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猪苦恼素的研究进展,苦恼素在小动物临床的上

时间:2019-07-06 03:41来源:亚洲城娱乐
根据免疫源性和分子结构的不同,可将干扰素分为α﹑β﹑γ三种类型,其中每种类型根据组成的氨基酸差异又可分为多个亚型,不同亚型间有生物活性上的差异。 1957年研制出能够干扰

根据免疫源性和分子结构的不同,可将干扰素分为α﹑β﹑γ三种类型,其中每种类型根据组成的氨基酸差异又可分为多个亚型,不同亚型间有生物活性上的差异。

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1957年研制出能够干扰病毒复制的干扰素震惊了全世界,时至今日,干扰素应用于医学领域,并且拯救了无数人的生命。但是干扰素毕竟是医学领域的知识,很多人对它都不太熟悉,甚至不少人还不知道它的名字。那么干扰素的作用都有哪些呢?一起了解下。

摘要:干扰素是由干扰素诱生剂诱导生物细胞后所产生的一类高活性多功能糖蛋白。由于干扰素具有广谱抗病毒、抗肿瘤活性及强大的免疫调节作用,所以受到研究者们高度重视。干扰素作为小动物一些疾病的辅助治疗,在临床上广泛使用。本文就干扰素的基本特性、作用机理及临床应用进行综述。关键词:干扰素,作用机理,临床应用

近年来,猪病的流行严重地制约着我国养猪业的发展,并造成巨大的经济损失;病毒感染、寄生虫感染等是造成猪只发病的主要原因。虽然已有各种疫苗得到广泛应用,但仍不能有效控制疾病的流行,研发高效、安全的猪病防治制剂成为迫切的需要。干扰素(Interferon, IFN) 通过激活细胞中多种功能基因的转录,调节各信号传导通路的协同作用,能够发挥抗病毒、抗细菌、抗寄生虫、免疫调节等多种生物学功能;此外IFN 还具有广谱性和种族特异性,对健康的细胞无毒,使用安全。通过研究发现,猪干扰素(PorcineInterferon, PoIFN) 对体外抑制多种病毒、寄生虫的增殖已初见成效,对治疗细菌、病毒的混合感染也比较有效,因此研究PoIFN 对猪病的防治具有积极的现实意义。目前市场上使用最多的PoIFN 是猪白细胞干扰素,其于1997年获得我国农业部“新兽药证书”、“生产批准文号”,于1999 年获得国家“发明专利证书”。此外,实验室正在尝试构建动物PoIFN 基因重组疫苗,其对提高产量、增强免疫效力、降低病毒载体毒性等方面都有重要的意义。

干扰素是一种广谱抗病毒剂,并不直接杀伤或抑制病毒,而主要是通过细胞表面受体作用使细胞产生抗病毒蛋白,从而抑制乙肝病毒的复制,其类型分为三类,α-型、 β-型,γ-型;同时还可增强自然杀伤细胞、巨噬细胞和T淋巴细胞的活力,从而起到免疫调节作用,并增强抗病毒能力。干扰素是一组具有多种功能的活性蛋白质,是一种由单核细胞和淋巴细胞产生的细胞因子。它们在同种细胞上具有广谱的抗病毒、影响细胞生长,以及分化、调节免疫功能等多种生物活性。它的作用有:

干扰素(interferon,IFN)是由干扰素诱生剂诱导生物细胞产生的一类高活性多功能糖蛋白,是多功能细胞因子家族中的一员。一般情况下,干扰素基因抑制物(IFN suppressor)与干扰素基因上游的操纵基因区域结合,阻止了启动基因位置上的RNA多聚酶活性的发挥,使干扰素基因处于抑制状态。正常细胞一般不自发产生干扰素,当病毒、细菌或其他诱生剂作用于细胞膜后,可以使细胞内产生一种特异性因子,这种因子与结合在干扰素操纵基因上的蛋白抑制物相结合,从而使干扰素基因去抑制,干扰素操纵子开始转录,合成干扰素mRNA,mRNA迅速转移至细胞浆,在核糖体上转译成干扰素前体,然后借助于信号肽将干扰素前体转运到细胞膜,信号肽被切割,成熟干扰素被分泌到细胞外。当它作用于其他细胞时,使其他细胞立即获得抗病毒和抗肿瘤等多方面的免疫力[1]。干扰素的分布非常广泛,不仅人和高等动物的有关细胞可以产生干扰素,甚至许多低等动物以及植物和细菌也能产生干扰素。

