猪用胸膜肺炎放线杆菌基因缺失活疫苗HB04M的快速交叉保护效力研究：肌注与滴鼻免疫的异源攻毒保护机制解析

针对猪胸膜肺炎放线杆菌（Actinobacillus pleuropneumoniae, APP）疫情暴发时缺乏快速有效疫苗的难题，华中农业大学陈焕春院士团队开发了血清7型基因缺失活疫苗HB04M。研究表明，肌注免疫7天后可实现100%生存率（肺损伤评分仅8.2），滴鼻或肌注3天免疫分别提供80%和60%保护。关键机制揭示早期保护依赖IFN-γ应答，后期协同抗体增强防御。该疫苗为猪场APP疫情紧急防控提供了3日内起效的免疫策略，显著降低病死率与经济损失。

　　

论文解读

猪胸膜肺炎放线杆菌（APP）引发的急性纤维素性胸膜肺炎可导致超过80%的死亡率，每年给全球养猪业造成数十亿美元损失。这种病原体通过鼻腔分泌物和气溶胶传播，抗生素治疗虽能缓解症状，但无法清除带菌状态，且耐药性问题日益严重。现有灭活疫苗和亚单位疫苗存在两大局限：无法提供异源血清型交叉保护，且免疫起效缓慢（通常需数周）。面对猪场突发疫情，亟需能在3-7天内快速建立防御的紧急免疫方案。

华中农业大学农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室的研究团队聚焦其研发的APP基因缺失活疫苗HB04M（血清7型），通过创新的免疫时序设计，系统性评价了该疫苗对抗异源血清5型强毒株（JN株）的紧急保护效力。研究人员选用28头6周龄APP阴性健康猪，分设肌注免疫（-7天/-3天）、滴鼻免疫（-7天/-3天）、攻毒对照（PBS免疫）和空白对照组。攻毒剂量为致死量（1×10⁹ CFU/头），通过生存率、肺病变评分、组织病理学（HE染色）及血清免疫指标（ELISA检测ApxII/III抗体、IFN-γ、IL-6、TNF-α）多维度评估保护效果。

免疫途径与时机决定保护效力

• 生存率与临床表型：肌注免疫7天组（G1）实现100%生存，体温升幅最低（40.58±0.46℃），肺损伤评分仅8.2±4.2；肌注3天组（G2）和滴鼻7天组（G3）均达80%保护，但后者临床症状更显著（肺评分11.4±2.5 vs 12.8±5.8）；滴鼻3天组（G4）保护率降至60%（肺评分16.0±6.2）；未免疫攻毒组（G5）全部死亡（肺评分20.0±4.2）。
• 病理特征：G1组仅见轻度肺泡壁增厚，而G5组呈现典型出血坏死性肺炎伴纤维素性胸膜炎（图5A）。组织学评分证实G1组损伤最轻（6±3.2），显著优于G4组（16.6±3.9）（图5B）。

免疫应答动力学揭示保护机制

• 抗体与细胞免疫协同：肌注7天组在攻毒前（0 dpc）即产生高水平抗ApxII/III IgG（PP值>40%）（图3），同时血清IFN-γ显著升高；肌注3天组和滴鼻7天组虽无抗体升高，但IFN-γ已显著诱导（图4A），说明早期保护依赖IFN-γ驱动的Th1应答，后期协同抗体增强防御。
• 炎症因子调控：所有免疫组攻毒后IL-6短暂升高（1 dpc），但迅速回落（3 dpc），未免疫组IL-6峰值更高且持续（图4B）；TNF-α在各组均无显著变化，提示其可能主要作用于肺部局部（图4C）。

技术方法精要

研究采用SPF级猪模型（n=28），通过双盲分组进行肌注/滴鼻免疫（2×10⁸ CFU HB04M）。攻毒后每日监测临床症状，采集血清进行ApxII/III抗体（商用ELISA试剂盒）及细胞因子（IL-6、TNF-α、IFN-γ）定量。肺损伤采用Sipos评分法（7肺叶×5级），组织学切片通过H&E染色评估坏死、出血、纤维素渗出等病变程度。

结论与产业价值

该研究首次证明APP活疫苗HB04M能在免疫后3天提供显著交叉保护（60%-80%生存率），7天肌注免疫可实现完全保护。其核心机制在于：

1. 快速固有免疫激活：IFN-γ在3日内诱导Th1应答，独立于抗体途径清除病原；
2. 双通路协同防御：7日后抗体与IFN-γ共同作用形成完全保护；
3. 黏膜免疫局限性：滴鼻途径虽能诱导保护，但效果滞后于肌注，可能与猪呼吸道清除机制及缺乏黏膜佐剂相关。

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该疫苗已获中国生产批文，其"3天应急保护"特性可替代抗生素用于疫情暴发期防控，减少耐药性风险与药物残留。未来研究需优化佐剂以增强滴鼻免疫效力，并探索其作为治疗性疫苗的潜力。论文发表于《BMC Veterinary Research》，为活疫苗紧急免疫策略提供了首个实验证据与理论框架。