干扰素的作用.ppt

中国科学院微生物研究所刘文军博士生导师 教授liuwj 干扰素研究进展及临床应用 病毒感染后的机体反应 干扰素及白介素 自然杀伤细胞 T细胞免疫 非特异性免疫 特异性免疫 干扰素抗病毒作用 人类一直没有找到一个象对抗细菌感染一样对抗病毒的有力武器 当时免疫学的发展促成了人类疫苗的研制成功 通过疫苗人们成功的抵御住了天花 麻疹 脊髓灰质炎的侵袭 对于流感病毒感染却一直没有取得很好的突破 由于流感病毒容易变种的原因 流感疫苗一直未能研发成功 但仍有很多科学家在不遗余力的进行着流感病毒疫苗及其免疫接种等相关的研究 从20世纪30年代开始 许多科学家就发现了在两个以上病毒混合感染同一宿主细胞时出现在病毒之间的拮抗作用 也就是病毒之间的干扰现象 对于病毒干扰现象的分子机制 以及寻找引起干扰现象的活性物质得研究一直被科学家所关注 1957年 Isaacs和Lindenmann在研究流感病毒时 先把流感病毒加温灭活 然后与鸡胚绒毛尿囊膜块一起培养 把没有吸附到细胞的灭活病毒彻底洗去 在37 条件下几小时之后去掉膜块 另外加入新鲜的鸡胚绒毛尿囊膜块 37 培养过夜后用活病毒进行攻击 结果发现流感病毒的繁殖明显的被抑制了这明确地说明灭活的流感病毒的侵入 可诱导细胞产生一种可溶性蛋白质去干绕病毒的繁殖 这种蛋白质命名为干扰素 interferon IFN 干扰素基因序列研究结果表明 该序列早在5亿 l0亿年前就存在于生命细胞的基因序列中 是生物体内一种古老的保护因子 它通过对细胞一系列其它基因组的诱导和抑制作用 调节细胞功能 防御外来物质特别是异种核酸的侵入 维持细胞的正常生理状态 它是细胞功能的一种产物 对生物进化具有普遍意义 干扰素是诱生蛋白 正常细胞一般不自发产生干扰素 只具有合成干扰素的潜能 干扰素基因处于被抑制的静止状态 在有诱发剂存在的条件下 便能摆脱抑制 获得表达 利用半数细胞病变抑制法 CPEI50 测到诱导生成的干扰素活性干扰素的分子量一般在2O 100kD 一般在56 下30min不会被灭活 20 下可长期保存 在pH稳定性方面 I型干扰素具有耐酸性 在pH2 O 10 0中很稳定 型干扰素不耐酸 也不耐热 即在pH2时不稳定 在56 下30min会被破坏 干扰素一般由13O 17O个氨基酸组成 含17种以上的氨基酸 其中的天冬氨酸 谷氨酸和亮氨酸含量较高 干扰素的概念及产生机理 概念 干扰素 IFN 是病毒或其它因素如干扰素诱生剂 剌激脊椎动物组织细胞 体外或体内 产生的一种能干扰病毒增殖的特殊蛋白质 产生机理 病毒与细胞DNA中干扰素基因的 抑制物 结合 消除抑制作用 导致产生特异mRNA合成干扰素 干扰素被释放以后进入另一个细胞 与细胞 作用因子约束物 结合导致产生干扰素 干扰素的种类 干扰素的作用 一 型干扰素 1 抗病毒和抗肿瘤1 诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白 干扰病毒复制 2 增强NK细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞杀伤 3 促进MHC 类分子表达 增强CTL对病毒感染细胞和肿瘤等靶细胞的杀伤 2 免疫调节 与 型干扰素类似 干扰素的作用 二 型干扰素 1 主要起免疫调节作用1 活化巨噬细胞 2 