分类与来源

1、抗病毒作用:Ⅰ型干扰素是免疫系统中的主要抗病毒防御与调节因子。机体在早期的病毒感染期间,Ⅰ型干扰素即可控制病毒的生长和增殖。它一方面直接激活免疫细胞,另一方面可间接抑制病毒的复制过程。所以它可以治疗由于人类乳头瘤病毒的感染而引起的疣类疾病,如果能与汇臣ptx生物疗法共用效果会更好;除此之外,Ⅰ型干扰素还可以活化自然杀伤细胞和巨噬细胞,从而达到促进树突状细胞的活化,并同时诱发周围的CD41亚型T淋巴细胞、T辅助细胞在区别效应细胞上产生大量水平的Ⅰ型干扰素,达到保护CD81细胞,防止诱导抗体细胞死亡的功能。并且也会在机体内显示出一个有效的T淋巴细胞与B淋巴细胞佐剂的作用。另据报道,IFN-γ与IFN-β有相互加强抗病毒的作用。

1干扰素的分类

IFN 是受体细胞分泌的一种广谱抗病毒糖蛋白,正常情况下IFN 基因处于被抑制状态,在有诱导剂的条件下解除抑制而获得表达。诱导剂包括病毒或者核酸、细菌内毒素、促细胞分裂素等,此外现代中药研究证实知母、板蓝根等也可诱导IFN 生成。由于与人IFN 相似,根据序列同源性以及信号转导受体复合物的不同,PoIFN 可分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,Ⅰ型包括PoIFN-α、β、δ、ω、τ、κ ;Ⅱ型只有PoIFN-γ ;Ⅲ型为PoIFN-λ, 也可细分为PoIFN-λ1、λ2、λ3 ;其中Ⅰ型PoIFN 对酸的耐受性最大,抗病毒作用最强。目前为止研究比较多的主要为PoIFN-α、β、ω 和PoIFN-γ。

2、抗菌作用:干扰素的抗菌作用主要体现于IFN-γ。IFN-γ能通过下调转铁蛋白受体减少细菌供铁量或通过诱导产生内源性NO直接抑制细胞内细菌,还能增加单核巨噬细胞的吞噬小体——溶酶体溶解细菌作用,通过以上途径共同达到消灭细菌的作用。

根据免疫源性和分子结构的不同,可将干扰素分为α﹑β﹑γ三种类型,其中每种类型根据组成的氨基酸差异又可分为多个亚型,不同亚型间有生物活性上的差异。根据干扰素对酸和温度的敏感性以及来源的细胞类型,又可把动物的干扰素分为两类,耐酸的Ⅰ型干扰素和对酸敏感的Ⅱ型干扰素或免疫IFN。Ⅰ型干扰素又包括IFN-α(白细胞干扰素,主要来源于白细胞)、IFN-β(成纤维细胞干扰素,主要来源于成纤维母细胞和上皮细胞)、IFN-ω和IFN-τ,它们具有相关的结构并享用同一类受体,前三种主要是对病毒感染应答产生的,能诱导机体抗病毒蛋白的产生,主要参与抗病毒、抗肿瘤活性。Ⅱ型干扰素又称免疫干扰素即IFN-γ(淋巴细胞干扰素,主要由T淋巴细胞产生),是由活化的T淋巴细胞在诱生剂或病毒、细菌等的作用下产生的与Ⅰ型干扰素不共用同一类受体,主要参与诱导组织相容性复合物类抗原的表达和免疫调节效应,对免疫系统具有调节作用,是动物主要的巨噬细胞活化因子,其抗病毒和抗肿瘤作用比IFN-α/β型干扰素弱[2-3]。

