给猪接种疫苗的传统方式都是肌肉猪肉,只有腹泻苗会选择后海穴。有没有其它更为有效的免疫方式,或者是否存在某种疫苗可以选择更加的免疫方式?为此有研究人员专门进行试验研究。
1、疫苗的作用
疫苗用于预防细菌和病毒在猪群中的传播,通过减少散毒来减少病原传播,相应减少对抗生素的需求依赖。疫苗是抗生素的重要替代品,对于保持猪的健康和盈利至关重要。
2、免疫途径
传统上疫苗被注射到肌肉中,但肌肉注射方法对工人来说劳动强度高、免疫效果可能打折扣、对猪的应激也很大,并且可能由于断针、或扎上自己而造成安全风险。目前很多人在研究适应于大规模猪场的新的接种方式,例如饮水或拌料的口服疫苗。但是会发现用量不精准或多或少,免疫整齐度会有也会有大的差异。
3、宫内免疫
为了解决养猪业规模化猪场密集的免疫操作现状,Heather Wilson博士目前正在尝试将疫苗通过人工授精形式给母猪、后备猪免疫的方法。当母猪发情时,它们会有静立反射,这样可以安全地接种疫苗。我们正在测试在将疫苗加入到精液袋中,研究是否可以在不影响精液功能和受孕的情况下产生有效的免疫反应。
4、宫内疫苗的开发
我们已经用母猪进行了几次实验。在最初的一项实验中,我们选择了已肌肉注射细小病毒(PPV)疫苗的怀孕母猪。然后,我们在真正的人工授精之前将细小病毒疫苗注入精液袋中。结果发现宫内注射疫苗的母猪的抗体增加,这说明子宫可能是新的的疫苗接种方式。
在随后的实验中,我们给后备母猪在接种了猪流行性腹泻病毒(PEDV)疫苗。
- 第2次和第3次发情时,后备母猪使用了热处死精液+疫苗,宫内免疫。
- 第4次发情时,使用正常的精液+疫苗,仅在第一剂精液中添加疫苗
结果发现,宫内免疫的后备母猪血清、子宫组织和初乳中针对PEDV的抗体显著升高。此外,出生仔猪的数量、出生时的体重和数周内的生长表现与对照组出生的仔猪相当。这些初步结果表明,宫内免疫接种可能不会影响生育能力、仔猪能够健康生长,这是开发宫内免疫途径的关键里程碑。
当使用PEDV进行攻毒时,我们观察到宫内免疫的后备母猪所生的仔猪表现出一些被动保护,免受母亲的PEDV感染,但初乳中的中和抗体滴度不足以完全保护它们免受侵害。
我们还研究了在后备母猪第一次发情时不用精液的情况下仅接种疫苗。尽管该方式仍然有效,但我们不计划这样做,因为它明显又增加了工作量。
为了进一步提高疫苗免疫效果并最大限度地提供被动保护,我们正在研究将疫苗抗原和佐剂封装在一起的纳米颗粒来改进疫苗。这种方法能增强免疫反应,而不会对精液产生任何负面影响。我们使用PLGA纳米颗粒,因为它们是最有效的可生物降解纳米颗粒,并且美国FDA批准它们用于药物输送系统。
5、宫内免疫机制
目前尚不清楚子宫如何作为免疫诱导位点,因为它没有专门免疫器官,例如存在于肠道中的Peyer氏斑块)。然而,从发情期子宫的免疫细胞和人工授精后的自然增加,这些免疫细胞能清除细胞碎片和死精子,宫内免疫可以利用这种自然免疫反应。同时我们正在研究免疫细胞是否留在子宫中以产生免疫反应,或者这些免疫细胞或疫苗是否能迁移到引流淋巴结。
确定子宫如何作为疫苗接种点可以让我们改进疫苗:
图1.宫内疫苗的免疫机制:宫内疫苗通过人工授精输送到子宫,以在母猪中产生抗体介导的细胞免疫反应。在初乳中产生抗体,并输送给哺乳的新生仔猪。
小结:
我们的研究表明,新的宫内免疫方式对猪友好、有确实免疫效果,适于在规模化猪场推行。我们未来还会继续研究是否可以预防母猪的PRRS病毒等关键生殖疾病,以及通过初乳被动免疫保护仔猪免受轮状病毒、大肠杆菌、猪链球菌等引起的重要新生仔猪疾病。
原文作者:Pooja Choudhary、Donaldson Magloire