蓝耳病免疫净化理论与技术基础

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自20世纪90年代暴发蓝耳病以来，蓝耳病（PRRS）一直是导致全球养猪业蒙受巨大经济损失的重大疫病。随着科学技术的不断进步，对蓝耳病病毒（PRRSV）及机体抗PRRSV的免疫机理研究的不断深入，通过便捷、经济、有效的方法预防、控制、净化蓝耳病不久将成为现实。

一、PRRS自身具有被免疫净化的特点

蓝耳病学名“猪繁殖与呼吸障碍综合征 ” ， 英文名 P o r c i n e R e p r o d u c t i v e a n d R e s p i r a t o r y Syndrome，简称PRRS。 PRRS的主要表现有四个方面：

（1）母猪主要表现为繁殖障碍综合征（Reproductive Syndrome）特征性临床表现是母猪怀孕后期的流产，母猪的返情、复配、死胎、木乃伊胎的比例也比正常水平高。

（2）生长育肥猪及成年猪主要表现为呼吸障碍综合征（Respiratory Syndrome），特别是在9～12周龄的小猪，感染猪的呼吸道问题突出。

（3）PRRSV还可以导致消化道疾病，如仔猪腹泻，最近报道的类NADC-34，主要导致感染仔猪的腹泻。

（4）PRRS 还是免疫缺陷疾病。PRRSV主要侵害免疫系统、破坏免疫功能，导致机体的免疫抑制，使感染猪容易并发或继发其他病原体感染，如圆环病毒、猪肺炎支原体、巴氏杆菌、副猪嗜血杆菌、链球菌等。由此，PRRSV也成为猪呼吸道疾病综合症（Porcine Respiratory Disease Complex, PRDC）的主要病原之一；免疫抑制还可以导致其他疫苗免疫效果降低甚至免疫失败，如猪瘟疫苗、 口蹄疫疫苗和伪狂犬疫苗等。猪只感染PRRSV后，机体就发 生了一系列的免疫学变化。有研究表明，PRRSV感染猪只后，很快就在体内复制，不久就能在血液中检出， 病毒血症持续时间大约1个月；组织内病毒存续时间比在血液中要长，大约5个月；病毒感染不久机体即产生抗体反应，ELISA 总抗体维持1年左右；中和抗体在感染后4周产生，维持时间3～5个月；γ-干扰素产生细胞出现在感染后4周，维持时间1年甚至更长。

◎图1 猪只感染PRRSV后的系列免疫学变化

此外，还有资料更详细分析了机体感染PRRSV后5周内发生的系列免疫学变化：感染猪血液中的病毒载量比组织中的高，病毒血症维持5周左右，感染后前4周组织内的病毒载量比血液低，其存续时间比在血液中长；与病毒感染同时出现的是NK细胞，1周后达到峰值，4周后下降到正常水平；树突细胞反应和局部T细胞反 应在感染后2～3天出现，分别在感染1 周和2周后达到最高水平，随后缓慢下降；外周血T细胞反应在感染后2周多出现，5周后达到峰值，随后缓慢下降；中和抗体在感染后3周多出现。

图2 猪只感染PRRSV后的系列免疫学变化自然条下，“猪只感染PRRSV后，病毒血症4周左右消失、 组织内的病毒5个月左右消失”，说 明PRRS具有一定的自愈能力（这一 点和伪狂犬病PR不同，猪只感染PRV 后终身带毒，不能通过疫苗免疫的方 法清除体内病毒，以达到抗原阴性的 目的）。由于一头猪所受的影响因素 少，而且简单，PRRSV感染猪只的自愈是存在的。现实情况不是一头猪， 而是一群猪，一个群体。

因为群体（猪群）所受影响因素较多且复杂，如群体的健康状况、 群体的特异性免疫力水平、群体中个体之间的差异、群体的流动频率，感染的季节，所感染的病毒株、病毒毒力、和病毒的传播速度，以及减少其他病原微生物感染压力所采取的措施 （如生物安全措施及药物保健）等。因此，猪群的PRRS流行过程相当复杂、周期更加漫长。同为PRRS 阳性猪群，有的损失大、有的损失小，有的流行周期长、有的周期短，就是这原因。

从流行病的控制上分析，免疫的目的就是提高群体的免疫力水平，缩小个体之间的差异，干预群体疫病的感染、发生、发展、流行和转归，缩短疫病的流行期。理论上，如果疫苗 能够提升群体免疫力水平，缩小群体中个体间的差异，清除群体机体内的病原，缩短疫病流行周期，这个疫病就可以通过疫苗免疫的方法去净化。

