我國集約化家禽養殖中雞白細胞介素-2的應用前景分析

邢明偉，曾祥偉，侯志軍，柴洪亮，華育平

（東北林業大學野生動物資源學院，哈爾濱 150040）

隨著家禽養殖業的迅速發展，在獸醫臨床上暴發的傳染病亦愈來愈多。控制疾病的發生除了平時嚴格的飼養衛生管理之外，就是對家禽進行確實有效的藥物預防和免疫接種。在藥物預防方面，普遍的做法就是使用各種抗生素，但隨著耐藥菌株的不斷出現和無公害綠色養殖技術標準的建立，抗生素作為預防藥物所帶來的負面問題越來越多，急需新的預防藥物來代替。在免疫接種方面，傳統的活苗和滅活苗的廣泛使用和一小部分基因工程疫苗的嘗試性使用，使許多重要的家禽傳染病得到有效控制。但在實際生產中，并不是所有傳染病均有疫苗可用，也不是所有疫苗均可產生完全保護。由于疫苗本身抗原性低等種種原因，一些滅活苗和基因工程苗的免疫效果往往不理想，造成免疫失敗。如雞新城疫、禽流感等疾病在生產中仍不斷暴發[1－2]。要克服目前這種狀況，一是選擇免疫原性好的毒株，二是選擇較好的免疫佐劑。在生產實踐中最常用的佐劑是礦物油，在禽病的免疫接種中起到較好的效果，但是它具有難以吸收等缺點。因此，對新型免疫佐劑的研制一直成為免疫接種中的熱點問題。

白細胞介素-2（IL-2）是由激活的T細胞分泌產生的糖蛋白，具有顯著的免疫增強作用和一定免疫治療作用。人的IL-2和許多哺乳動物的IL-2已經作為免疫佐劑和免疫治療劑被用于臨床，并取得良好的效果。雞的IL-2作為免疫佐劑和免疫治療劑也開始嘗試應用于臨床。本文就雞IL-2作為免疫治療劑和免疫增強劑，在家禽集約化養殖中發揮抗感染免疫方面的應用做以綜述。

1 免疫治療劑

雞IL-2作為免疫治療劑應用于禽細菌性傳染病和一些寄生蟲病的報道不斷出現。Tellez等使用由雞ConA活化T細胞誘導產生的細胞因子，可以使雞腸炎沙門氏菌器官侵入率降低51%～60%，此種細胞因子注入雞胚，同樣可以顯著降低孵化期雞胚沙門氏菌器官侵入率[3]。在寄生蟲方面，Lillehoj等，在Eimeria tenella或E.aceroulina感染雞的前1 d或感染后的第1天，用ConA活化雞淋巴細胞產生的細胞因子處理雞，可以明顯降低球蟲感染雞卵囊的排出量[4]。謝昆等對ChIL-2的抗球蟲作用做了初步研究[5]，分別在14日齡和21日齡給試驗雛雞胸部肌肉注射不同劑量的重組ChIL-2蛋白，28 d齡口服接種1×105個活球蟲卵囊，結果表明，重組ChIL-2蛋白能降低相對卵囊產量、減少盲腸病變、提高相對增重。Lowenthal等研究發現，剛孵化出的小雞的T淋巴細胞未發育成熟，在抗原的刺激下不能分化增殖和分泌IL-2，因此在小雞2周齡注射IL-2可以提供一定的保護力[6]。作為免疫治療劑，IL-2還可以克服免疫抑制以及預防某些疾病感染，合理使用IL-2還可以克服飼料中的霉菌毒素等原因引起的免疫抑制。

2 免疫增強劑

雞IL-2細胞因子免疫增強劑不同于以往的化學佐劑，它能調節動物對疫苗的反應，包括免疫細胞向接種部位移動，抗原提呈，促進Th細胞的產生，B細胞的成熟和分化，激活包括NK細胞、嗜酸性細胞和肥大細胞在內的非特異性殺傷細胞。它不僅可用于常規活苗和滅活疫苗的免疫增強劑，還可應用于DNA疫苗等新型基因工程疫苗的免疫增強劑，免疫增強效果十分明顯。

