如何改善豬肺炎支原體疫苗的效果

黎先偉 譯 By Roman Krejci

如何改善豬肺炎支原體疫苗的效果

黎先偉 譯 By Roman Krejci

雖然到目前為止，科研人員尚不能完全解釋機體對豬肺炎支原體的免疫機制，但是可以明確的一個事實是，接種疫苗可顯著有助于減輕肺部病變的大小以及病原體在體內的持續時間。眾所周知，對于優秀的滅活疫苗來說，抗原和佐劑成分都對刺激機體的疫苗免疫反應起到關鍵作用。經相關研究證實，脂多糖可有利于豬肺炎支原體疫苗對機體所產生的體液和細胞介導的免疫反應。

豬肺炎支原體（M.hyo）是引起豬支原體肺炎的一種主要病原，又稱豬地方流行性肺炎（EP或豬喘氣?。?。長期以來，本病一直被認為是一種最普遍的，對養豬業造成重大的經濟損失、世界各地廣泛流行，且難以凈化的豬呼吸道疫病。經證實，本病也是參與豬呼吸道疾病綜合征（PRDC）的一種主要病原。豬地方流行性肺炎和豬呼吸道疾病綜合征由于會顯著降低豬群的生長速度，降低飼料利用率，增加飼養和用藥成本，在一些復雜的情況下甚至會增加死亡率，對豬場造成不同程度的損失。雖然本病是一種老病，但是近年來經常與藍耳病、圓環病毒等其它病原混合感染，進一步加劇豬場的發病程度和經濟損失。據報道，若豬場環境復雜多變的情況下，豬肺炎支原體可促進豬藍耳病病毒（PRRSv）、豬圓環病毒（PCV）等其他病原的復制，與此同時豬藍耳病病毒（PRRSv）或豬胸膜肺炎放線桿菌反過來加劇豬肺炎的嚴重程度。這種多病原互作的特點，使得豬的肺臟和免疫功能等嚴重受損，極易導致豬瘟等其他疫苗免疫失敗，副豬嗜血桿菌、鏈球菌、弓形體病等發病感染率大大升高，這樣多種因素的互作已對當前養豬業提出了嚴重的挑戰。

機體免疫功能的作用

到目前為止，科研人員尚不能完全解釋機體對豬肺炎支原體的免疫機制。事實上，病原菌是非侵入性的，并可誘發肺炎的發生，這意味著機體強烈的免疫反應具有顯著的作用。據報道豬肺炎支原體幾乎可與宿主免疫系統的每一個組分相互作用。對感染（豬肺炎支原體）病豬的肺部進行研究發現，促炎和抗炎細胞因子，以及免疫調節介質如前列腺素E2（PGE2）、多種白細胞介素、α-腫瘤壞死因子（TNF-α）和γ-干擾素（IFN-γ）的水平顯著增加。這些細胞因子和免疫調節介質的增高，一些是有助于清除機體內的病原菌，而另一些則是對機體的免疫系統功能起到抑制作用。

接種（豬肺炎支原體）疫苗是什么對豬起到保護作用？

從目前的研究成果來看，當健康動物與受（豬肺炎支原體）感染的動物接觸時，接種過疫苗的豬群并不能防止豬肺炎支原體定植于其臟器內，而成為潛在的感染動物。不過，接種過豬肺炎支原體疫苗與未接種疫苗的豬群相比，在同樣受到病原感染的情況下，其肺臟的病變程度更低且治愈的速度更快，另外未接種疫苗的豬群受感染后，其上呼吸道還會分泌排泄更多的豬肺炎支原體。這意味著，接種過（豬肺炎支原體）疫苗的豬群，即便受到病原的感染，其肺臟的病變更輕、豬肺炎支原體在體內的增殖下降和經口鼻途徑排泄的病原含量也減少。除此之外，接種（豬肺炎支原體）疫苗的主要優勢還包括提高日增重（提高2%～8%）和改善飼料轉化率（增加2%～5%）。

經研究發現，機體對豬肺炎支原體的作用涉及到多種免疫應答的機制。與未接種疫苗的對照組相比，接種過（豬肺炎支原體）疫苗豬群感染豬肺炎支原體后，其肺部的免疫系統出現顯著的變化。粘膜抗體水平和細胞免疫應答似乎對豬肺炎支原體的控制具有重要的作用。與對照組（未接種疫苗）相比，在接種過（豬肺炎支原體）疫苗豬群的支氣管肺泡灌洗液（BAL）中，巨噬細胞、中性粒細胞和淋巴細胞的數量明顯降低，而肺臟中分泌型IgA的含量顯著增加。接種過疫苗的動物可在感染豬肺炎支原體后增加其肺臟內IgA和IgG的水平。IgA抗體可防止豬肺炎支原體粘附于呼吸道內，而IgG抗體與抗原的調理作用有關，增強肺泡巨噬細胞的吞噬作用。此外，動物接種疫苗后，其體內的α-腫瘤壞死因子、白細胞介素-1和白細胞介素-6含量會下降，這可能會抑制炎性細胞浸潤，從而減輕肺臟的病變程度。