二、PRRSV有主要免疫保护 相关结构蛋白

从PRRSV的结 构示意图可以看出，核衣壳（N）蛋白位于病毒颗粒中心，与核酸相连，病毒表面的囊膜 上还有基质蛋白M，小囊膜蛋白E， 多聚蛋白GP2、GP3、GP4、GP5，还有GP5/M二联体，GP2a/E/GP3/GP5多 联体。 这些结构蛋白与病毒侵入宿主细胞有关。 多聚蛋白GP5不直接与宿主细胞CD163受体（PRRSV的主要受 体）相互作用。 因此，GP5本身并不 决定病毒对宿主细胞的取向。 但GP5 通过与M蛋白形成（GP5+M）二联体，影响 GP2-GP3-GP4多蛋白复合物的构象，间接影响病毒与宿主细胞CD163受体结合，进而影响病毒穿透 细胞膜、进入细胞而引发感染。

◎图3 GPS与宿主细胞CD163受体间的关系

三、PRRSV有病毒中和表位 （Epitope）

有研究表明，PRRSV主要中和表位位于GP5的外结构域上。GP5蛋白由200个氨基酸组成，其表位是构象表位；中和表位的最小抗原性区域， 核心的氨基酸是第39~59段。基质蛋白M由190个氨基酸组成，GP5与M蛋白通过二硫键形成二聚体，保证 GP5上中和表位的构象。

◎图4 GP5-M蛋白上的中和表位（Epitope）

四、PRRSV感染后机体能产生病毒中和抗体（GP5+M蛋白抗体）

有研究表明，GP5+M蛋白在病 毒侵入宿主细胞时发挥重要作用，GP5+M蛋白抗体可抑制病毒感染细胞，具有病毒中和作用，也称病毒中和抗体。病毒侵入体，在其繁殖过程中产生大量GP5+M蛋白，由于多聚糖屏蔽作用，感染早期几乎很少诱导产生抗体，但1个月后也能诱导较高水平的GP5+M蛋白抗体；普通灭活疫苗，GP5+M蛋白的抗原表位被多聚糖屏蔽，没有暴露，几乎不能产生中和抗体。GP5+M蛋白抗体可用HIPRA试剂盒检测IRPC值。

五、实验室检测方法区分 PRRS灭活疫苗免疫与PRRS活病毒感染

PRRSV感染后还有一个很重的核衣壳（N）蛋白抗体。核衣壳（N） 蛋白位于病毒颗粒中心，与核酸相连。活病毒侵入后，在宿主细胞内大量繁殖，病毒核酸大量复制，同时生产大量N蛋白，进而诱导机体产生较 高水平的N蛋白抗体。而灭活疫苗中的疫苗毒已经失活，它不感染宿主细胞、不繁殖、核酸也不复制。因此， N蛋白含量极低，几乎不能诱导机体产生N蛋白抗体，即便产生，其水平也极低、消失也很快。所以，N蛋白抗体，又称感染抗体，可用IDEXX ELISA 试剂盒检测其S/P值，根据S/P值大小判断猪只感染与否或感染轻重。当猪群的S/P≥2.0的样本数超过10%时， 表明猪群蓝耳病活跃；2.0>S/P≥0.4，表明猪群蓝耳病阳性稳定；S/P＜0.4，表明猪群蓝耳病阴性。

由此可知，N蛋白抗体是区分灭活疫苗免疫与活病毒感染重要抗体，可以通过实验室检测鉴别灭活疫苗免疫和活病毒感染，类似于PRV（gE/gI）基因缺失活疫苗的检测：PRRS的N蛋白抗体类似于PRV的gE/gI抗体，用于判断是否有活（野毒感染；PRRS的GP5+M蛋白抗体类似于PRV的gB抗体，用于判断免疫猪的免疫保护力水平。

六、PRRS可以通过疫苗免疫

得以净化综上所述，如果有一款能够诱导产生高水平细胞免疫力和体液免疫力，可以高效清除感染猪体内的病毒，且能区分疫苗免疫与活毒感染的灭活疫苗，PRRS是完全可能通过疫苗免疫的方法得以净化。

PRRS净化的标准是“PRRS双阴 标准”，即抗原阴性、感染抗体阴性。抗原阴性，就是不能从组织和血液中分离到病毒颗粒，或检测到病毒核酸（用RT-PCR检测）；感染抗体阴性，就是病毒的核衣壳（N）蛋白抗体阴性，爱德士ELISA S/P比值＜0.4。

根据PRRS净化的标准要求，设计一款能用于PRRS净化的灭活疫苗也是完全可能的。因为，目前生物技术特别是基因工程技术、蛋白工程技术、细胞工程技术、疫苗佐剂技术的发展迅猛，新技术新工艺不断涌现，提高制苗病毒滴度的技术和工艺也已成熟，让病毒结构蛋白表面的抗原位点充分暴露以提高抗原性的工艺技术日臻完善，针对PRRS抗病免疫特点设计开发出能同时增强细胞免疫力和体液免疫力的“同步增强”疫苗佐剂也已成为现实。

内容来源：中国畜牧业

排版编辑：牧科传媒 王思

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