2.1 作為常規疫苗的免疫增強劑

2.1.1 作為傳染性法氏囊病疫苗的免疫增強劑

傳染性法氏囊病病毒主要感染法氏囊內B細胞，并在其中增殖,感染病毒后4 d，法氏囊內病毒增加，B細胞、漿細胞數量明顯減少；脾B細胞抗體生成能力降低；胸腺、法氏囊和脾的ANAE+T細胞數量顯著下降。呼吸道和消化道局部免疫組織哈德爾氏腺、支氣管黏膜、盲腸扁桃體、十二指腸黏膜固有層的漿細胞和ANAE+T細胞顯著減少。感染IBDV后，CD4+和CD8+T細胞流入法氏囊，在它們中雖沒有發現病毒，但它們接近被感染細胞；法氏囊和脾中MHC-II類分子表達持續受抑制[7]；外周血T細胞數量減少，T細胞功能降低,外周血淋巴組織對絲裂原的反應暫時受抑制,第6周抑制最強烈[8]；火雞感染IBDV后T細胞對絲裂原的反應受抑制[9]。感染IBDV后機體全身免疫水平降低[7]，體液免疫和細胞免疫功能顯著下降[10]，體液免疫抑制的持續時間較長，這與B細胞及其前體壞死，以及Th等發動免疫反應的細胞受破壞有關[7]。同時，法氏囊內B、T細胞數量都減少，傳染性法氏囊病感染雞IL-2誘生減少[10]。

李宏梅等用與法氏囊疫苗聯合應用對雞細胞免疫水平的影響進行研究，結果表明，雞IL-2能夠提高疫苗的免疫效果[11]。IL-2的作用是促使Th即CD4+T細胞誘導B細胞的分化和增殖，提高B胞免疫水平，促使CD4+T細胞輔助CD8+T細胞的殺傷作用，增強NK細胞活性,提高細胞免疫水平加入外源性IL-2能顯著提高淋巴細胞轉化水平，提高淋巴細胞功能。從試驗來看傳染性法氏囊病滅活苗具有一定的免疫保護作用，加入外源性IL-2能使這種保護作用進一步增強，病理變化也顯著降低，病變發生減少率達到20%，因而可以作為IBD滅活苗的免疫增強劑。

2.1.2 作為禽流感滅活苗的免疫增強劑

禽流感是由正粘病毒科A型流感病毒引起的一種禽類感染的疾病綜合癥。其亞型多、流行廣、變異快、感染宿主多，破壞性強，給畜牧業生產帶來了極大的危害。2003年12月開始，禽流感病毒席卷美國、加拿大及包括泰國、越南、日本、韓國在內的10余個亞洲國家和地區，造成了至少5億美元的經濟損失。盡管疫苗在禽流感防治方面起到重要的作用，但是疫病還是時有發生[1-2]，疫病的發生可能與疫苗存在一定關系。由于滅活苗的免疫原性不強，在一定程度上影響了免疫效果。因此，提高滅活苗的免疫效果尤為重要。

重組白細胞介素2（IL-2）作為一種有效的免疫增強劑，其作用已經在許多動物疾病中免疫中得到驗證。為了探討重組IL-2對H9亞型禽流感滅活疫苗免疫調節，徐前明等進行了重組雞IL-2對禽流感滅活苗免疫增強作用的試驗[12]，從結果看，雞IL-2能夠使AIVH9滅活苗高水平抗體效價維持時間較長。與僅用單一疫苗免疫相比較，機體可在較長時間內維持較高的抗體水平，達到2個月，而單疫苗免疫動物后，抗體效價維持在24.0以上僅2周左右，而試驗組用重組雞IL-2蛋白作該疫苗佐劑時，動物維持該抗體效價在24.0以上的時間可達50 d左右，說明了重組雞IL-2蛋白能夠增強AIVH9滅活苗的免疫效果，同時試驗還表明使用0.06～0.1 mg重組雞IL-2蛋白作為AIVH9滅活苗佐劑時，可取得較為理想的效果。

2.1.3 作為多聯滅活苗的免疫增強劑

費聿鋒等對重組雞IL-2增強雞四聯滅活苗的免疫效果進行了研究[13]，試驗使用在原核表達系統中表達的重組雞白細胞介素2（IL-2）蛋白，經過初步的分離純化，與雞新城疫-禽流感-法氏囊-傳染性支氣管炎四聯油乳劑滅活苗同時使用。試驗共分5組，每組10只雞。其中對照組只注射四聯油乳劑滅活苗；4個試驗組，在注射疫苗的同時分別注射重組雞IL-2蛋白0.05、0.01、0.15、0.20 mg。試驗組與對照組同時各注射新城疫等多聯油苗0.5 mL。采用HA、HI試驗測定雞新城疫、禽流感抗體滴度。結果表明，重組雞IL-2對該四聯油乳劑滅活苗有較強的免疫增強作用。以第3、4組的增強效果較為明顯，其中對雞新城疫病毒和禽流感抗原的抗體效價，與對照組相比，雞新城疫病毒抗原的抗體效價分別提高了2.4、2.8個滴度；禽流感病毒抗原的抗體效價分別提高了2.2、3.0個滴度。重組雞IL-2在使用的過程中，沒有發現任何毒副作用，證明是一種安全高效的免疫增強劑。

2.2 作為新型基因工程疫苗的免疫增強劑

利用基因重組的方法將IL-2基因和某種病毒基因重組獲得IL-2抗原重組蛋白，是研制新一代基因工程苗的另一有效途徑。目前，關于雞IL-2在雞基因疫苗中的作用的報道較少。