促进APC s 表达MHC 类分子 提高抗原递呈能力 3 促进MHC 类分子表达和增强CTL细胞的杀伤活性 4 增强NK细胞的杀伤活性 5 促进B细胞分化 增殖 6 抑制Th2细胞分化及细胞因子合成 2 抗病毒和抗肿瘤作用 与 型干扰素类似 T细胞 IFN NK细胞 激活 提高NK细胞活性 分化抑制细胞分裂 抗病毒活性抑制细胞分裂抑制血细胞生成促进MHC 和MHC 分子表达 多种细胞 干扰素的作用 作用特点 高效性非特异性发挥作用迅速抗病毒作用具有广谱性种属特异性 干扰素抗病毒机理 最初感染的细胞由于病毒核酸剌激被诱导产生干扰素 它透过细胞膜向外扩散并进入血液循环进入其它细胞 干扰素不能直接阻止病毒吸附 穿入或释放 而是作用于宿主细胞 使其产生抗病毒蛋白质 附着于细胞的核蛋白体上 选择性地抑制病毒mRNA翻译为病毒蛋白质 从而影响病毒结构蛋白和酶类的合成 使复制受到阻抑而呈现抗病毒的作用 干扰素抗病毒机理 干扰素具有广谱抗病毒作用 又具有细胞种属特征 即某一种动物产生的干扰素只能保护同种属或近缘种属动物细胞 干扰素是一种活性很强的生物制剂 但对没有抗原性 或抗原性很弱 故既能治疗病毒性疾病 亦具有抗肿瘤和调节免疫机能的作用 干扰素抗病毒机理 人干扰素治疗病毒性疾病的疗效 作用机理不是直接杀灭病毒 IFN 细胞基因 抗病毒蛋白 蛋白激酶 磷酸二脂酶 2 5 腺嘌呤核苷合成 自身和邻近细胞降解病毒mRNA抑制病毒蛋白合成抑制病毒组装 释放 抑制病毒复制 中断病毒感染 限制病毒扩散 生物学活性 广谱的抗病毒作用 抑制病毒感染 阻止病毒在体内扩散 促进痊愈 调节免疫功能 抑制肿瘤细胞生长 IFN作用特点 产生的时间早 中断受染细胞的病毒感染 限制病毒扩散 IFN诱导的抗病毒蛋白 只对病毒起作用 不影响宿主细胞蛋白质合成 与抗病毒药物的比较 残留耐药性对机体的损伤 与疫苗的比较 灭活苗1 不能产生细胞免疫 2 有免疫空白期 3 特异性 4 必须在健康状态 应激强 弱毒苗1 特异性 2 潜在返强威胁 3 应激强 干扰素对于病毒的作用 用干扰素处理感染蓝耳病毒的猪巨噬细胞 可抑制PRRSV增殖处理Marc 145细胞后 可抑制PRRSV野毒株和细胞适应性毒株增殖猪重组干扰素可抑制感染传染性胃肠炎冠状病毒的猪上皮细胞和肺巨噬细胞中病毒复制猪干扰素可抑制感染猪瘟病毒的单核细胞和肺巨噬细胞的病毒复制 动物体内试验表明 同时注射猪瘟疫苗和干扰素 可增强对猪瘟病毒的防御能力 感染TGEV的仔猪 可在肠道上皮组织中迅速产生抗TGEV的IFN 联合干扰素预防口蹄疫病毒感染 猪干扰素 均能抑制口蹄疫病毒在宿主内的增殖 型 型干扰素结合起来后具有更佳的抗病毒活性 产生更多干扰素诱导基因 ISGs 体外实验表明联合干扰素能有效地保护动物 被保护的动物不会产生病毒NS蛋白抗体 MauroPiresMoraes 2007 干扰素提高口蹄疫疫苗的免疫效果 联合干扰素抑制口蹄疫病毒血症 干扰素抑制口蹄疫病毒形成的噬斑 我们产品的优点 干扰素是目前所知机体发挥抗病毒作用最快的第一病毒防御体系 可使机体在1 3周内对病毒重复感染具有抗御作用 经过基因工程改造的重组干扰素广谱抗病毒 增强机体免疫力的作用 混合其他细胞因子同时使用 启动生物网络 可增强对病毒的抑制作用 提高机体自身对病毒的清除能力 既可用于治疗 也可用于预防 1 分离RNAsamples 