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为解决传统 IBV 和 NDV 疫苗因抗原变异等导致的保护力不足问题,研究人员开发重组黑猩猩腺病毒疫苗 PAD-S1-HN。该疫苗可诱导特异性抗体、细胞因子及黏膜免疫,显著降低病毒载量,为家禽疫病防控提供新策略。
在全球家禽养殖领域,传染性支气管炎(IB)和新城疫(ND)如同高悬的达摩克利斯之剑,时刻威胁着禽类健康与产业经济。传染性支气管炎病毒(IBV)隶属冠状病毒科 γ 冠状病毒属,其单股正链 RNA 基因组易因高突变率和重组事件产生多样毒株,尤其是 QX 基因型(GI-19)在我国南方及全球范围内广泛流行,导致疫苗保护力因抗原变异而大打折扣。新城疫病毒(NDV)属副黏病毒科正禽腮腺炎病毒属,其单股负链 RNA 基因组编码的血凝素神经氨酸酶(HN)蛋白虽为重要抗原,但其流行株基因型(如 VII、IX 型)的变迁也让传统 LaSota 疫苗(基因型 II)的保护效果逐渐下滑。传统疫苗面临的抗原变异、毒力返祖等难题,迫切呼唤新型疫苗技术的突破。
在此背景下,四川大学联合四川省动物疫病预防与食品安全重点实验室的研究团队,聚焦于开发高效的新型二价疫苗。他们以黑猩猩腺病毒为载体,构建了同时表达 IBV 刺突蛋白亚基 S1 和 NDV 血凝素神经氨酸酶 HN 蛋白的重组疫苗 PAD-S1-HN,并对其免疫原性与保护效力展开深入探究。该研究成果发表于《Veterinary Research》,为家禽疫病防控提供了全新思路。
研究人员采用的关键技术方法包括:通过分子克隆技术将 IBV S1 基因与 NDV HN 基因串联插入黑猩猩腺病毒载体,在 HEK293 细胞中完成重组病毒的拯救与纯化;运用间接免疫荧光试验(IFA)和蛋白质免疫印迹(Western blot)验证目的蛋白的表达;借助动物实验,以 SPF 鸡为模型,通过 ELISA 检测血清抗体及细胞因子(IL-2、IL-4、IL-6、IFN-γ)水平,利用 RT-qPCR 量化病毒载量,并结合组织病理学分析评估疫苗的保护效果。
重组病毒的构建与鉴定
研究人员成功构建了重组黑猩猩腺病毒 PAD-S1-HN,电镜观察显示其具备典型腺病毒形态,直径约 80-100nm。IFA 和 Western blot 结果表明,在 HEK293 细胞及鸡源 HD11 细胞中,IBV S1(约 160kDa)和 NDV HN 蛋白均实现有效表达。病毒经 15 次传代后,外源基因序列保持稳定,且其生长动力学曲线与空载体病毒相近,证实了该疫苗的遗传稳定性与复制兼容性。
疫苗的免疫原性评估
动物免疫实验显示,PAD-S1-HN 免疫组鸡只在加强免疫后,血清中 IBV 和 NDV 特异性 IgG 抗体水平显著升高,同时 IL-2、IL-4、IL-6 等细胞因子含量增加,表明其成功激发了体液免疫与细胞免疫应答。呼吸道和消化道黏膜灌洗液中,免疫组的 IBV/NDV 特异性 IgA 及总黏膜 IgA 抗体水平在 28 天显著高于对照组,说明疫苗有效诱导了黏膜免疫,为抵御病原入侵构筑了第一道防线。
攻毒保护效力验证
攻毒实验中,非免疫组鸡只在感染 IBV QX 株和 NDV F48E9 株后,出现摇头、喷嚏、食欲废绝等严重症状,死亡率高达 83.3%-87.5%。而 PAD-S1-HN 免疫组的发病率(29.1%)和死亡率(25%)显著降低,咽喉和泄殖腔拭子的病毒载量较对照组减少,且肾脏、肺脏等组织中的病毒拷贝数显著下降。组织病理学观察显示,免疫组鸡只的气管、肾脏等器官病变轻微,与市售 QX-NDV 二价活疫苗保护效果相当。
研究结论表明,PAD-S1-HN 疫苗通过黑猩猩腺病毒载体高效表达 IBV S1 和 NDV HN 蛋白,能同步激发系统免疫与黏膜免疫,显著降低病毒在鸡体内的复制与传播,为 IB 和 ND 的防控提供了兼具安全性与高效性的新型工具。尽管该疫苗对其他基因型毒株的保护效力仍需验证,但其非复制特性、良好的遗传稳定性及多抗原递送能力,彰显了在禽用疫苗领域的广阔应用前景。此研究不仅为家禽疫病防控开辟了新路径,也为其他动物病毒病的多价疫苗研发提供了重要借鉴,有望推动兽用疫苗技术向更精准、更高效的方向迈进。