2.2.1 新城疫病毒F基因疫苗免疫中的作用

姜永厚等[14]利用國內陳洪巖等[15]首次克隆得到的IL-2與新城疫弱毒D26株的F基因，并成功構建了表達雞IL-2與新城疫F蛋白的重組質粒（pcDNA-F-IL-2），用此重組質粒聯合免疫SPF雛雞，抗體監測結果顯示，添加雞IL-2質粒試驗雞的抗體滴度高于單獨接種F基因疫苗試驗雞的抗體滴度；同時，MTT法檢測免疫雞T、B淋巴細胞對刺激劑均有明顯的反應性，且顯著高于單獨接種F基因疫苗組（P＜0.01），說明F基因免疫誘導的細胞免疫、體液免疫應答均得到了加強。添加IL-2質粒組試驗雞體液免疫、細胞免疫的增強及免疫保護率（50%）的提高。它一方面刺激T淋巴細胞的增殖、分化，增強細胞免疫應答；另一方面作用于B細胞，促進其活化分泌免疫球蛋白，加速抗體生成，進而加強體液免疫。試驗中，雞IL-2和F基因兩種質粒混合接種的免疫效果優于這兩種質粒的分別接種，證明雞的IL-2的佐劑發揮作用同樣依賴于同編碼病毒抗原質粒的共同注射，從而為雞IL-2的實際應用提供了重要的試驗依據。

2.2.2 對IBDV多聚蛋白DNA疫苗免疫原性的影響

于漣等應用重疊延伸剪切技術[16]，經3次PCR將傳染性法氏囊病病毒（IBDV）多聚蛋白（VP2/4/3）基因和雞白細胞介素2（ChIL-2）基因進行融合，定向插入真核表達載體pCI的CMV啟動子下游，獲得重組質粒pCI-VP2/4/3-IL-2和pCI-IL-2-VP2/4/3。將其制備成DNA疫苗，肌肉注射14日齡非免疫雞，2周后加強免疫，定期測定雞抗IBDV血清ELISA抗體效價及病毒中和抗體效價。加強免疫后3周用IBDV標準強毒株攻擊，連續觀察3 d后全部撲殺，計算保護率及囊體比，并進行組織病理學檢查。結果表明，①融合基因重組質粒pCIVP2/4/3-IL-2、pCI-IL-2-VP2/4/3免疫后能明顯增強IBDV DNA疫苗對強毒的攻擊保護（保護率分別為83.3%、91.6%），顯著高于pCI-VP2/4/3單獨免疫對照組（58.3%）；②誘導產生的抗IBDV血清ELISA抗體效價明顯增高（P<0.05），同時能提高DNA疫苗誘導產生的中和抗體效價（P<0.05）；③能顯著促進雞外周血液T淋巴細胞增殖反應。上述結果表明，IBDV VP2/4/3與ChIL-2基因融合后發揮了相互協同作用，ChIL-2產生了分子免疫佐劑效應；融合基因DNA疫苗能增強IBDV DNA疫苗的免疫原性，促進了機體特異性免疫應答。

3 展望

隨著集約化養殖業的發展，應用藥物預防和免疫接種來控制動物傳染病的情況越來越普遍。除了青霉素、慶大霉素、磺胺、卡那霉素、新霉素等各種抗生素和驅蟲藥外，促進生長、同期發情等非治療用途藥物的品種和數量不斷地增加，但由此而產生的動物性食品中的藥物殘留對公眾健康和環境的潛在危害也日趨嚴重。常規疫苗免疫增強劑的使用的確提高了疫苗的免疫效果，但其難吸收問題也使生產禽類產品難以達到綠色食品的要求。這些都是家禽集約化養殖中亟待解決的問題。

目前，雞IL-2已經由原來的基礎研究向應用研究發展，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對綠色健康的動物產品的需求越來越迫切。雞IL-2在作為免疫治療劑、免疫增強劑，以及構建新型基因工程疫苗方面具有廣闊的發展前景。但同時我們也應該注意到重組雞IL-2的基因工程產品畢竟不是畜禽本身產生的，而是外源性的，在其使用上也要慎重合理；另外，過量使用也會破壞畜禽本身的應答平衡，導致自身免疫病的發生。因此只有更加深入地研究雞IL-2的生理特點和作用機理，才能充分發揮其作用，為現代化綠色健康的家禽飼養業的發展奠定有利的基礎。總之，我們認為雞IL-2盡管還不能完全替代抗生素等預防藥物和一些傳統的免疫增強劑，但IL-2作為天然、健康、無殘留的新型生物制品，在集約化家禽養殖中的傳染病預防和控制方面的廣泛應用將成為今后的主流趨勢。

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