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动物防疫的新篇章——第三代免疫球蛋白技术在畜牧业动物防疫上的应用

来源:康乐生物发布时间:2019-05-14

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我国当前正处于传统畜牧业向现代畜牧业的转型过渡期,抓好动物的防疫工作是确保畜牧业持续、健康发展的重要保障,也是确保公众身体健康,维护公共卫生安全的重要措施。

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疫苗在动物防疫上是现代养殖中不可或缺的一环:它是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。当动物体接触到这种不具伤害力的病原菌后,免疫系统便会产生一定的保护物质,如免疫激素、活性生理物质、特异性免疫球蛋白等;当动物再次接触到这种病原菌时,动物体的免疫系统便会依循其原有的记忆,制造更多的保护物质来阻止病原菌的伤害。

在针对常见的危害养殖业病毒性疾病上,使用疫苗进行预防是有效的手段之一,通过疫苗刺激机体,而使机体产生的特异性免疫球蛋白是针对病毒起作用的主要成分。但是通过疫苗产生特异性免疫球蛋白,需要动物自身免疫系统工作,有一段的空白时间,且如果机体的免疫系统不工作时,会导致免疫抑制或免疫失败,严重的甚至有可能直接诱发疾病。


既然针对病毒病中的有效成分是特异性免疫球蛋白,我们能不能直接把针对病毒的特异性免疫球蛋白植入机体内,从而预防或治疗相应的病毒性疾病呢?


那么如何制备特异性免疫球蛋白?


在免疫球蛋白研究的漫长过程中,业内相继发展了三代不同水平的免疫球蛋白制备技术:其中以抗原免疫高等脊椎动物制备的多克隆免疫球蛋白的技术,被称为第一代免疫球蛋白制备技术;而第二代免疫球蛋白制备技术,是指通过杂交瘤技术生产的只针对某一种特定抗原决定簇的单克隆免疫球蛋白的制备技术;应用重组DNA技术改造免疫球蛋白基因的编码序列,使之产生出自然界中原本存在的免疫球蛋白分子的技术,即第三代免疫球蛋白制备技术(基因工程免疫球蛋白)。

用第三代免疫球蛋白制备技术做出的基因工程免疫球蛋白的制备技术已然成熟,那么如何将其植入机体,让它在机体内进行表达呢?

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科学家们通过对比研究发现,枯草芽孢杆菌的表达系统具有多方面的优势:

1,枯草芽孢杆菌,属革兰氏阳性菌。它的细胞壁仅含肽聚糖和磷壁质,其全基因组测序已经完成,对其遗传背景和生理特征十分了解。,2,枯草芽孢杆菌属于非致病性微生物,能直接将分泌蛋白释放到机体中,利于分离纯化。

生长迅速、在机体内易存活,存在时间长。

其表达载体有多个σ因子,迄今发现了十多个σ因子,是目前原核表达系统中表达和分泌外源蛋白的理想宿主。具有高效的外源蛋白表达能力。

良好的生产基础,方便工业、药业、商业使用。

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运用代谢工程(第三代基因工程)技术,将重组后的特异性免疫球蛋白分子基因导入枯草芽孢杆菌的表达系统进行表达。当机体在服用改造后的枯草芽孢杆菌后,其定殖于肠道并不断表达产生针对所需治疗病毒的特异性免疫球蛋白,产生的特异性免疫球蛋白通过肠道进入血液,中和病毒粒子,从而达到抗病毒、排除病毒感染的功效。回生元系列产品是该项技术在养殖中的完美应用。


与疫苗相比

第三代免疫球蛋白技术有哪些优越性?

1

疫苗并不是接种了马上生效,有免疫空白期(拿新城疫为例,7日龄免疫完抗体水平根本没有提升,反而还在下降,疫苗的作用在此时只是减缓了母源抗体水平的下降,21日龄抗体下降至4左右(发病临界值),此时免疫为最佳时机,之后抗体水平缓缓上升,不过上升幅度不大,一直延续到45日龄左右,因此35日龄到45日龄的需要精心照顾,否则会出现问题,此时一旦发病既是典型病例,45日龄后抗体才会大幅度上升,这即是抗体的生成规律)。而第三代免疫球蛋白技术和枯草芽孢杆菌结合后,是让改造后的枯草芽孢杆菌直接定殖与机体肠道内,让机体内即时不断产生针对病毒的特异性免疫球蛋白,填充免疫空白期。且其保护时间长达3个月以上。

2

疫苗使用起来不方便,需要人工成本,在注射使用时还会产生应激反应、交叉感染等不良后果,而经过改造枯草芽孢杆菌口服即可,节省了大量人工成本和时间成本,避免因注射、人为接种给养殖动物带来的应激反应。

3

疫苗拥有一定的免疫原性(指引起免疫应答的性能),如果养殖动物处在亚健康状态、或免疫系统瘫痪的情况下,接种疫苗会直接诱发疾病,而枯草芽孢杆菌是非致病性菌种,不会对机体造成任何损害,且免疫球蛋白分子基因导入枯草芽孢杆菌的表达系统进行表达,在减少了特异性免疫球蛋白无关结构的同时,保留了其天然的特异性和生物学活性,基本消除了免疫球蛋白的免疫原性。如果大群在发病期,还可以直接使用该技术针对病毒进行治疗。

结语


生物技术、基因工程技术与养殖业结合是现代养殖业科学技术发展的必然,随着我国养殖行业不断发展,养殖业中出现的疫情也越来越复杂、频繁,而第三代免疫球蛋白制备技术和基因工程技术的结合,也为养殖中的防疫工作翻开了新的篇章,让养殖的防疫工作向前迈出了新的一步!


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