鹿雙雙 盧選成
病毒性疾病是制約畜禽集約化養(yǎng)殖的瓶頸,在目前靠預(yù)防為主的情況下,干擾素是唯一快速有效治療病毒性疾病的藥物。干擾素是脊椎動(dòng)物抗病毒免疫的核心,在病毒刺激下可誘導(dǎo)一系列抗病毒蛋白的表達(dá)并提高機(jī)體免疫水平。目前在人應(yīng)用干擾素治療病毒性疾病已較為普遍,且PEG、白蛋白修飾的長(zhǎng)效干擾素也逐漸引用并取得較好的效果。本文闡述了干擾素在豬病毒性疾病的控制方面的應(yīng)用,對(duì)我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)病毒性疾病的有效治療、凈化具有重要價(jià)值。
干擾素最早是在1957年,Isaacs和Llndenmann在用滅活的禽流感病毒接種雞胚絨毛尿囊膜時(shí)發(fā)現(xiàn)。因其具有干擾病毒復(fù)制的活性,故定名為干擾素(interferon,IFN)。國(guó)際干擾素命名委員會(huì)將干擾素定義為:一類在同種細(xì)胞上具有廣譜抗病毒功能的活性蛋白,其活性的發(fā)揮又受細(xì)胞因子的調(diào)節(jié)和控制,涉及RNA和蛋白質(zhì)的合成。之后,學(xué)者對(duì)人類及哺乳動(dòng)物和低等脊椎動(dòng)物干擾素進(jìn)行了深入的研究。
1 干擾素分類
根據(jù)干擾素基因組和蛋白結(jié)構(gòu)以及功能不同,在哺乳動(dòng)物將干擾素分為三類,其中I類干擾素包括IFNα、IFNβ、1FNδ、IFNε、IFNk、IFNT、IFNω、FNξ等亞型,II類干擾素主要指IFNΥ,III類干擾素IFNλ是在人類第9號(hào)染色體新發(fā)現(xiàn)的一種細(xì)胞因子。I類干擾素具有在酸性條件下穩(wěn)定,抗病毒,來(lái)自于同一個(gè)祖先基因,結(jié)合相同的細(xì)胞表面受體等共同特性,而II類干擾素則主要在調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫應(yīng)答過(guò)程中發(fā)揮重要作用。
2 干擾素作用機(jī)理
干擾素的產(chǎn)生主要是由于病毒感染機(jī)體后,作用于Toll樣受體(TLR),通過(guò)一系列作用元件,從而啟動(dòng)干擾素IFNα/β的表達(dá)。該過(guò)程的一個(gè)顯著特點(diǎn)是在病毒感染后的迅速表達(dá),尤其雙鏈RNA感染后特別明顯,在其他病毒感染后也會(huì)有同樣的干擾素表達(dá),但產(chǎn)生速度較雙鏈RNA稍慢。
I類干擾素具有相同的細(xì)胞受體(IFNAR),當(dāng)1FNα/β分泌表達(dá)至細(xì)胞外后與細(xì)胞受體結(jié)合,激活JAK-STAT通路,誘導(dǎo)相關(guān)抗病毒及免疫調(diào)節(jié)因子的表達(dá),從而發(fā)揮生物學(xué)活性。IFNα/β與受體結(jié)合后,IFNAR-1和IFNAR-2的胞內(nèi)區(qū)與TYK2和JAK1激酶相互作用,通過(guò)TYK2和JAK1激酶磷酸化而被激活,并把信號(hào)傳遞給磷酸化的STAT1和STAT2,隨后STAT1和STAT2形成二聚體并進(jìn)入細(xì)胞核,與IRF9結(jié)合形成轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物(1SGF3),ISGF3再與干擾素刺激反應(yīng)元件(ISRE)共同結(jié)合到干擾素激活相關(guān)因子的啟動(dòng)子,激活干擾素相關(guān)因子的轉(zhuǎn)錄。
3 干擾素生物學(xué)活性
在哺乳動(dòng)物,干擾素具有抗病毒、抑制細(xì)胞增殖、免疫調(diào)節(jié)等多種生物學(xué)活性,它是機(jī)體防御系統(tǒng)中出現(xiàn)最早的細(xì)胞因子,并通過(guò)激活其他細(xì)胞因子的分泌表達(dá),發(fā)揮其生物學(xué)活性。并且產(chǎn)生迅速,幾乎作用于病毒復(fù)制的整個(gè)過(guò)程。
目前研究最多的就是干擾素抗病毒作用。早在1994年,Muller用敲除IFNα和IFNβ受體的小鼠做實(shí)驗(yàn)時(shí)就發(fā)現(xiàn),被敲除I類干擾素受體后的小鼠更易受到病毒的侵襲,2000年,有學(xué)者發(fā)現(xiàn)敲除IFNβ基因的小鼠對(duì)牛痘病毒易感性增加,證實(shí)干擾素具有抗病毒作用。隨后,通過(guò)研究證明,干擾素并不是直接殺死病毒,而是通過(guò)誘導(dǎo)相關(guān)蛋白起到殺滅病毒的作用,其中,最重要的抗病毒蛋白就是蛋白激酶(PKR),寡腺苷酸合成酶(OAS)和Mx蛋白。調(diào)節(jié)機(jī)體免疫系統(tǒng),提高抗腫瘤水平。干擾素能夠使T、B淋巴細(xì)胞功能增強(qiáng),激活自然殺傷細(xì)胞的活性,同時(shí)調(diào)動(dòng)體液免疫使特異性和非特異性抗體迅速產(chǎn)生達(dá)到免疫保護(hù)水平,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞迅速破壞和減少,大大增強(qiáng)機(jī)體的細(xì)胞免疫功能。
4 豬用干擾素臨床應(yīng)用
隨著分子生物學(xué)的不斷進(jìn)步,在動(dòng)物體上應(yīng)用干擾素治療病毒病的案例不斷增多,尤其是作為我國(guó)主要養(yǎng)殖業(yè)的豬。近幾年,隨著5號(hào)病、高熱病、病毒性腹瀉、偽狂犬等的不斷變異、返強(qiáng)!我國(guó)的養(yǎng)殖行業(yè)受疫情影響越來(lái)越嚴(yán)重,而針對(duì)病毒性疾病的快速治療藥物幾乎為零。干擾素,尤其是I類干擾素殺滅病毒和II類干擾素提高免疫力的作用,可有效填補(bǔ)這個(gè)空白。
在我國(guó),年存欄4000多萬(wàn)頭母豬,年出欄近7億頭肥豬的高密度養(yǎng)殖環(huán)境下,疾病尤其是病毒病的感染壓力依然嚴(yán)峻,在未來(lái)幾年病毒病仍然是困擾我們養(yǎng)殖業(yè)的一個(gè)腫大隱患。因此,在消除豬群亞健康,保證豬群、豬體健康的情況下,有效的免疫接種配合干擾素的預(yù)防治療將成為凈化病毒病的首選。