生物活性

3、抗寄生虫作用:干扰素的抗寄生虫作用主要表现于IFN-γ上,干扰素可激活巨噬细胞,活化的Mφ可表达高水平的诱导型-氧化氮合酶催化L-精氨酸产生NO,NO对接种病原体有抑制和杀伤作用。并据报道,IFN-γ能激活Mφ产生NO,同时促进NO合成作用受剂量依赖性,剂量越高作用越明显。Daubener等发现用IFN-γ刺激人脑微血管内皮细胞能诱导其抗弓形虫病。IFN-γ刺激后的HBMEC能抑制弓形虫生长,提高TNF-α的出现,这与IDO的活性有关。另外,在HBMEC的培养中加入过量的色氨酸能完全抑制IFN-γ-TNF-α介导的抗弓形虫病,表明IDO能介导其保护性,并且据报道,IFN-γ依赖IDO的表达而起作用。

2 干扰素的作用机制

广谱抗病毒作用

4、参与免疫调节:参与免疫调节的为干扰素为IFN-γ,又称为免疫调节作用干扰素。免疫调节干扰素可对IgG的Fc受体表达,从而有利于巨噬细胞对抗原的吞噬,K、NK细胞对靶细胞的杀伤以及T、B淋巴细胞的激活,增强机体免疫应答能力。IFN-γ可使巨噬细胞表面MHCⅡ类分子的表达增加,增强其抗原递呈能力。此外还可以通过增强巨噬细胞表面表达Fc受体,促进巨噬细胞吞噬免疫复合物、抗体包被的病原体和肿瘤细胞。同时还可以刺激中性粒细胞,增强其吞噬能力,活化NK细胞,增强其细胞毒作用等作用来参与免疫调节。

干扰素生物学活性的发挥依赖于诱导多种效应蛋白的合成。干扰素并不直接作为反式作用因子对其效应分子的基因组进行调控,而是通过受体介导的信号传导系统引发一系列特定的生化反应,最终实现效应分子的表达,行使生物学功能。即干扰素通过与细胞膜上的特异性受体结合,引发级联性的信号放大过程,将信号传递到细胞核内,对一系列基因的表达进行调控,使细胞内抗病毒蛋白基因去抑制而被激活,转录成抗病毒蛋白mRNA,转移到胞浆核糖体,再翻译成几种抗病毒蛋白,并引发各种生理发应,从而阻断病毒的繁殖。IFN-α/β与IFN-γ信号传导途径不同,但相互关联[4]。

与人的IFN 相同,PoIFN 主要通过间接地抑制病毒的增殖来发挥抗病毒作用。病毒的感染导致细胞产生PoIFN ;PoIFN 又随被感染细胞的死亡和崩解而释出,并随血液循环到达全身。之后PoIFN 与猪体内细胞膜上敏感受体结合,诱导该细胞转录出五种抗病毒蛋白(Antiviral Protein,AVP), 分别为双链RNA 依赖性蛋白激酶(PKR,常称为P1/eIF-2A)、2',5' 腺苷酸合成酶(2',5'-Oligoadenylate synthetase,OAS)、腺苷脱氨酶(I Adenosinedeaminase 1,ADAR1)、GTP 结合蛋白、氮氧化物合成酶(Nitricoxide synthease,NOS),并分别发挥抗病毒作用。当猪遭受病毒攻击后,如果病毒还未在细胞内大量生长繁殖,可立即使用PoIFN,以保护正常细胞;但如果机体大部分细胞都遭受病毒攻击并遭到严重破坏时,即使注射PoIFN 也不能产生足够的AVP 以保护细胞;因此在临床应用上应尽早用药。

5、抗肿瘤作用:干扰素是一个在防御肿瘤发展的先天的和适应的必需细胞因子,IFN-γ由特异性抗原刺激T淋巴细胞产生,其结构与I型干扰素不同,不耐酸,为机体主要的巨噬细胞刺激因子,对机体免疫反应有多方面的调节作用。能激活效应细胞,提高自然杀伤细胞、巨噬细胞和肿瘤浸润淋巴细胞的活性,促进单核细胞循环,增强免疫细胞表面抗原和抗体的表达,刺激IL-2、肿瘤坏死因子、干扰素-α等细胞因子的产生,抑制肿瘤细胞分裂,诱导基因全成抗病毒蛋白等。Siegbert等发现,IFN-α对神经型胰腺肿瘤细胞有抗增殖的作用,且此种抗增殖反应与机能性和非机能性神经内分泌瘤是相似的。

