楊俊生 蔡國祥
(1.江蘇省鹽城市亭湖區鹽東鎮農業綜合服務中心 224050;2.江蘇省鹽城生物工程高等職業技術學校 224051)
家蠶抗病毒藥物研究進展
楊俊生1蔡國祥2*
(1.江蘇省鹽城市亭湖區鹽東鎮農業綜合服務中心 224050;2.江蘇省鹽城生物工程高等職業技術學校 224051)
闡述了抗病毒藥物、單克隆抗體、滅活疫苗在蠶桑生產方面的應用研究進展,以期為進一步開發家蠶新抗病毒藥物提供參考。
家蠶;病毒病;抗病毒藥物;疫苗
家蠶病毒病有家蠶血液型膿病(NPV)、中腸型膿病(CPV)、膿核病(DNV)和病毒性軟化病(BmFV)四種,一旦發生,傳播極快,損失極大,廣大蠶農深受其害,一般農戶損失產量約20%,重害農戶可導致顆粒無收。目前,生產上主要采用以消毒防病為主的預防措施,存在防治成本高、防治效果差、使用不方便及大面積使用化學藥劑消毒帶來環境污染等問題。雖有少量抗病毒病化學藥物的中試產品投放市場,由于防治效果不超過60%,故均未能獲得國家農業部頒發“獸藥的新藥證書”,個別實驗室也曾研制出單克隆抗體用于治療及預防家蠶病毒病,但預防效果均未達到80%,且防治成本極高[1],導致未能在生產上推廣應用。因此篩選高效價家蠶抗病毒病藥物,研制家蠶病毒病的高效價單克隆抗體及多克隆抗體,對于提高家蠶病毒的防治效果,提高蠶桑生產經濟效益,降低蠶桑生產成本,保護生態環境,有一定的現實意義。
研究發現5-氟尿嘧啶等尿嘧啶代謝類似物可作為抗病毒藥劑,據報道有效濃度為5×10-4~5×10-5mol/L的5-氟尿嘧啶,可使病毒性軟化病的發病率降低20%~30%;9-氨基乳酸吖啶能使核型多角體病發病率降低30%~60%;烷基化5'-鳥嘌呤核苷酸能使家蠶對NPV的抵抗性提高1 000倍以上;萘啶酮酸對家蠶核型多角體病和病毒性軟化病的發病率有明顯的抑制作用,但對質型多角體病卻無效;果糖嗪對核型多角體病、質型多角體病、病毒性軟化病的發生有一定的抑制作用[3];家蠶添食聚胞肌苷也可對核型多角體病有抑制作用[4]。由于病毒是嚴格的細胞內寄生,是明顯依靠宿主細胞內物質合成的生物,某些病毒的核酸更直接整合于宿主細胞內。所以對抗病毒藥物的研發提出很高的要求,必須選擇性地破壞或抑制細胞內外病毒代謝,而對細胞,至少對未感染的細胞不產生致死性損傷。但是目前還沒有研制出只干擾病毒復制,而不影響宿主細胞正常代謝的,且能夠在生產上大面積推廣的抗病毒藥物[4~6]。
關于單克隆抗體及多克隆抗體在家蠶病毒病防治中的應用,也取得了一些進展,最為成功的是應用免疫卵黃抗體預防家蠶血液型膿病。卵黃抗體是產蛋雞受特定抗原刺激后產生特異性,并轉移、貯存在卵黃中的免疫球蛋白,故又稱卵黃免疫球蛋白。抗體不但是生物科學研究中的一個主要工具,在被動免疫治療中也有很大的實用價值。其價值在于,對進入未免疫和免疫缺乏個體的有害抗原有特異性的結合作用,對動物個體能很快地起到被動保護作用。
免疫卵黃抗體是當今生物科學研究領域的重要發現,國內外不少學者進行了大量研究,卵黃抗體作為一種具有生物活性的免疫球蛋白,在貯存、生產、加工、攝食及消化過程中保證其穩定性是非常關鍵的。實驗證明,免疫卵黃抗體具有較好的穩定性,具有耐酸、耐堿、耐熱、抗離子強度、抗酶降解等性質。基于免疫卵黃抗體產量高、成本低、便于規模化生產等優點[7],對免疫卵黃抗體的研制具有潛在的學術研究價值和廣闊的應用前景,可在蠶病防治上發揮積極的作用。
