兽用生物制品的种类、现状及发展.ppt

第一讲 兽用生物制品的种类与发展方向 教学目标 n重点掌握：兽医生物制品的概念与种类 n了解： 兽医生物制品学的研究内容 兽医生物制品的研究现状与发展趋势 内容提要： n一 、兽医生物制品与生物制品学的概念 n二、 兽医生物制品的种类与用途 n三、 兽医生物制品的命名 n四、兽医生物制品的发展方向 一 、兽医生物制品与生物制品 学的概念 （一）、兽医生物制品： 指利用微生物、寄生虫及其组分或代 谢产物、免疫应答产物制备的，用于动物 传染病、寄生虫病或其他疾病的预防、诊 断和治疗的一类生物制剂。 思考： n你能想到哪些生物制品 ？ （二）、兽医生物制品学： n1、概念 兽医生物制品学：指在微生物、免疫学和传 染病学基础上，采用生物学、生物化学、 生物工程学等的技术和方法，研究和制备 生物制品的一门应用科学。 2、兽医生物制品学的研究内容： n（1）生物制品的生物学： （1）生物制品本身的特性及其与动物机体间的关系 （2）研究生物制品的安全性与有效性 （3）生物制品在疾病的预防、诊断、治疗中的原理、方 法与意义 n（2）生物制品的工艺学： 研究生物制品的制作工艺，以保证生物制品质量的 优良性 学习本课程的意义 n兽医生物制品在动物传染病、寄生虫病等 疾病的预防、诊断、治疗中有着极其重要 的作用，是保障动物个体和群体健康的重 要工具，因此兽医生物制品学是我们畜牧 兽医工作者应掌握的一门重要课程，对我 们今后的工作非常有用。 二、生物制品的种类与用途 根据性质和作用分： 疫苗 高免血清/卵黄诊断试剂其他生物制品 细菌性疫苗 病毒性疫苗 寄生虫疫苗 类毒素 抗菌血清 抗病毒血清 抗毒素血清 诊断抗原 诊断血清 微生态制剂 干扰素 白细胞介素 胎盘球蛋白等 根据用途分： 预防用生物制品-疫苗 主要用于健康动物的免疫接种。 治疗用生物制品-高免卵黄、高免血清、 免疫球蛋白制剂 主要用于紧急预防和发病时的治疗。 诊断用生物制品-诊断抗原、诊断血清 用于诊断畜禽疾病。 （一）预防用生物制品-疫苗 n疫苗的概念： 用于人工主动免疫、以 预防疾病的一类生物制品，称为疫苗 。 由病原微生物、寄生虫等完整病原或其组分或代谢产 物等制成，具有良好免疫原性。 疫苗的分类： 常规疫苗： 类毒素和亚单位苗 生物技术疫苗 灭活苗（细菌、病毒、寄生虫） 活疫苗（细菌、病毒、寄生虫） 基因工程苗 核酸疫苗 抗独特型疫苗 合成肽苗 基因工程亚单位苗 基因工程活载体苗 基因缺失苗 转基因植物疫苗 1、常规疫苗 （1）灭活苗（死苗）： 指用免疫原性优良的病原微生物（包括标 准强毒株和免疫原性优良的弱毒株），经人工 大量培养后将其杀死，但保留其免疫原性，并 加入佐剂制成的疫苗，称为灭活苗。 油乳苗 细菌性灭活苗 按佐剂 按病原 铝胶苗 病毒性灭活苗 （2）弱毒苗（活苗）： 指用免疫原性优良的弱毒株，制成的含 有活病原体的疫苗。 冻干苗 湿苗 A、自然强毒株通过人工诱变（物理、化学、 生物学方法），使其毒力减弱或丧失，但 仍保持良好的免疫原性、遗传特性。 B、从自然界筛选的自然弱毒株 活疫苗与灭活苗的比较 n活疫苗 可在体内繁殖，少量接种 即可使机体产生坚强的免 疫力，且不必使用佐剂。 免疫产生快 可产生局部免疫 可用多种途径免疫 要求冷冻或冷藏保存 毒力有返强的潜在危险 研制周期长 n灭活苗 不能在体内繁殖，故接种剂 量大，且必须使用佐剂。 免疫产生较慢 不能产生局部免疫 仅能皮下注射免疫 易于保存（2-8） 安全性好，不散毒 研制周期短 2、类毒素和亚单位苗 n（1）类毒素：细菌产生的外毒素，用适 当浓度的甲醛溶液使其脱毒，但仍保留其 免疫原性，而制成的生物制品。 