3 干扰素生物学活性

抗寄生虫作用

经过上边的介绍我们知道了干扰素的作用都有哪些,也从它的作用我们能够知道它在医学领域的地位是相当重要的,它能够治愈或者抑制多种疾病。但是毕竟干扰素的作用巨大,所以我们不能随便的使用干扰素,一定要在医生的叮嘱下进行使用。

干扰素的生物学活性包括[5-6]:①抗病毒作用:干扰素具有广谱抗病毒作用,但其本身并非直接抗病毒物质。病毒感染首先导致干扰素的产生,同时病毒感染细胞导致被感染细胞的死亡、崩解,干扰素也随之释放,其分子向附近扩散,并随血液循环至全身。干扰素与周围细胞膜上的受体结合,起着第一信号作用,活化细胞腺苷酸环化酶,促使cAMP的形成。cAMP作为第二信使,从而激活细胞内抗病毒机制,产生一组抗病毒蛋白(anti-viral protein,AVP)。I型干扰素的抗病毒作用最强,主要是通过旁分泌作用,病毒感染的细胞分泌干扰素保护邻近细胞不再受感染,即干扰素使邻近细胞处于抗病毒状态。②抗肿瘤作用:干扰素的抗肿瘤作用主要包括,抑制肿瘤的增殖;改变肿瘤细胞表面的性能,诱发新的抗原,从而易被免疫监视系统识别并加以排斥;抑制肿瘤细胞增生;通过免疫调节,增强机体的抗肿瘤能力。③免疫调节作用:干扰素具有很强的免疫调节作用,尤其是IFN-γ是重要的免疫调节因子。干扰素可以调节T、B淋巴细胞的免疫功能,小剂量起促进作用,大剂量起抑制作用。干扰素可增加免疫球蛋白IgG的受体表达,从而有利于巨噬细胞对抗原的吞噬和K、NK细胞对靶细胞的杀伤以及T、B淋巴细胞的激活,增强机体的免疫应答能力。④ 其他生物学作用:除了上述的主要功能外,干扰素还有其他的一些功能。如IFN能抑制细胞生长,这种活性参与其对癌症和感染的抑制作用。目前还未鉴定出由干扰素诱导产生直接参与抗增殖活性的基因产物,但IFN-α能针对细胞周期控制体中的特异因子发生作用来抑制细胞的增殖。

PoIFN 主要通过加强细胞毒效应和降低细胞的活性来发挥它的抗寄生虫活性作用。CD8 T 细胞能够识别利什曼原虫、弓形虫等特异性组织相容性复合物Ⅰ 类抗原,并产生PoIFN ;研究结果表明PoIFN 通过激活MΦ 来诱导氧自由基攻击脂质膜与NO 抑制靶细胞的DNA 合成和线粒体的呼吸作用,从而破坏寄生虫体并导致病原体活力下降,寄生虫死亡。同时PoIFN 还能够诱导靶细胞内池的色氨酸降解,从而抑制寄生虫繁殖。相比于所有PoIFN,PoIFN-γ 抗寄生虫活性最强。

4 干扰素作用特点

抗细菌作用

干扰素作用特点包括:①广谱性。干扰素的作用具广谱性,并非针对某一种病毒,干扰素作用于机体细胞后,机体可获得抗多种病毒的能力。同时干扰素还能抑制病毒以外其他微生物的生长,提高机体的免疫力,抑制肿瘤细胞分裂增殖。②高活性。干扰素具有很高的生物学活性,与细胞表面干扰素受体结合后,产生级联放大作用,引起生物体内一系列生化反应,产生多种蛋白。③选择性。干扰素对作用的靶细胞具有选择性,主要作用于异常细胞,很少作用于正常细胞。④种属特异性。干扰素的活力具有相对的种属特异性,即某一种属动物产生的干扰素只能对同种属或种属非常接近的动物或细胞起保护作用。⑤弱抗原性。干扰素的抗原性较弱。⑥干扰素的抗病毒作用是抑制而不是杀灭。干扰素并不是靠本身直接去“中和”或“杀死”病毒,而是通过诱导细胞产生“抗病毒蛋白”发挥作用的。干扰素诱导产生的不同的抗病毒蛋白介导不同的抗病毒机制,可作用于病毒复制周期的一个或几个环节,但具体的作用靶位点取决于病毒本身的属性,同时也与宿主细胞的类别有关。在干扰素处理的被病毒感染的培养细胞中,一旦去除干扰素,病毒往往重新繁殖,只有用足够浓度的干扰素反复处理,才能使病毒从组织培养中消失;在细胞培养中,病毒繁殖抑制作用与干扰素的浓度成比例,并与温度密切相关,干扰素在4℃不起作用[7-8]。

