我為魚兒種疫苗
草魚出血病
生活在自然環(huán)境中的動植物,無時無刻不在與周圍的細(xì)菌、病毒博弈,如果輸了,就會付出健康甚至是生命的代價。我們?nèi)祟惒粌H借助抗生素和干擾素來對抗細(xì)菌和病毒的感染,還防患于未然,發(fā)明了疫苗來預(yù)防傳染病。那么,我們是否也可以借助疫苗來預(yù)防和控制養(yǎng)殖動物(包括魚類)的傳染性疾病呢?答案是肯定的,接種疫苗也能夠有效預(yù)防養(yǎng)殖動物傳染病的發(fā)生,這樣就能夠減少抗生素的使用,從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保角度來看都是十分有意義的。那么,魚用疫苗都有那些種類及接種方式呢?
第一種是滅活疫苗。魚用滅活疫苗是根據(jù)1881年法國微生物學(xué)家巴斯德制備的狂犬病疫苗的原理發(fā)展而來。通常需要先對分離的致病菌或病毒擴(kuò)大培養(yǎng),然后通過物理(加熱、超聲波破碎、紫外線照射)或化學(xué)手段(福爾馬林、苯酚、氯仿等試劑)將病菌、病毒滅活但又保留其結(jié)構(gòu)完整性。滅活疫苗雖然容易制備而且副作用小,但是存在免疫保護(hù)范圍小等問題,比如以來源于本地的毒株制備的疫苗在其他地域使用可能就沒有效果。
第二種為減毒活疫苗。這種疫苗的制備主要有兩種方式。第一,篩選天然的弱毒株;第二,人工致弱,即通過基因敲除、插入突變、定點突變等基因工程手段剔除毒力因子使致病微生物的毒力減弱或喪失。該疫苗在接種后可在一定程度上模擬自然感染的過程,在避免致病性的前提下可有效刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性的免疫保護(hù)力。減毒疫苗接種劑量少、可持續(xù)期長,但是安全性較差,存在毒力返強(qiáng)的安全隱患。
第三種為蛋白質(zhì)亞單位疫苗。隨著分子免疫學(xué)與基因工程技術(shù)的迅猛發(fā)展以及對各類病原的深入研究,病原的結(jié)構(gòu)及毒力因子相繼被解析,使得新一代魚用疫苗技術(shù)獲得發(fā)展。亞單位疫苗是指將致病微生物的保護(hù)性抗原基因(如病毒的衣殼蛋白或細(xì)菌的表面蛋白、毒力因子)經(jīng)過基因克隆、表達(dá),繼而純化、大量制備。這種疫苗不具有感染力,因而安全性好,但是需要通過對魚類進(jìn)行腹腔注射來接種,難以在生產(chǎn)實踐中大規(guī)模使用。
第四種為DNA疫苗。DNA疫苗又稱基因疫苗,是繼全菌(或全病毒)疫苗和亞單位疫苗之后的第三代疫苗,它是帶有治病微生物特定遺傳物質(zhì)的表達(dá)載體,可通過肌肉注射的方式免疫動物。DNA疫苗可被宿主細(xì)胞攝取,并轉(zhuǎn)錄、翻譯、表達(dá)出相應(yīng)的保護(hù)性蛋白抗原,從而誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生特異性的免疫應(yīng)答,達(dá)到預(yù)防該種治病微生物感染的目的。比如我們針對草魚出血病開發(fā)出了DNA疫苗,并且顯示出一定的免疫保護(hù)效果。
免疫熒光檢測草魚出血病DNA疫苗在肌肉細(xì)胞里面的表達(dá)情況。綠色熒光為陽性信號。
草魚出血病DNA疫苗的免疫保護(hù)效果。在草魚肌肉中注射DNA疫苗后再用出血病病毒人工感染草魚,可見接種DNA疫苗顯著降低草魚的死亡率。
第五種為通過表面展示技術(shù)制備的活載體疫苗。它的基本原理是將致病菌抗原蛋白通過基因工程手段展示到無害的微生物宿主細(xì)胞(如酵母、枯草芽孢桿菌)表面,把展示抗原的微生物拌入餌料,通過口服形式對魚兒進(jìn)行大規(guī)模接種。目前,我們正致力于草魚出血病的枯草芽孢桿菌表面展示疫苗的研究。
免疫熒光檢測枯草芽孢桿菌芽孢表面展示的草魚出血病病毒的抗原蛋白。綠色熒光為陽性信號,表明展示成功
疫苗對魚類的免疫保護(hù)效果不僅取決于疫苗的種類,還跟疫苗的接種途徑密切相關(guān)。目前魚用疫苗的接種途徑主要有腹腔注射、肌肉注射、浸泡及口服。一般來說,浸泡及口服對魚體的免疫保護(hù)效果不如注射的好,但是對魚體的應(yīng)激反應(yīng)(刺激)小,而且操作簡便、可大規(guī)模推廣。腹腔注射和肌肉注射引起魚體的應(yīng)激反應(yīng)較大、容易引起傷口的感染,也難以大規(guī)模應(yīng)用,但是可以精確控制對魚體接種的抗原劑量。為了使養(yǎng)殖魚類獲得針對特定疾病的最佳預(yù)防效果,我們應(yīng)該根據(jù)實際情況來選擇適當(dāng)?shù)囊呙珙愋秃徒臃N方式。
雖然我國魚用疫苗的研究起步較晚,但是經(jīng)過多年的發(fā)展也取得了一定的成果。目前我國有3種魚用疫苗獲得了國家生產(chǎn)批文,分別是草魚出血病活疫苗(GCHV-892株),嗜水氣單胞菌滅活疫苗和大菱鲆遲鈍愛德華氏菌活疫苗(EIBAV1株),均為傳統(tǒng)類型疫苗。隨著科學(xué)的進(jìn)步,我們將沿著高效、實用、低價、多樣的發(fā)展方向,注重浸泡口服、多聯(lián)多價、區(qū)域差異的技術(shù)原則,大力發(fā)展新型魚用疫苗,促進(jìn)我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的持續(xù)和健康發(fā)展。
