水产动物免疫学基础知识

水产动物免疫学的基础知识一、鱼类免疫学简史：免疫学技术应用于预防人类和动物的疾病是免疫学的最大成就之一。

许多年来，牛痘接种是个体先前未受该病病原体感染，避免该病的唯一手段。

随同1934年磺胺药和二十世纪40年代抗生素的问世，治疗严重疾病就有了另外的方法。

但即使如今，免疫接种仍是预防疾病的主要方法。

随着人们更多学会控制关于动物的免疫应答和与其保护作用有关的疾病抗原，则可指望免疫接种在将来更为重要。

在了解了免疫学应用于人医和兽医的某些有意义的早期历史之后。

再来看鱼类的免疫。

鱼类的免疫学历史很短，其技术类似人医的经验，不同于抗原给予的方法、抗体试验和保护试验。

鱼类免疫学中使用的技术，随鱼的种类、病原体和环境而定。

医学和兽医学发达国家的大多数居民已普遍接种预防天花，脊髓灰质炎、白喉，有时也接种预防麻疹、斑疹伤寒、破伤风、伤寒和流行性感冒。

最早正式使用牛痘接种技术于人之一的Edward Jenner（1749~1823），首先注意到接触过牛痘的挤奶女工，对可怕的天花病的流行不敏感。

牛痘病毒[一种痘苗病毒（vaccine virus），vaccine一词即源于此]是一种类似于天花病毒的病毒，但牛痘不会造成人的严重疾病，却具有对天花的免疫性。

Jenner也熟悉当地的历史情况，在那，土耳其人划破感染个体的脓疱，涂抹于健康人身上使之产生天花，这样他们对以后该并的攻击就自动获得免疫力。

Jenner的牛痘接种程序证明是很成功的，因此在欧洲一些国家即开始大量种牛痘。

免疫学从此就发展成为一门为人们所确认的科学。

著名的法国微生物学家Louis Pasteur（1822~1895）采用类似Jenner所使用的技术，为一被疯狗咬伤的小孩免除狂犬病患。

Pasteur已知狂犬病病毒通过其非正常寄主的动物组织就变弱或减弱，随后其毒性即减弱。

当毒性减弱的病毒接种至病人时，很快产生能保护病人免遭有毒性病毒伤害的特异性抗体。

Pasteur也研究炭疽[炭疽杆菌（Bacillus anthracis）]，这是那时威胁着牛、羊业的一种细菌性病。

他发现这种杆菌的毒力，可通过培养在低温条件下而减弱。

现在已知一种无细胞菌苗是有效的，故建议兽医和从事着方面工作的人可接种感染物，作为一种预防措施。

整个十九世纪，在免疫学用于减轻或预防人类疾病时，曾尝试做过许多实验性试验，有时甚至造成巨大损害。

因此，在未能更多地掌握关于疾病病原体的致病性，抗原结构和寄主应答机理以前，免疫学的进展缓慢。

现今由于有有关抗原分析的生化知识逐渐增多的有利条件，并由于在免疫化学和免疫应答方面的积极研究，科学家们开始了解到细菌性病和病毒性病的性质，导致疾病征象的抗原及其致病力。

为了查明怎样制作疫苗最为有效，免疫学家剥除病原体的外层，对抗原作生化鉴定，借助电子显微照相显示细胞内的组分和微生物的生理学，利用组织培养和在活体内试验来测定其毒性。

效果良好的菌苗已利用来预防诸如白喉，黑死病(淋巴腺鼠疫)和结核病之类细菌性疾病，这些菌苗是根据每种病原体本身的抗原特性和生理特性而制备的。

例如，抗革兰氏阳性白喉杆菌菌苗是一种类毒素(toxoid)，是由致死的感染噬菌体的杆菌产生的一种已改变了的毒素，而结核病菌苗(BCG)是一种毒性减弱的结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)菌株。

其他的菌苗也可通过加热，福尔马林或氧仿杀死细菌而制备，并使用全细胞菌苗。

由病毒引起的天花，脊髓灰质炎，麻疹和流行性腮腺炎等疾病也已成功地使用疫苗控制，而早期的狂犬病和天花疫苗是来自实际患病组织干燥的病毒物质或毒性减弱的病毒物质，现在该病的病毒是通过在提外活组织中培养，大规模地增殖、收获和加工成疫苗。

