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国内动物干扰素研究动态
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自1957年Isaacs和Lindenmann发现干扰素以来，干扰素已经显示出了极强的抗病毒、抗肿瘤以及免疫调节活性和应用前景。因而，干扰素的研究越来越受到人们的广泛关注。目前动物干扰素主要停留在基础研究和临床试验阶段，且大多数集中于猪、鸡、鱼等少数动物，但近年来也取得了不小的进步，目前已有商品化的猪、犬、鸡等重组干扰素产品面市。 干扰素IFN是一类具有广泛生物学活性的蛋白质，具有调节机体免疫功能、抗病毒、抗肿瘤等多种作用，是机体防御系统的重要组成部分。IFN的抗病毒活性是通过宿主细胞而间接完成的，并具有严格的种属特异性及选择性。根据其来源和结构，IFN可分为α、β、γ三种类型，近年来，还发现了ω、τ等类型的干扰素。IFN—α主要由单核细胞产生；IFN—β主要由纤维母细胞产生，血管内皮细胞也可产生；IFN—γ由抗原及PHA等有丝分裂原刺激T细胞后产生，此外，NK细胞也可产生。IFN—τ是反刍动物孕体附植时滋养层细 胞分泌的特有的妊娠识别信号因子，在妊娠识别中发挥着重要的作用。 IFN—α、IFN—β尽管结构不同，但有许多相似之处，它们来自同一个祖先基因，结合相同的细胞表面受体，并发挥相似的生物学效应，因而将它们一起划归为Ⅰ型干扰素。其中IFN—α是20个结构相关的分子量约为18kDa的多肽家族，每个都有独立的基因编码；IFN—β是个单基因产物，是分子量20kDa的糖蛋白。IFN—γ属Ⅱ型干扰素，由大约21～24kDa的亚基组成的以同源双体形式存在的糖蛋白。 干扰素在1957年被发现时，抗病毒活性被认为是其唯一特性，但随后研究发现干扰素除具有抗病毒增殖作用外，还有一系列其他生物学活性，如抗肿瘤、免疫调节作用等。大量研究表明，干扰素的生物学活性的发挥有赖于其诱导的多种效应蛋白质的合成。干扰素并不直接作为反式作用因子对其效应分子的基因组进行调控，而是通过受体介导的信号转导系统引发一系列特定的生化反应，最终达到效应分子的表达目的。此外，干扰素活性很高，并且其活性呈明显的多样性。现将其主要活性分述如下。 (一)Ⅰ型干扰素的主要生物学活性。 1.抑制病毒复制，主要是通过诱导细胞合成多种酶（2’—5’寡聚腺苷酸合成酶等）并产生旁分泌作用。 2.抑制细胞的增殖，如肿瘤细胞等。 3.加强NK细胞杀伤病毒感染细胞的能力，NK细胞有干扰素受体。 4.改变MHC分子的表达，增强MHCⅠ类分子的表达而抑制MHCⅡ类分子的表达。 (二)Ⅱ型干扰素的主要生物学活性。 IFN—γ抗病毒活性较Ⅰ型低，但它的免疫调节和抗细胞增殖的作用较强，所以又称免疫干扰素。它是一种较强的巨噬细胞、NK细胞、血管内皮细胞的活化剂，能激活巨噬细胞并促进其活性；能直接作用于T和B淋巴细胞，促进分化；能增强MHCⅠ类分子和MHCⅡ类分子的表达。 猪干扰素的研究进展 猪干扰素是被研究最早的动物干扰素之一，20世纪80年代就有猪干扰素的相关报道。近年来，对猪干扰素的诱导条件和理化活性有了进一步的研究，同时对猪白细胞干扰素进行了大量的临床试验。