n应用： A、制备疫苗 B、制备抗毒素血清 n（2）亚单位苗： 微生物经物理和化学方法处理，除 去无效的毒性成份，提取其有效抗原部 分，制成的疫苗，即亚单位苗。 n保护性抗原（功能抗原） n如细菌的荚膜、菌毛、鞭毛，病毒的囊膜、 衣壳蛋白等。 n如大肠杆菌K88、K99疫苗，禽巴氏杆菌荚膜多 糖苗、猪口蹄疫VP1苗等。 亚单位疫苗： 病原体 有效免疫成分 乙型肝炎病毒 表面抗原 流感病毒 血凝素、神经氨酸酶 霍乱弧菌 霍乱毒素B亚单位 大肠杆菌 菌毛 3、基因工程疫苗 （1）基因工程亚单位苗：指用基因工程的方法制备的 亚单位或亚结构疫苗。 A、提取细菌或病毒中编码保护性蛋白抗原的基因（目的 基因） B、与质粒（载体）重组 C、转化宿主细菌或细胞 D、大量培养转化菌或细胞 E、纯化表达的抗原。 F、加佐剂制苗 （2）基因工程活载体苗（重组活毒苗） 如以痘病毒做载体为例： A、提取目的基因 B、与痘病毒弱毒苗的基因组重组 C、给动物接种重组活痘苗 D、重组活痘苗在动物体内繁殖，表达外源基因 抗原，产生免疫 n基因工程活载体苗的优点： a、可直接经多种途径免疫动物。无需灭 活、无需佐剂。 b、可联接多个外源基因，构建多价苗。 （3）基因缺失苗 应用基因操作技术，将病原微生物中与致病 性有关的毒力基因序列除去或失性，使之成为无 毒株或弱毒株，但仍保持有良好的免疫原性。 （无毒、安全、有效） 如猪伪狂犬基因缺失苗（缺失编码gE糖蛋白 的基因）。 n使植物表达外源基因，并通过对其大面积播种、 收获，达到生产疫苗目的的新技术。 n目前，在转基因植物中表达的、用于疫苗研究的病原基 因主要有： n大肠杆菌热敏肠毒素B亚单位（T-B）基因、 n霍乱弧菌毒素B亚单位(CTB)基因、 n乙肝表面抗原(HBsAg)基因、 n猪传染性胃肠炎病毒S糖蛋白(TGEV-S)基因、 n狂犬病病毒糖蛋白(G蛋白)基因、 n口蹄疫病毒VPI基因等。其中研究得最多的是LT-B。 （4）转基因植物疫苗 4、核酸疫苗（基因疫苗或DNA疫苗） A、提取目的基因 B、与质粒重组 C、重组质粒直接接种动物（肌肉注射、皮下注射 、基因枪轰击接种） D、重组质粒转入动物皮肤、肌肉细胞 E、表达抗原，产生免疫 (5)合成多肽疫苗 n 用人工合成的方法制备含有保 护性抗原决定簇的多肽，并连接于载 体蛋白上，所制成的疫苗。 6、抗独特型疫苗 独特型（Id）免疫球蛋白分子（ Ig）V区上的特异性抗原决定簇（表位群 ）称为独特型（idiotype， Id ）。 Ag Ab1 （Id） Ab2 （抗Id ） Ab3 n抗独特型抗体（AId）是针对抗体分子V区 上的特异抗原表位群（称为独特型）的抗 抗体。AId与原来抗原的决定簇分子互为 “内影像”关系，可模拟抗原结构和功能 ，可诱导机体产生抗病原体的特异性免疫 应答，而可以作为一种新型疫苗。 即所 谓抗独特型疫苗。 A、制备抗病原微生物的保护性抗体 B、取抗体可变区独特型部位 C、免疫动物制备抗独特型抗体 （结构与病原微生物保护性蛋白抗原相 似，故可做疫苗） n抗Id作为疫苗有以下优点： n（1）不含有传染性物质； n（2）可大量制备抗Id的McAb； n（3）某些病原体保护性抗原决定簇为碳 水化合物（如多糖、脂多糖、类脂等）， 不能用DNA重组技术获得，而抗Id抗体可 模拟碳水化合物抗原决定簇。 n多价苗和多联苗 n多价苗同种病原微生物多种型或毒株制成 的疫苗(例如大肠杆菌K88K99二价苗) n多联苗不同种病原微生物联合制成的疫苗 n例:猪瘟-猪丹毒-猪肺疫三联苗 犬瘟热/腺病毒/传染性肝炎/副流感/细小病毒/ 。 n 钩端螺旋体六联苗 n特点:一针防多种病，节约人力、物力 （二）治疗用生物制品 n1、特异性治疗用生物制品-高免卵黄、 高免血清、免疫球蛋白制剂 n2、非特异性治疗用生物制品-干扰素、白 细胞介素、转移因子、免疫增强剂等。 