PoIFN主要是抗胞内菌,其主要通过诱导靶细胞转录出来的GBP1 蛋白,这是一种GTP 结合蛋白。胞内菌通过吞噬体进入细胞,其后续通过特定途径进入细胞质进行复制。研究发现GBP1发挥抗胞内菌的机制是增强氧化杀伤能力及促进运送抗菌肽至自噬体而发挥杀菌效应;此外还通过下调转铁蛋白受体,减少细菌供铁或诱导产生内源性NO 直接抑制细胞内细菌等,而且该机制使得GBP1 具有广谱抗胞内菌的能力。

5 干扰素临床上的应用及疗效

免疫调节作用

由于干扰素具有较强的抗病毒、抗肿瘤及参与免疫调节等作用,因此干扰素在临床医学中得到了广泛应用。在人医的研究报道中,用干扰素治疗病毒性肝炎、病毒性角膜炎、肿瘤、流行性乙型脑炎以及细菌感染、真菌感染和原虫感染均收到良好的治疗效果[9-10]。在兽医临床上,使用猪白细胞干扰素对病毒、细菌、立克次氏体、衣原体、原虫,只要寄生在细胞内,均有一定的抑制作用。猪白细胞干扰素对哺乳仔猪和断奶仔猪病毒性腹泻或病毒、细菌混合感染引起的腹泻均有良好的预防和治疗效果[11]。犬猫病毒性疾病如犬细小病毒病、犬瘟热、犬腺病毒、犬冠状病毒、犬副流感等病毒病严重危害着犬猫的健康和生存,所以病毒病的预防和治疗显得尤为重要。通过基因工程方法制备的犬猫干扰素,作为疾病的辅助治疗,在治疗犬猫病毒性疾病中收到较好的治疗效果。其次,干扰素也可用于犬猫肿瘤和顽固性皮肤病的辅助治疗。

PoIFN 可增加IgG 的Fc 受体表达,从而有利于巨噬细胞对抗原的吞噬,K 细胞、NK 细胞对靶细胞的杀伤以及T、B 淋巴细胞的激活,增强机体免疫应答能力;但剂量过大会起抑制作用。I 型的免疫调节作用比II 型强,两类PoIFN 的协同调节作用使机体处于最佳免疫应答状态。

综上,由于干扰素具有抗病毒、抗肿瘤和参与免疫调节的作用,而且其具有高活性、广谱性及弱抗原性等特点,所以在小动物临床上,广泛应用。在治疗病毒性疾病中,配合单克隆抗体使用,效果更明显。在与抗菌药物联合使用过程中,可以提高抗菌药物的杀菌能力,减少耐药菌株的产生,提高疾病的治愈率。

其他生物学作用

参考文献[1] 王晓丽,王永明,朱万光等.干扰素研究进展[J].动物医学进展,2008,29:60-63.[2] 张海玲,闫喜军.干扰素研究进展[J].动物医学进展,2008,29:81-84.[3] Jonson HM,Bazer FW,Szente BE,et al.How interferons fight disease[J]. Sci Am,1994,68:270-275.[4] 曲建惠,张玲霞.干扰素的分子生物学机制研究进展[J]. 国际流行病学传染病学杂志,2006,33:38-44.[5] 焦海胜,张黎明.干扰素抗病毒的临床应用[J].兰州大学学报,2005,31:95-96.[6] 刘运龙,程远国,刘学龙.干扰素研究进展[J]. 动物医学进展, 2008,29:85-89.[7] 夏润玺.犬Ⅰ型干扰素的基因克隆、表达及抗犬细小病毒的研究:[博士学位论文].北京.中国农业大学,2008.[8] Ulrike M,Ulrich,Reis LFL,et al. Functional role of typeⅠand typeⅡ interferons in antiviral defense[J]. Science,1994,264:1918-1921.[9] 陈继美.干扰素的药理作用及临床应用进展[J].中华今日医学杂志,2003,3:87-88.[10] 龙中奇.干扰素的临床应用现状简述[J].四川生理科学杂志,2004,26:162.[11] 孙圣兰,江青艳,傅伟龙.干扰素的研究进展[J].动物医学进展,2002,23:39-41.