当前用于预防脊髓灰质炎的疫苗有良种类型。

Jonas Salk 发展一种甲醛灭活疫苗，1954年以来，已在美国使用，报道脊髓灰质炎病例的数字，已从1952午的21，000例，显著地降低到1967年的30例。

其他国家介绍一种毒性减弱的脊髓灰质炎疫苗一萨宾氏疫苗(Sabin vaccine)，其免疫力比杀死的疫苗更长且稳定，尽管减毒疫苗在统计学上更为有效，但美国人害怕毒性逆转而不愿使用活疫苗。

为强调安全起见，加拿大和丹麦已选择初次剂量给予死疫苗，随后给予活疫苗作为加强剂量的程序。

黄热病疫苗也使用一种减毒病毒，法国的趋神经性株疫苗是通过小鼠脑的连续转移。

个体可获得保护作用，但已有报道发生几起脑炎的病例，这些病例可能是由于疫苗本身所致。

现在该疫苗仅使用于10岁或10岁以上的人，这说明使用减毒疫苗确有某些缺点。

常有个别偶然情况，病毒的某些原毒性可能恢复，其次在某些条件下，病毒类可发生另一些病症。

现在人类和动物的疫苗，系用极其谨慎的方法在商业性实验室中制备的。

大量同类的病原体是在大培养罐中培养的，按疫苗程序培养，收获和制备。

疫苗的制备是在严密监视下进行的，以便确保疫苗的纯净。

从以上一些实例，可以了解到免疫接种方法如何造福于人类的，同样的方法也可应用到渔业领域上来。

已有论述的一些鱼类最初的免疫实验，是按人类和动物疫苗程序史早期流行的经典模式做的。

一些疫苗引用到鱼类后，通过测定产生的特异性抗体来检测其效果，之后保护试验就算完成了。

在这些早期实验中，有关疫苗的生化情况，给予量或病原体的毒性等，知道甚少。

前已发表过两篇鱼类免疫学史的综述[Snieszko，(1970)及KIontz 和Anderson(1970)]，这两篇短文提供了早期和最近实验的基本原理，本书也予以评述。

在其后研究史的主题中涉及的内容有病原体的分离，疫苗制备，鱼的绐药(给予)，环境条件以及为恶性疾病攻击后的感染和存活结果。

欧洲早期的养鱼家就认识到：(1)水源和水质情况是控制鱼病的基础；(2)鱼对于疾病的传染所获得的抵抗力与其年龄成正比；(3)感染过疾病的鱼群，对以后的动物流行病有较强的抵抗力；(4)鱼类在池塘之间的转移，尤其在不同孵化场之间的搬运转移，在移入鱼和原来的鱼群中，都有可能引起重度的死亡率。

这些观察所见，是免疫学的先进科学和相应的预防、卫生技术的结合，也是养鱼家一定程度的实践经验总结。

德国的Wilhelm Schaperclaus是鱼病工作方面做工作最多的作者之一，在他的《鱼病学》(1954)一书中，联系他在经常发生斑点气单胞菌(Aeromonas punctata)[美国通称为液化气单胞菌（A. liquefaciens）或嗜水气单胞菌（A. hydrophila）]所致的传染性水肿病的养鲤场免疫接种的经验时指出，经过斑点所致的动物流行病之后还活着的的1、2或3龄鲤鱼的血清中，逐渐产生较高的凝集抗体效价。

与此有关，高龄鱼群对动物流行病的保护作用程度较高。

他提示这种鲤鱼免疫接种方法也可用于商业生产基地，把感染鱼放进幼鱼群中，那些残存鱼具有获得性免疫，将最适于饲养到商品鱼规格或亲鱼规格。

不过这些方法可能会导致幼鱼数量的大量减少，但获得免疫力的残存鱼群，可以弥补失去的时间和成本。

鱼类免疫学的另一重要篇章，出自加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华市，Cecil B．Duff博士曾在不列颠哥伦比亚大学为取得微生物学的理学博士学位而作过研究。