2 RT PCR 3 interferongene 4 clone 5 蛋白表达 6 纯化 7 剂型 8 治疗病毒感染 基因工程干扰素的概念 基因工程干扰素的抗病毒机理作用于机体细胞内的干扰素受体 经信号传导等一系列的生物化学过程 启动基因合成抗病毒蛋白 抑制病毒多肽链的合成 阻断了病毒的繁殖 使病毒不能在机体内生长 繁殖 从而起到抗病毒的作用 基因工程干扰素的免疫增强机理增强免疫器官巨噬细胞的吞噬作用和消毁能力 调节细胞和体液免疫而达到免疫自稳功能 降低应激反应等目的 干扰素对猪瘟的作用效果观察 注射干扰素 146头发病 18 12 死亡 7 38 僵猪 2 未注射干扰素 29发病 8 27 死亡 5 63 僵猪 3 某发病猪场情况 产房15 20日龄仔猪 体温40 6 412 腹泻 用各类抗生素治疗无效 皮肤有坏死现象 特别是耳尖部 部分仔猪出现便秘 精神不振 吃奶无力 皮毛无光泽 剖检 全身淋巴结出血 脾脏边缘可见梗死灶 肾脏肿大 被膜下可见数量不等针尖状出血 病程稍长 回盲瓣可见溃疡 经实验室抗原检测和临床解剖情况 确诊为猪瘟 发病初期 十窝仔猪 共98头 十天共死亡42头 形成僵猪16头 其余猪耐过 采用新生仔猪超前免疫和已生仔猪10 15头份细胞苗紧急免疫 配合干扰素 在免疫后4 5天注射1 1 5ml 间隔一周再注一次的方法 干扰素对蓝耳病治疗效果观察 某场发病情况 生长前期猪出现体温40 6 412 被毛粗乱 精神状况奇差 皮肤发红 食欲废绝 眼帘水肿 剖检情况 全身淋巴结以水肿为主 有少量出血 肾脏水肿 肠道轻微出血 肺部出现各类病变 有间质增宽 水肿 有出血性 纤维素性渗出等 经实验室检测普通株及变异株均为蓝耳病阳性 连续三天注射2 3ml 一周后重复注射一次 并在前二天每天注射一次头孢噻呋纳 干扰素治疗组 62头发病 死亡 头 死亡率 未治疗组 164发病 死亡 死亡率 产品介绍 规格 10支 盒 6毫升 支 适用范围 断乳仔猪母源抗体水平逐渐下降以及机体自身的免疫系统尚未发育完善 因此在此阶段 机体的抗病及免疫能力低下 容易感染各种疾病 本品适用于断乳后仔猪保育 育肥等生长阶段 能够改善机体的总体免疫状况 提高仔猪抗病能力和成活率 对病毒性感染具有一定的预防及治疗作用 同时可减少由于换料 转群而导致的应激反应 用法和用量 用于刚断奶仔猪 肌肉注射 每次注射2毫升 每7天注射1次 连续3次为1个疗程 根据仔猪的健康状况可以进行第2个疗程的保健 如需要可用灭菌生理盐水稀释 注意事项 在使用本品72小时之内 请勿使用活疫苗 但可与灭活疫苗分部位同时注射 贮藏 4 冷藏保存 有效期24个月 20 以下室温可短期保存 性状 无色液体 pH值6 0 7 0 渗透压比为1 0 1 3 猪保健型干扰素使用说明书 猪疫苗增强型干扰素使用说明书 性状 无色液体 pH值6 0 7 0 渗透压比为1 0 1 3 生物学功能 通过与细胞受体的作用 产生相关细胞因子及白介素 提高免疫器官巨噬细胞的吞噬作用和抗原递呈能力 提高自然杀伤细胞对于病原体的杀伤作用 加强免疫细胞对于疫苗的免疫反应 规格 10支 盒 6毫升 支 适用范围 本品可与猪瘟 猪口蹄疫 猪蓝耳病等多种疫苗联合使用 强化疫苗免疫效果 改善机体的总体免疫水平 提高机体的抗病能力 同时可减少由于换料 转群而导致的应激反应 用法和用量 