白帆,王娜,宋越,張帆,張?jiān)旅罚軙詵|,錢(qián)林娜,戴伶俐*
(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031; 2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院新藥安全評(píng)價(jià)研究中心,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020)
隨著肉羊產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,集約化、規(guī)?;潭炔粩嗵岣?,羊混合病原感染引起的傳染性胸膜肺炎(俗稱(chēng)爛肺?。┏蔀轲B(yǎng)羊生產(chǎn)的重大疾患問(wèn)題,造成的損失巨大。綿羊肺炎支原體(Mycoplasma ovipneumoniae, M.ovi)是引起綿羊、山羊、大角羊和野生小反芻動(dòng)物慢性肺炎的主要病原,引起患病羊只進(jìn)行性消瘦、痙攣性咳及喘等癥狀,病程可持續(xù)數(shù)月至數(shù)年[1-2]。本團(tuán)隊(duì)從內(nèi)蒙古的多個(gè)地區(qū)分離到該病原,該病在規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)的發(fā)病率為14.3%~75%(引進(jìn)品種羔羊)。羊多殺性巴氏桿菌(Pasteurella multocida, Pm)A/D 型常與支原體混合感染或冷、熱應(yīng)激后繼發(fā)性感染,引起羊常見(jiàn)的細(xì)菌性呼吸道傳染病,導(dǎo)致羊只出現(xiàn)嚴(yán)重的纖維素性肺炎和其他肺臟病變,危害性不斷增大[3]。近年來(lái),隨著養(yǎng)羊業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變,一些地區(qū)的綿羊、羔羊和育肥青年羊有地方性群發(fā)的報(bào)道,發(fā)病率為31%~87.5%,病死率為18.6%~41%,成年羊也常有散發(fā)[4]。本團(tuán)隊(duì)在2016—2022 年從內(nèi)蒙古、遼寧、山東、陜西及寧夏等地采集777 份鼻拭子樣本,檢測(cè)M.ovi、PmA 及PmD 的感染情況,其中M.ovi 陽(yáng)性245 份,陽(yáng)性率為31.53%;PmA陽(yáng)性223 份,陽(yáng)性率為28.70%,PmD 陽(yáng)性210 份,陽(yáng)性率為27.03%;巴氏桿菌和M.ovi 混合感染陽(yáng)性樣本138 份,陽(yáng)性率為17.76%。
雖然,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有針對(duì)山羊傳染性胸膜肺炎的支原體雙價(jià)滅活疫苗,但是對(duì)于山羊、綿羊預(yù)防效果并不理想(據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),這些疫苗對(duì)羊傳染性肺炎的保護(hù)率在75%以下)[5]。試驗(yàn)研究和診治實(shí)踐表明,單一種類(lèi)疫苗的針對(duì)性差,產(chǎn)生的免疫抗體對(duì)混合感染病原毒株抗原的中和覆蓋度低是問(wèn)題產(chǎn)生的主要原因和關(guān)鍵根源[6-7]。該項(xiàng)目開(kāi)展了M.ovi、Pm(A/D 型)聯(lián)合滅活疫苗的研究,通過(guò)對(duì)地方羊場(chǎng)優(yōu)勢(shì)流行菌株的分離和候苗株的篩選,實(shí)驗(yàn)室嘗試研制出針對(duì)綿羊爛肺病的復(fù)方油佐劑自家滅活疫苗,攻毒保護(hù)率可達(dá)86.2%。為考查該疫苗對(duì)妊娠期母羊免疫接種的安全性,以及進(jìn)一步確定新生羔羊通過(guò)初乳獲得母源抗體的水平,以高繁湖羊懷孕母羊及其新生羔羊?yàn)檠芯繉?duì)象。