研究表明，它对猪的许多病毒性传染病，如流行性腹泻、猪瘟、传染性胃肠炎等，以及对牛病毒性腹泻、小鹅瘟，羔羊腹泻等都具有不错的疗效，试验证实猪干扰素与牛羊等动物之间存在交叉活性。最近几年，猪干扰素α、β、γ基因的分子克隆与序列分析获得成功。谢海燕等采用PCR技术克隆得到的IFN—α基因由501个核苷酸组成，共编码166个氨基酸；夏春等克隆得到的猪β干扰素IFN—β基因片段有668个核苷酸，编码186个氨基酸。曹瑞兵等从经ConA诱导培养的猪外周血白细胞中扩增出猪IFN—γ基因，经改造后插入原核表达载体PRLG，并实现了在大肠杆菌中的高效表达，表达产物以包涵体形式存在，经变性、复性、脱盐、凝胶层析纯化处理，重组猪IFN—γ具有较高的干扰素活性。同时，万建青、陈涛等分别成功地在毕赤酵母表达系统和大肠杆菌表达系统中表达出重组干扰素基因，表达产物占菌体总蛋白的比率在20%～35%之间，表达产物具有的抗病毒活性，为基因工程干扰素的规模化生产和应用提供了可能。 禽干扰素的研究进展 在禽干扰素的研究方面，近年来，夏春、程坚、刘胜旺、吕英姿等人采用PCR技术先后成功实现了丝羽乌骨鸡IFN、惠阳胡须鸡IFN—α、γ干扰素、石岐杂鸡IFN—α、γ干扰素、鸭Ⅰ、Ⅱ干扰素等基因的克隆和序列分析，并发现克隆得到的鸡IFN—α、γ基因的开放阅读框架ORF分别由约579和492个核苷酸组成；同时对禽类IFN基因的同源性进行了分析，确定了一些新的亚型；通过序列比对发现，不同品种鸡的同类IFN核苷酸的同源性在90%以上，相应的鸭的IFN同源性则在70%左右。这提示说明同种不同品系禽类之间的IFN基因序列变异不大。 吴志光等还对鸡α、γ—干扰素基因成功地进行了体外重组表达、纯化和活性测定，这些研究为我国禽类的基因文库构建和品种进化分析以及基因工程干扰素的批量生产奠定了基础。 张桂红等以有机锗Ge—132、新城疫弱毒株NDV—F、植物血凝素PHA、聚肌胞PolyI：C为诱生剂，利用鸡白细胞、脾细胞、鸡胚成纤维细胞，对外源性IFN的诱生剂量、诱生时间及培养条件进行了比较分析和探讨，结果发现四种诱生剂诱生能力差异极显著（P<0.01），且以Ge—132诱生IFN的能力为最强，其他依次为NDV—F、PolyI：C、PHA；并且鸡脾细胞和鸡白细胞产生的IFN效价高于鸡胚成纤维细胞。最佳诱生剂量依次为：Ge—132为70微克/毫升；鸡HDV—F为128微克/毫升；PolyI：C为50微克/毫升；PHA为40微克/毫升，这为干扰素的生产提供了参考资料。 时秀梅等用兽用干扰素诱生剂（由黄芪、党参、灵芝等中药精制而成）进行了抗病毒效果的试验研究，结果表明干扰素对禽传染性喉气管炎病毒ILTV、传染性法氏囊病毒IBDV等的临床防治效果显著。 江国托等对目前市场上的鸡基因工程干扰素的临床应用情况进行了调查和研究，表明鸡干扰素在治疗ND、AE、ILT、IBD等疾病时疗效显著，并可广泛应用于其他病毒性和肿瘤性疾病，应用前景良好。但他同时指出，科学的生产和应用有待深入研究。 在国外，Schltz等曾使用鸭重组Ⅰ型干扰素在治疗新城疫、禽流感和水泡性口炎病毒方面取得了良好效果；尤其对鸭乙型肝炎病毒感染有十分显著的治疗效果，15天内干扰素可抑制鸭乙型肝炎病毒在肝细胞中的繁殖。 |
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