肌肉注射 每50公斤体重每次注射2毫升干扰素 灭活疫苗可与干扰素分部位同时注射 活疫苗需在干扰素注射72小时后使用 如需要稀释可用灭菌生理盐水 注意事项 在使用本品72小时之内 请勿使用活疫苗 贮藏 4 冷藏保存 有效期24个月 20 以下室温可短期保存 猪抗病毒型干扰素使用说明书 性状 无色液体 pH值6 0 7 0 渗透压比为1 0 1 3 生物学功能 作用于机体细胞表面的干扰素受体 经信号传导等一系列的生物化学过程 启动有关基因合成抗病毒蛋白 抑制病毒多肽链的合成 阻断病毒的繁殖 使病毒不能在机体内生长与繁殖 从而起到抗病毒的作用 规格 10支 盒 6毫升 支 适用范围 本品适用于猪的各个生长阶段 对猪病毒性流行性腹泻 猪流感 猪水疱病 猪轮状病毒感染 猪传染性胃肠炎及临床常见的猪传染性病毒病具有一定的预防和治疗效果 感染潜伏期或感染初期应用效果尤佳 同时可减小由于换料 转群引起的应激反应 提高机体免疫力 用法和用量 肌肉注射 每50公斤体重每次注射2毫升 每天1次 连续3次为1个疗程 重症加量 连续使用1 2个疗程 如需要稀释可用灭菌生理盐水 注意事项 在使用本品72小时之内 请勿使用活疫苗 但可与灭活疫苗分部位同时注射 贮藏 4 冷藏保存 有效期24个月 20 以下室温可短期保存 明慧猪场概况 哺乳仔猪2400头保育猪3600头育肥猪6000头基础母猪1520头后备猪480头 干扰素临床试验 河北省最大的民营企业现存栏猪4万头 年出栏6万头其中北区猪场存栏猪14000头 包括 0 30日 30 75日 哺乳仔猪 保育猪 育肥猪 干扰素40万单位 共3个疗程 10天为1个疗程 预防治疗前症状以发热症状为主 伴有精神沉郁 食欲不振等 预防治疗组使用干扰素后精神明显好转 食欲增加 干扰素仔猪保健临床试验结果 30 40 50 与疫苗联用 能起到弥补免疫空白期 缓解疫苗应激反应 增强免疫效果的作用 无药残 无副作用 不产生耐药性 可反复使用 可与各种兽药联合使用 中科院微生物所先进工艺技术 最先进的表达 纯化和分子改造技术 可以大批量生产高活性 高纯度的重组干扰素 干扰素治疗肾型传染性支气管炎 河北邯郸某鸡场 临床症状发病初期病鸡表现为精神不振 食欲减退 甩鼻 咳嗽 张口呼吸 体温升高 饮水量增加 2 3天后症状似乎有所好转 典型的肾型传染性支气管炎爆发前的表面恢复期 然后鸡群突然精神沉郁 喘息 怕冷 气管出现明显啰音 同时伴有腹泻 发病中期严重脱水 病鸡多拱背 呆立 厌食 重症者食欲废绝 冠髯发紫 羽毛松乱 翅下垂 排出大量白色石灰水样稀粪 因长期脱水 出现脚趾干瘪 不能站立 很快因脱水和代谢紊乱而衰竭死亡 该场技术人员经过诊断判定为肾型传染性支气管炎 治疗方案选用我们的干扰素 每瓶加水 水温不超过20度 稀释后给500羽鸡饮用 每天一次 1 2小时内饮完 连用4天 并从第2天开始在水中加入黄芪多糖和电解多维 与干扰素分开饮用 连用3天 治疗效果用药第二天 鸡群精神好转 体温下降 呼吸道症状减轻 拉稀减少 采食量有所增加 第三天食欲上升 死亡减少 5 7天后恢复正常 一般7 10天可基本康复 2007年12月16日 河北石家庄某村民王某饲养的3000只肉鸡开始发病 羽毛松乱 精神不振 聚堆 厌食 拉白色或水样粪便 经解剖三只病死鸡发现 胸肌肉呈斑块状或刷状出血 腺胃 肌胃交界处有暗红色