已懷孕120 d 的純種湖羊購(gòu)自巴彥淖爾市五原縣金草原生態(tài)科技集團(tuán)有限公司,6 月內(nèi)未免疫山羊支原體肺炎雙價(jià)疫苗(四川海大生物出品),ELISA 檢測(cè)M.ovi、Pm 血清抗體呈陰性,PCR 檢測(cè)鼻拭子無(wú)M.ovi、Pm(A/D 型)等感染。
綿羊肺炎支原體-多殺性巴氏桿菌A/D 型三聯(lián)滅活疫苗由本實(shí)驗(yàn)室試制;支原體基礎(chǔ)培養(yǎng)基、胰蛋白胨大豆肉湯(TSB)培養(yǎng)基購(gòu)自廣東環(huán)凱微生物科技有限公司(HKM,廣東);脫脂乳、特級(jí)馬血清購(gòu)自北京索萊寶科技有限公司(Solarbio,北京);BCA 蛋白定量試劑盒購(gòu)自天根生化科技(北京)有限公司(TIANGEN,北京);ELISA 板、HRP 標(biāo)記兔抗綿羊IgG(H+L)購(gòu)自生工生物工程(上海)股份有限公司(Sangon Biotech,上海);其他未注明試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?/p>
酶標(biāo)儀購(gòu)自Bio-Rad 公司。
使用GraphPad Prism 5 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及差異性分析。*表示P<0.05,**表示P<0.01,***表示P<0.001。
如表1 所示,試驗(yàn)將15 只懷孕母羊隨機(jī)分為3組,分別為連續(xù)免疫單一劑量試驗(yàn)組、超劑量免疫試驗(yàn)組及PBS 對(duì)照組,每組5 只。其中,連續(xù)免疫單一劑量試驗(yàn)組羊只疫苗免疫劑量為5 mL/只,共免疫4 次,每次免疫時(shí)間間隔7 d; 超劑量免疫試驗(yàn)組羊只疫苗免疫劑量為10 mL/只,共免疫1 次;PBS 對(duì)照組羊只免疫PBS 作為對(duì)照,免疫劑量為5 mL/只。采用頸部皮下注射方式,免疫后及產(chǎn)羔前后統(tǒng)計(jì)流產(chǎn)率、弱羔率、早產(chǎn)2 周齡羔羊存活率及致畸率等情況。
表1 疫苗安全性評(píng)價(jià)分組方式
2.2.1 妊娠羊免疫設(shè)計(jì)。試驗(yàn)將20 只懷孕母羊隨機(jī)分為2 組,分別為免疫試驗(yàn)組及PBS 對(duì)照組,每組10只。免疫劑量為5 mL(表2),采取頸部皮下注射。母羊分別在免疫前、免疫后14 d 及28 d 采血。羔羊出生后24 h 內(nèi)保證及時(shí)攝入足量初乳。同時(shí)在羔羊出生后第1、3、6、9、12 及15 天分別采血,分離血清后于-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
表2 妊娠母羊免疫分組方式
2.2.2 抗體評(píng)價(jià)。M.ovi 及Pm 分別利用加有10%馬血清的支原體培養(yǎng)基及TSB 培養(yǎng)基培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,分別取適量培養(yǎng)液12 000 r/min 離心30 min 后棄上清,用等量PBS 溶液重懸沉淀,以上步驟重復(fù)3次后將菌體沉淀重懸,0 ℃冰浴條件下利用超聲破碎儀破碎菌體,釋放菌體蛋白。使用BCA 蛋白定量試劑盒對(duì)菌體總蛋白進(jìn)行定量后,利用碳酸鹽包被液稀釋菌體蛋白至0.5 μg/孔后包被ELISA 板,取200 μL 濃度為50 g/L 的脫脂乳37 ℃封閉2 h 后用PBST 洗3次。進(jìn)行M.ovi 或Pm 抗體檢測(cè)的羊血清分別以體積比為1∶100 和1∶200 稀釋?zhuān)?00 μL/孔分別加入上述ELISA 板中,37 ℃孵育90 min,PBST 洗3 次。每孔加入100 μL 按體積比1∶10 000 稀釋的兔抗綿羊HRP-IgG,37 ℃孵育1 h,PBST 洗3 次。利用TMB 底物溶液顯色25 min 后,取2 mol/L 硫酸100 μL/孔終止顯色,并分別測(cè)量其OD450。