他开始是着重研究表现“微菌落”型(“G”form)的疖病细菌的分离(Duff，1937)。

他查明该鱼病病原体生长在含低浓度氯化锂(LiCl)的琼脂培养基上时，就失去毒力或毒性减弱，形成不同特征的细菌苗落。

现在知道肠杆菌科(Enterobacteriaceae)中的许多细菌都可分离出粗糙型(毒性减弱)和光滑型(毒性强)，通过这些不同型菌落的研究，科学家对关于造成疖病细菌的毒性知识有了进一步的了解。

对疖病的早期研究工作，导致Duff进一步研究免除克氏鳟疖病的可能性。

1942年Duff报告了一些口服免疫法实验，他以疖病细菌培养4天毒力强的培养物，制备成二种抗原，一份含有氯仿(CHCl3)死菌的饲料，投喂养在水温6.7—8.3℃范围内的鱼。

投喂该种含抗原的饲料6—10周后，Duff用三种不同方法对免疫接种鱼和对照鱼作攻毒试验，水温19.4℃。

第一种方法把杀鲑气单胞菌(A．salmonicida)活菌加到水中使鱼感染，结果投喂菌苗组死亡率24％，对照组为75％，第二种方法，通过与临诊患疖病的一些鱼接触感染，投喂组死亡10%，对照组30%；第三种感染方法是注射接踵毒力强的杀鲑气单胞菌，结果投喂组死亡68%，对照组90%。

Duff同时进行了保护试验，通过以活菌为抗原的凝集试验来测定鱼循环血中的抗体。

于1941年的多次实验中，查明21尾试验鱼中的15尾有凝集抗体效价，而25尾对照鱼中只有3尾显示有凝集素。

非免疫接种鱼中也查见抗体，他认为可能是由于过去接触过疖病感染。

在二十世纪四十年代和五十年代，由于研究基金不足和一些磺胺药物似乎解决了孵化场的许多鱼病问题，用免疫法控制鱼病的兴趣减退了。

但在C．B. Duff博士获得成功的鼓舞下，Snieszko和Friddle (1949)给予美洲红点鳟一种热死菌苗，以检验口服免疫法防治西弗吉尼亚州卡尼斯维尔联邦孵化场于12.2℃泉水中发生的一种地方性疖病的效果。

经一系列的实验，口服免疫法比得上投喂磺胺甲嘧啶(SMD或罗卡尔(Roccal) [药物商品名，含10%氯化苯甲烃胺（benzalkonium chloride）液，一种皮肤消毒药，鱼病上用1C50000—1：20000浸洗鱼体30分钟]的疗效。

也尝试了免疫接种和药物治疗相结合的试验。

在分析这些实验结果时，Snieszko和Friddle指出用杀鲑气单胞菌做实验时的问题，在于找出恒定的可靠的攻击方法。

由于难达到在攻击剂量上始终一致，实验结果也就不好判断。

在这些实验中，免疫接种组和对照组之间的死亡曲线，他们未查见有统计上的差异，然而用磺胺甲嘧啶和罗卡尔防治美洲红点鳟疖病的实验中，都证明有一定效果。

和Duff的一些实验一样，Snieszko和Friddle也用离心压积的细菌细胞做菌苗。

虽在他们的各次实验中，离心速度和抗原攻击的组合浓度始终是一致的，但假如其他学者重复其实验，结果可能就会不一。

Snieszko 和Friddle特别重视区分由环境影响(包括鸟的捕食)所致的鱼损失率，和在这些实验过程中必需检测鱼的大小，并直接与对照鱼的生长率作比较。

George Post和美国犹太鱼猎部合作(1963)，于水温15.5℃，用不同方法做了硬头鳟的免疫接种实验，用通常使某些鱼类产生“红嘴”病("red mouth disease)的一种嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)做菌苗。

不同的鱼组用1毫升悬液(含有干的热死菌1毫克)伴有佐剂或不伴佐剂，作肌肉注射或腹腔注射。

另一组鱼，每天每尾喂以1毫克干重的细菌细胞，饲喂262天。