在實驗過程中,同時將含免疫卵黃抗體的桑葉與病毒葉一起給家蠶添食,免疫卵黃抗體對NPV具有抑制作用,但先添病毒葉后再給予抗體葉,則無此抑制作用,表明卵黃抗體對家蠶血液型膿病有預防作用,但無治療作用。在添食免疫卵黃抗體后,通過對死籠率、繭層率、結繭率影響的調查,結果表明免疫卵黃抗體對家蠶生長發育無顯著不良影響,使用安全,且對人、畜、環境不會造成危害[9],但其預防效果僅在80%左右,尚未達到在生產上大面積推廣要求。
滅活疫苗在蠶桑生產的應用,也取得了一定的進展。通過實驗發現,同一細胞被2種病毒入侵時,往往產生2種完全不同的結果。一是2種病毒互不相干各自增值;另一種情況是1種病毒抑制另1種病毒的增值。第二種現象也被稱為干擾現象,這種干擾現象,不僅在昆蟲病毒中能看到,在許多動植物病毒中也能看到。對CPV來說,取得的成果特別多。利用熱處理、紫外線照射等技術滅活的CPV病毒給蠶添食后,對活性CPV病毒的感染有干擾作用。關于這種干擾現象的機制,推斷是由家蠶食下不活化病毒后,其消化液中或中腸皮膜細胞靠圍食膜一面形成抗病毒狀的物質,由此得以抑制病毒的感染,結果可看到病毒病發病受到抑制[9]。對于昆蟲桿狀病毒來說,其具有相對狹窄的宿主域。當把苜蓿尺蠖核型多角體病毒(AcMNPV)添食給家蠶時,雖然它和家蠶核型多角體病毒(BmNPV) DNA序列的同源性有95%左右,但AcMNPV卻不能在家蠶細胞中很好地復制,對家蠶幼蟲不具有致病能力,然而其基因組中的個別基因可在被接種該病毒的家蠶幼蟲體內表達,這些基因的表達可能對其感染的優勢病毒BmNPV復制所需原料蛋白及轉錄因子形成競爭,進而抑制BmNPV在家蠶幼蟲體內的復制表達[10]。
近幾年,我國科技工作者在人及家畜家禽的病毒病防治藥劑研究方面取得了突破性的進展。國家醫療衛生行政主管部門批準上市治療皰疹病毒感染的藥物有:阿昔洛韋、伐昔洛韋、泛昔洛韋、阿糖腺苷,用于治療巨細胞病毒感染的藥物有:更昔洛韋、膦甲酸鈉;用于治療流感及呼吸道病毒感染的藥物有:拉米夫定、替比夫定、阿德福韋、恩替卡韋及重組人干擾素ɑ-2a、重組人干擾素ɑ-2b、聚乙二醇干擾素ɑ-2a等[11]。目前美國已有金剛甲烷、金剛乙胺、扎那米韋和奧司他韋四種藥劑批準上市用于臨床治療人甲型流感,2013年4月5日,中國國家食品藥品監督管理總局又批準了抗流感新藥帕拉米韋氯化鈉注射液用于臨床治療甲型和乙型流感[12]。在疫苗方面,有七十多種滅活及減毒疫苗廣泛用于人的傳染病防治,有數十種疫苗用于家禽及家畜的傳染病防治,許多傳染病基本滅絕[13]。已有研究表明,一些人的病毒病治療藥劑對家蠶病毒病有治療效果,一些疫苗也對病毒病有一定的預防效果[8]。 因此借鑒人畜病毒病的治療藥劑治療家蠶病毒病,借鑒人畜制備單克隆抗體及多克隆抗體方法預防家蠶病毒病,從其中篩選出高效價抗家蠶病毒病藥物及高效價抗病毒病疫苗,是一條值得探索的路子。
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鹽城市農業自主創新引導基金(項目編號:YK2015030)。
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