新生羔羊在出生60 d 后,每組隨機(jī)抽選3 只進(jìn)行剖檢,觀察呼吸系統(tǒng)病變情況,并依據(jù)肺臟病變?cè)u(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)測(cè)。羊只肺臟分為7 葉,每葉肺臟根據(jù)病變面積不同進(jìn)行相應(yīng)打分,0%~25%面積病變?cè)u(píng)為1 分;25%~50%面積病變?cè)u(píng)為2 分;50%~75%面積病變?cè)u(píng)為3 分;75%~100%面積病變?cè)u(píng)為4 分; 滿分為28 分。
為進(jìn)行妊娠后期母羊疫苗接種安全性評(píng)價(jià),本試驗(yàn)對(duì)3 組懷孕母羊在完成免疫后分別統(tǒng)計(jì)流產(chǎn)率、弱羔率、早產(chǎn)2 周齡羔羊存活率及致畸率情況。試驗(yàn)觀察至懷孕母羊產(chǎn)羔后第60 天。如表3 所示,3 組試驗(yàn)妊娠羊只均未發(fā)生流產(chǎn)及早產(chǎn)2 周情況,分娩羔羊均健康成活,沒(méi)有弱羔及致畸現(xiàn)象。
表3 疫苗接種安全性評(píng)價(jià)結(jié)果 單位:%
為進(jìn)行新生羔羊母源抗體獲得水平的評(píng)價(jià),本研究首先評(píng)價(jià)了懷孕母羊產(chǎn)前抗體水平。如圖1 結(jié)果所示,在對(duì)M.ovi 及Pm 抗體水平評(píng)價(jià)中,免疫前2 組懷孕母羊相應(yīng)抗體水平均較低,組間沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;在免疫后14 d,免疫試驗(yàn)組母羊M.ovi 及Pm 抗體水平出現(xiàn)較大幅度上升,與PBS 對(duì)照組相比差異極顯著;在免疫后28 d,免疫試驗(yàn)組母羊M.ovi 及Pm抗體水平依然維持在較高水平,與PBS 對(duì)照組相比依然存在極顯著差異。
圖1 懷孕母羊M.ovi 及Pm 抗體水平
為進(jìn)行新生羔羊母源抗體獲得水平的評(píng)價(jià),本研究對(duì)妊娠120 d 母羊進(jìn)行滅活疫苗免疫,并在羔羊出生第1、3、6、9、12 和15 天進(jìn)行采血,以評(píng)價(jià)母源抗體獲得水平。抗體檢測(cè)結(jié)果如圖2 所示,在對(duì)M.ovi 抗體水平評(píng)價(jià)中,羔羊出生第1 天抗體水平組間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;在出生后3 d 時(shí),免疫試驗(yàn)組母羊所產(chǎn)羔羊抗體水平達(dá)到最大值,與PBS 對(duì)照組所產(chǎn)羔羊抗體相比差異極顯著,PBS 對(duì)照組所產(chǎn)羔羊抗體與第1 天相比出現(xiàn)下降;在出生后6、9、12 和15 d 時(shí),免疫試驗(yàn)組母羊所產(chǎn)羔羊抗體水平與PBS 對(duì)照組所產(chǎn)羔羊抗體均出現(xiàn)下降,但組間差異比較顯著。
圖2 新生羔羊母源M.ovi 及Pm 抗體獲得水平
