)今疫苗研究的最前沿領(lǐng)域，就核酸疫苗的免疫機制以及在家禽疾病防治中的應(yīng)用進行了綜述。關(guān)鍵詞：核酸疫苗；免疫機制；家禽；應(yīng)用中圖分類號：S852.4+3；S858.3文獻標(biāo)識碼：A文章編號：0439-8114(2010)04-0985-04隨著生物工程技術(shù)和分子生物學(xué)的發(fā)展，禽用新型疫苗的研究有了重要的進展，產(chǎn)生了許多新的具有良好應(yīng)用前景的新型疫苗，其中核酸疫苗就是其中最為熱門的研究方向之一。核酸疫苗，又稱基因疫苗。包括DNA疫苗和RNA疫苗，其中DNA疫苗又稱為裸體DNA疫苗或裸DNA疫苗，是指將含有編碼某種抗原蛋白

2、的外源基因(DNA)與質(zhì)粒重組后直接導(dǎo)人動物細胞內(nèi)。并通過宿主細胞的轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)合成抗原蛋白，誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生對該抗原蛋白的免疫應(yīng)答，以達到預(yù)防和治療疾病的目的。本文主要就核酸疫苗的免疫機制及其在禽病防治上的應(yīng)用作一綜述。1核酸疫苗的免疫機制核酸疫苗的免疫機制主要有以下3點：一是核酸疫苗接種后，被結(jié)合在游離核糖體上的mRNA翻譯而表達，合成的內(nèi)源性抗原蛋白其中一部分以有效的比例結(jié)合到泛肽上，進一步結(jié)合泛肽，呈遞到蛋白酶，降解為多肽，通過抗原肽轉(zhuǎn)運結(jié)構(gòu)(TAP)運送到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，與MHC-I類分子以親和吸附方式形成聚合體，多肽MHC-I類分子聚合體通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進人高爾基體，最終到達細胞

3、膜的表面，誘發(fā)CD8+細胞毒性T細胞應(yīng)答的產(chǎn)生。二是另一部分蛋白抗原從分泌它們的抗原遞呈細胞(APC)的細胞膜上進入MHC-II類型途徑，進入MHC-II類呈遞途徑的蛋白在溶酶體中水解，產(chǎn)生大約20-25個氨基酸的多肽，這些溶酶體和包含MHC-II分子的囊泡融合oMHC-II分子結(jié)合合適的多肽形成MHC異聚體，成熟的MHC異聚體在細胞膜表面和CIN+T細胞反應(yīng)，引發(fā)體液免疫應(yīng)答。三是有一部分抗原多肽遞呈給B細胞，使B細胞自身活化，產(chǎn)生特異性抗體，誘發(fā)體液免疫。另外遞呈后的CD?限制性T細胞(Th)活化、增殖可產(chǎn)生多種細胞因子，進一步促進和強化體液免疫和細胞免疫。核酸免疫后

4、，還可以使肌細胞和抗原遞呈細胞被感染，從而使CD4+和CD8+細胞亞群活化，產(chǎn)生特異的免疫應(yīng)答。以前曾認為該過程需要內(nèi)源抗原的表達，但現(xiàn)在的研究表明，只要有外源抗原的存在，也能有效地引起I類MHC限制的CTL應(yīng)答。胞內(nèi)型的蛋白分子在與MHCI類分子結(jié)合后，是誘導(dǎo)細胞免疫的最好抗原形式。2核酸疫苗在禽病防治中的應(yīng)用2.1禽流感(AI)核酸疫苗最初開展的禽用核酸疫苗的研究就是以流感病毒血凝素(HA)基因為模板進行的，主要用來評估DNA疫苗對雞的免疫保護。Robinson等以禽流感病毒H7N7株血凝素(HA)基因的質(zhì)粒DNA由不同免疫途徑接種雞，免疫雞可對致死劑量的H7N7株病

5、毒產(chǎn)生50%的保護率。Kodihalli等用巨細胞病毒啟動子和雞B一肌動月元啟動子分別構(gòu)建了H5亞型HA基因表達質(zhì)粒，用基因槍免疫雞，對致死性H5病毒攻擊可提供完全保護。重要的是，HA-DNA疫苗對HA1氨基酸序列變異率達11%-13%(與原抗原相比)的致死性抗原攻擊交叉保護率仍達95%。KodihaUi等隨后發(fā)現(xiàn)，HA基因的DNA疫苗免疫過的雞對不同血清亞型禽流感病毒的攻擊也能獲得保護，但到目前為止，并沒有更進一步的報道。2000年，Kodihalli等研究了包含表達H5血凝素基因質(zhì)粒和表達H7血凝素基因質(zhì)粒的聯(lián)合DNA疫苗效果，以及表達H5亞型NP基因的DNA疫苗效果

6、。結(jié)果顯示，單一劑量聯(lián)合DNA疫苗免疫雞可抵抗H5或H7兩種亞型的攻擊。但是，表達NP基因的DNA疫苗免疫雞對H5N8（同一亞型）毒株致死性保護率為50%,對H7N7（不同亞型）毒株致死性保護率為42%。這一研究結(jié)果表明，表達NP基因的DNA疫苗不能對機體提供有效保護。Luschow等的試驗結(jié)果表明。采用重組ILTV（傳染性喉氣管炎病毒）作為禽流感基因疫苗的載體是一種有效可行的方式。姜永萍等將密碼子及表達載體優(yōu)化的H5亞型禽流感DNA疫苗質(zhì)粒pCAGGoptiHA5以50

7、ig和10^g劑量單次或加強免疫5周齡海蘭褐蛋雞。結(jié)果表明。pCAGGoptiHA5以10v,g加強

8、免疫后，可以誘導(dǎo)商品蛋雞產(chǎn)生較高水平的HI抗體，并可保護免疫蛋雞不發(fā)生高致病性禽流感病毒攻擊后的死亡。目前，我國研制的H5亞型血凝素基因DNA疫苗，具有良好的免疫原性，通過肌肉注射途徑即可達到對同源強毒攻擊的免疫保護，并能有效阻斷免疫保護存活雞機體的排毒。國內(nèi)研制的H7亞型血凝素基因DNA疫苗，在極小的劑量下即可成功誘導(dǎo)免疫保護反應(yīng)，并有效阻斷同源低致病力禽流感病毒在機體內(nèi)的感染和排毒。美國的Webster等最近用核酸疫苗免疫雞，預(yù)防H5、H7禽流感。試驗表明，在H5亞型流感病毒之間，DNA疫苗交叉保護性好，免疫后檢不出抗體。