n3、微生态制剂：由正常菌群微生物制成，使 用后可调节、扶持正常菌群，抑制病原体，可 治疗家畜因菌群失调引起的腹泻等疾病。 （三）诊断用生物制品 1、诊断抗原：诊断抗原包括细菌液、病毒液 、毒素等，是将病原微生物培养后，将其灭活 或裂解制成。 变态反应性抗原-如结核菌素、鼻疽菌素 血清反应性抗原-如鸡白痢平板凝集抗原 2、诊断血清：诊断血清包括阳性血清、定型 血清、标记抗体等，是用抗原反复免疫动物后 ，采集免疫动物的血液，分离血清，并加入一 定量的防腐剂而制成。 3、补体 诊断液的作用 （一） 用于传染病的诊断或病原的鉴定与分 型 用已知的抗原诊断液，检测相应的抗体 用已知的阳性血清或标记抗体，检测抗原或 对分离的病原体进行鉴定、分型。 （二）用于家畜免疫前后的抗体监测 三、兽医生物制品的命名 n命名原则：明确、简练、科学。 n命名方法：动物种名+病名+生物制品种类 几点说明： n1、诊断制剂在生物制品种类前加诊断方法名称 。 如鸡白痢全血平板凝集诊断抗原 n2、联苗命名形式： 动物种名+若干病名+X联疫苗 如 猪瘟、猪丹毒、猪肺疫三联疫苗 n3、多价苗命名形式： 动物种名+病名+若干型名+ X价疫苗 如 鸡传染性鼻炎 A、B、C三价灭活苗 四、生物制品今后的发展方向 n1.改善和提高现有传统疫苗的质量，改进 品种结构 （1）由于超强毒和变异毒株的出现，传统疫 苗预防接种难以起到很好的免疫保护作用。因 此，研制新一代更有效的多血清型或亚型的疫 苗将是发展的方向。 另一方面是一些毒力偏强的疫苗将严格限 制使用或禁止使用。需要通过新技术研制出毒 力更弱、更为安全稳定的疫苗。 n（2）迫切需要研究开发高效的多联多价灭 活疫苗，以达到一针防多病的目的。 n（3）调节体内正常菌群及免疫机能的微生 态制剂的研制开发将成为新的热点。 2.研制针对新疫病的疫苗 n近些年来，一些严重危害养殖业的传染病，如鸡 传染性贫血、网状内皮组织增生病、鸡淋巴细胞 白血病（特别是以侵害肉鸡为主的I型白血病） 、传染性腺胃炎、猪繁殖与呼吸障碍综合症、传 染性脑脊髓炎、猪细小病毒病以及断奶仔猪多系 统衰竭综合症等相继传入我国，已给我国养殖业 造成了巨大的经济损失。为了预防控制这些疾病 和更多的新病，根据各种疾病的流行特点和免疫 机理研制出安全有效的疫苗，将成为当前和今后 相当一段时间的主要研究任务。 3、研制高效的新型疫苗 n随着分子生物学、分子免疫学、分子遗传学的发 展与基因工程技术的应用，研究开发兽用新型疫 苗是21世纪的主导方向。 21世纪我国疫苗研制将会发生革命性的变化。以 分子生物学技术为基础的新一代兽用疫苗将会大 范围投放市场，这些疫苗以基因工程疫苗为主体 ，包括亚单位疫苗、合成肽苗、抗独特型抗体疫 苗、基因缺失疫苗、活载体疫苗、核酸疫苗以及 转基因植物可食疫苗。 4.与疫苗直接相关的新型佐剂、免疫增强剂 、活疫苗耐热保护剂的研究开发将成为热 门 优良的免疫佐剂和免疫增强剂是提高传统疫苗和基 因工程疫苗免疫效力必不可少的，特别是基因工程疫苗 ，因其免疫原性相对弱些，更需要好佐剂予以辅之。 最近，中国兽药监察所已成功地研究出猪瘟、鸡新城 疫、马立克氏病等病毒活疫苗的耐热保护剂。这一重大 突破为我国活疫苗实现在2-10下保存运输提供了保 证。 （1）新型佐剂。 脂质体。MF59佐剂。免疫刺激复合物佐剂 。（2）免疫增强剂。 （3）活疫苗耐热保护剂。 最近，中国兽药监察所已成功地研究出猪瘟 、鸡新城疫、马立克氏病等病毒活疫苗的耐热保 护剂。这一重大突破为我国活疫苗实现在2- 10下保存运输提供了保证。 n5.随着新技术、新材料、新方法的出