在對(duì)Pm 抗體水平評(píng)價(jià)中,羔羊出生第1 天抗體水平組間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異; 在出生后3、6、9、12 和15 d時(shí),PBS 對(duì)照組所產(chǎn)羔羊抗體水平與第1 天相比均出現(xiàn)不同程度的下降,但免疫試驗(yàn)組母羊所生羔羊抗體水平變化并不明顯,因此兩組間相比差異極顯著。
為確定獲得母源抗體被動(dòng)保護(hù)羔羊的保護(hù)效果,新生羔羊在出生60 d 后對(duì)其進(jìn)行剖檢,觀察呼吸系統(tǒng)病變情況,并依據(jù)肺臟病變?cè)u(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)測(cè)。結(jié)果如圖3 所示,PBS 對(duì)照組所產(chǎn)羔羊肺臟右側(cè)前葉及左右側(cè)中葉出現(xiàn)肉樣實(shí)變,病變現(xiàn)象明顯。免疫試驗(yàn)組母羊所產(chǎn)羔羊肺臟粉紅有彈性,未見(jiàn)明顯病變。對(duì)2 組肺臟分別評(píng)分后,組間差異極顯著,評(píng)分結(jié)果見(jiàn)圖4。
圖4 新生羔羊剖檢肺臟病變?cè)u(píng)分結(jié)果
目前由于現(xiàn)有支原體雙價(jià)滅活疫苗覆蓋病原譜窄,預(yù)防效果并不理想。本研究通過(guò)對(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)各區(qū)域羊場(chǎng)優(yōu)勢(shì)流行菌株進(jìn)行分離并篩選候苗株,嘗試研制出針對(duì)綿羊爛肺病的M.ovi、Pm(A/D 型)聯(lián)合滅活疫苗。為考查該疫苗對(duì)妊娠期母羊免疫接種的安全性,對(duì)孕后期母羊進(jìn)行了連續(xù)免疫單一劑量免疫試驗(yàn)及單次超劑量免疫試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),懷孕羊未出現(xiàn)早產(chǎn)、流產(chǎn)現(xiàn)象及征兆,所產(chǎn)羔羊未出現(xiàn)致畸現(xiàn)象,證明本疫苗對(duì)懷孕母羊安全可靠無(wú)副作用。同時(shí)為進(jìn)一步確定新生羔羊通過(guò)初乳獲得免疫母羊母源抗體的水平,以高繁湖羊懷孕母羊及其新生羔羊?yàn)檠芯繉?duì)象,采用ELISA 檢測(cè)對(duì)懷孕母羊及新生羔羊血清抗體水平進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示,懷孕母羊在接受1 次三聯(lián)滅活疫苗免疫后即可產(chǎn)生抗M.ovi 及Pm 抗體,且與PBS 對(duì)照組相比差異極顯著。
新生羔羊在接受免疫母羊充足初乳飼喂后,免疫試驗(yàn)組母羊所產(chǎn)羔羊可獲得相應(yīng)被動(dòng)性保護(hù)抗體,且與PBS 對(duì)照組母羊所產(chǎn)羔羊相比差異極顯著。這說(shuō)明母源抗體可通過(guò)初乳有效傳遞給新生羔羊。同時(shí)為進(jìn)一步印證試驗(yàn)效果,本團(tuán)隊(duì)在新生羔羊出生60 d 后進(jìn)行迫殺剖檢,剖檢結(jié)果與ELISA 結(jié)果相符,接受母源抗體被動(dòng)保護(hù)的羔羊得到有效保護(hù)。
本團(tuán)隊(duì)新研制的綿羊肺炎支原體-多殺性巴氏桿菌A/D 型三聯(lián)滅活疫苗應(yīng)用于孕后期母羊時(shí)安全可靠,未出現(xiàn)流產(chǎn)、弱羔、早產(chǎn)2 周齡羔羊及致畸等情況。
本團(tuán)隊(duì)新研制的綿羊肺炎支原體-多殺性巴氏桿菌A/D 型三聯(lián)滅活疫苗免疫孕畜后,初生羔羊可通過(guò)被動(dòng)免疫,使相應(yīng)抗體水平上升,獲得可靠的免疫保護(hù)。