PoIFN 除了以上主要功能外,还有其他一些功能:如对妊娠的识别及维持作用、抗肿瘤作用、抗增殖活性等。PoIFN-τ 作为一种早期怀孕信号,在胚泡附植前后产生,可能通过抑制子宫内膜对催产素的敏感性、降低前列腺素的活性、阻止黄体溶解,以达到维持妊娠的作用识别阶段;此外,妊娠识别过程中也产生一种特征性的分泌蛋白,研究发现其结构类似PoIFN-τ,但其具体作用机制有待进一步研究。PoIFN抗肿瘤主要表现在抑制肿瘤的增殖、抑制肿瘤细胞增生、改变瘤细胞表面的性能以易于被免疫监视细胞识别和排斥、通过免疫调节来增强机体抗肿瘤能力等。PoIFN-α 还能针对细胞周期控制体中的特异因子发生作用,包括通过作用于c-myc、Prb、D3 和cdc25A 蛋白来抑制细胞的增殖。

对猪病的防治

抗病毒

IFN 由于抗病毒具有广谱性和安全性,被誉为最有希望治疗病毒病的“青霉素”。造成猪只发病的病毒性病原主要有口蹄疫病毒、蓝耳病病毒、猪瘟病毒、猪圆环病毒 、猪伪狂犬病毒、猪传染病胃肠炎病毒、猪流行性腹泻病毒、轮状病毒 等。研究表明,PoIFN 对以上病毒均有良好的抑制效果,因而越来越受到国内外学者的青睐。早期的研究主要使用猪白细胞PoIFN 防治猪病;随着研究的深入,重组干扰素得到了广泛地研究,通过毕赤酵母、巴斯德毕赤酵母、腺病毒、杆状病毒、家蚕杆状病毒等载体,成功表达并得到纯化出rPoIFN-α、rPoIFN--β、rPoIFN-γ、rPoIFN-ω, 为体内和体外抗病毒的研究提供了重要的材料。

抗寄生虫

马良等[6] 在人脑微血管内皮细胞的培养中加入过量的色氨酸能完全抑制IFN-γ、IFN-α介导的抗弓形虫病作用。潘晓梅等 利用重组PoIFN-γ 进行体外抗弓形虫感染,发现随着IFN-γ 剂量的增大,巨噬细胞的抗弓形虫作用逐渐增强;为利用PoIFN-γ 预防弓形虫提供了良好的方向。

治疗多种病原体混合感染

张真等用PoIFN 与阿莫西林、黄氏多糖联合用药,治疗已感染猪链球菌、副猪嗜血杆菌、PCV2 的病猪,阻止了病情的蔓延,疗效显著。张泉军等 通过实验和临床扩大试验发现猪白细胞IFN 对哺乳仔猪和断奶仔猪某些病毒性腹泻、细菌性腹泻、病毒和细菌混合感染引发的腹泻,均有良好的预防和治疗作用。龙庆军等采用PoIFN-α 治疗混合感染了PRRSV、附红细胞体病、链球菌的猪,结果显示病猪的病情明显好转。

免疫佐剂作用

20世纪80年代初细胞因子开始作为佐剂得到运用,IFN 具有较强的佐剂活性,并且对降低副反应也有一定的功效。研究发现以重组PoIFN-γ 为疫苗佐剂,不仅能特异性地增强疫苗的免疫效果,而且可增强机体抗感染的能力。窦永喜等研究发现PoIFN-γ对猪囊虫全虫疫苗有良好的免疫佐剂作用,优于传统使用的铝盐和206 佐剂。马凤龙等实验证明了不同剂量的重组PoIFN-γ 分别与猪瘟兔化弱毒苗、猪蓝耳病弱毒苗和伪狂犬弱毒疫苗联合应用,可提高血清抗体水平,增强疫苗的免疫效果。章红兵研究发现在PCV2 免疫时联合PoIFN 可以发挥协同作用,增强免疫效果,但与PoIFN 的剂量有一定关系。