通過模式識別受體來活化

動物無論是感染（豬肺炎支原體）或接種（豬肺炎支原體）疫苗后，宿主免疫系統的第一反應是外來抗原與抗原提呈細胞（APCs）之間的相互作用。這對于觸發免疫應答反應，以及由各種共刺激蛋白和細胞因子所支持的處理抗原的T-淋巴細胞啟動適應性免疫來說是至關重要的。為了在免疫反應過程中引導著這些功能，單核細胞或其他抗原提呈細胞（APC）通過把自身保守的生物結構與各自的模式識別受體（PRRs）相結合來進行活化。在眾多的模式識別受體（PRRs）中，Toll樣受體（TLRs）在這種免疫反應過程中扮演著重要的角色。Toll樣受體可識別多種成分，如脂多糖、脂蛋白和其他細菌成分。在豬肺炎支原體中，表面脂蛋白具有很強的免疫調節作用，尤其是對活化的巨噬細胞。脂蛋白與Toll樣受體相互作用。眾所周知，豬肺炎支原體通過與Toll樣受體2（TLR2）和Toll樣受體6（TLR6）相結合來刺激巨噬細胞。

細菌脂多糖（LPS）誘導Toll樣受體4（TLR4）介導的信號通路。這種由LPS誘導的TLR4信號通路屬于免疫系統中十分關鍵的先天機制。相關研究已證實，細菌脂多糖（LPS）可啟動多種細胞內的信號通路，如NF-κB的活化，這可促使一些促炎細胞因子的合成和釋放，包括白細胞介素-1（IL-1）、白細胞介素-6（IL-6）、白細胞介素-8（IL-8）和腫瘤壞死因子-α（TNF -α）。Toll樣受體4（TLR4）介導的信號通路與其他信號通路之間相互作用，共同產生有效的免疫反應。

實驗研究

一些研究已證實，在豬肺炎支原體滅活疫苗中添加一種特殊的佐劑-J5，對豬肺炎支原體的保護具有更為顯著的效果。據研究結果顯示，動物接種這種疫苗再感染病原后，機體的全身免疫反應和局部免疫反應（即IgA反應）都得到顯著改善，促炎細胞因子的產量降低，豬肺炎支原體病原的排泄減少，同時肺部的病變程度明顯變輕。除了疫苗的毒株起作用以外，這種特殊的佐劑成分（J5）也起著重要的作用。

這種佐劑成分（J5）是由Ceva動物健康公司研發，是從J5大腸桿菌中提取的，經優化的無毒性細菌脂多糖（LPS）所做成的水包油型佐劑。脂多糖（LPS）可通過激活巨噬細胞和其他抗原提呈細胞來刺激機體的先天免疫反應。豬肺炎支原體的脂蛋白抗原結合到水/油界面上，這可促進抗原提呈細胞（APCs）的攝取。機體免疫系統的各種隔間的級聯刺激，誘導產生大量的抗體和細胞介導的免疫反應。這樣的結果是能夠激發機體產生有效的抗原識別、主動的免疫反應和長時間的免疫記憶，從而使機體對豬肺炎支原體具有更為全面的保護。在體外研究中，通過測量氧化迸發反應發現J5細菌脂多糖（LPS）可強烈地刺激單核細胞的活性?；钚匝酰ㄑ趸虐l）常常作為白細胞激活的一項指標。

J5細菌脂多糖（LPS）成分

最近的一項研究評估了含有J5細菌脂多糖（LPS）成分的豬肺炎支原體疫苗對仔豬的保護效果。在研究中，一組豬接種含J5細菌脂多糖（LPS）佐劑的豬肺炎支原體疫苗（J5 LPS試驗組）；另一組豬則接種含礦物油而不含J5 LPS佐劑的豬肺炎支原體疫苗（普通疫苗試驗組）。未接種疫苗的豬作為陽性對照組。疫苗接種18 d后，所有試驗豬用豬肺炎支原體強毒進行攻毒。攻毒28 d后，解剖實驗動物，并對肺部進行評分。

研究結果顯示，與普通疫苗試驗組相比，J5 LPS試驗組具有更強的體液免疫免疫反應和特定的細胞免疫應答。肺部病變評分結果表明，兩組接種疫苗的試驗豬要比陽性對照組（未接種疫苗）試驗豬的支氣管肺炎的病變程度顯著更低（P＜0.05）；而J5 LPS試驗組與其他兩組試驗組相比，其肺部病變記分最低。

結論

上述這些研究證實，J5脂多糖（LPS）作為一種免疫增強型佐劑對豬肺炎支原體的防控具有積極的作用，誘導機體產生更堅強的免疫應答，同時保護豬群受病原感染后支氣管肺炎的發展。由于J5 LPS連同高水平的抗體，機體的免疫功能，特別是細胞免疫功能顯著增強。另一方面，免疫增強使得肺部病變的評分降低。總而言之，合適的豬肺炎支原體毒株結合這種免疫增強型佐劑（J5 LPS）對于一些仍存在豬流行性肺炎問題的地區來說，是一種控制疫情的有效的解決方案。