作为饲料添加剂

IFN 胶囊及纳米可以通过药物释控技术与特殊载体结合,作为保健型饲料的药物添加剂。岑路等通过PoIFN-α 在促进生长作用和预防病毒性疾病方面的临床试验表明,PoIFN-α 对仔猪的生长有良好的促进作用,具有显著的紧急预防病毒性疾病的效果。

基因工程

正常情况下动物体内IFN 表达量很少、难以提取和纯化,因此在临床生产中首先考虑高效的基因工程技术。通过基因工程生产的PoIFN 最开始在大肠杆菌上表达,随着提取工艺的不断完善,目前PoIFN 蛋白提取率可达95%~97% ;另3%~5% 是大肠杆菌杂蛋白,副作用较大,易引起使用对象发热、发烧、过敏等不良反应。为了表达出高效、廉价、副作用小的重组PoIFN,科研工作者们还尝试了在酵母菌、杆状病毒、腺病毒等中表达PoIFN,并获得了成功。从毕赤酵母中表达和纯化PoIFN-α 效价高、毒素含量低,更类似于天然结构的特点。在腺病毒上表达和纯化PoIFN,表达产物具有正确的活性,而且副产物少,易于纯化和减少副作用;同时由于缺陷型腺病毒的强力穿透、直达已感染的细胞内,使药效更长久,增强PoIFN 的使用效果。重组PoIFN 最理想的剂型为IFN 的聚乙二醇化(Pegylated,PEG) 和IFN 与载体脂质体(Liposome-IFN) 的结合,这两种是剂型能很好的延长IFN 在体内的半衰期、增加其稳定性、降低免疫源性。PoIFN 基因工程的发展不但为PoIFN 的大量生产提供了新的方向,而且大大丰富了对PoIFN 遗传结构和化学组成的认识,并可以阐明PoIFN 的组成和功能的关系,有利于探索特殊功能的PoIFN。PoIFN 基因工程的进一步研究对构建动物IFN 基因重组疫苗,提高其免疫效力,降低病毒载体毒性等方面有着重要的意义。

存在问题

研究认为在兽医临床上PoIFN 对畜禽机体副反应一般比较轻,但随着浓度的增加和疗程的延长,肌注可能引起发热、红斑及疼痛。由于PoIFN 在治疗畜禽疾病主要还处试验阶段,具体的毒副作用并未完全显现出来。目前影响PoIFN 临床运用的除了毒副作用外,还主要存在以下问题:第一,目前不同PoIFN 的组织亲和性和生物学作用亦有待深入研究和了解。第二,PoIFN 的提纯和测定方法尚不够稳定和简化。第三,使用PoIFN 治疗同一疾病的疗效并不一致,所以一般需用较大剂量,且疗效呈剂量依赖性,但随着剂量的增加毒副作用也增加。第四,重组PoIFN 在治疗过程中有时会产生抗体,如果发现抗体产生,应改用其他亚型的PoIFN。第五,在猪的治疗主要局限在试验阶段,其与不同药物最佳配伍等问题需探索。

展望

随着新病原株、变异株的不断出现,目前许多药物对某些猪病已经难以显示出满意的防治效果。大量研究证明PoIFN 对威胁重大的多种猪病均具有良好的防治作用,给猪病防治提供了新的手段,有望创造巨大的经济效益和社会效益。传统生产PoIFN 有成本高、产品质量难控制及临床疗效不稳定等问题;建立规模化生产体系、利用基因工程技术生产重组PoIFN 是一条十分有效途径,但对于其中一些关键技术问题如PoIFN 的表达水平、高密度发酵工艺、生物学活性以及临床应用方法等诸多环节仍需进行深入研究。大量试验证实PoIFN 与牛、羊等动物之间存在交叉活性,PoIFN 不仅对猪病疗效良好,对牛病毒性腹泻、小鹅瘟、羔羊腹泻等都具有不错的疗效,研究PoIFN 对防治牛羊等动物的疾病也具有积极的意义。此外,将生产的PoIFN 作为增强剂,与不同的疫苗联合应用或与保护性抗原基因融合表达,可以增强疫苗的免疫效果,将对猪病防治产生积极的影响。另外,中药诱生IFN 也已成为广大学者关注的热点之一。PoIFN 的临床治疗效果已经得到各界专家的肯定,基于其广阔的发展前景,PoIFN 值得我们进一步关注和研究。

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