中药作为疫苗佐剂的研究概况
疫苗的应用对于控制人类和动物疾病的流行起到了非常重要的作用,目前正在开发的新型疫苗如合成肽疫苗、基因工程疫苗、核酸疫苗等具有良好的抗原特异性和低毒性,但免疫原性较差,诱导机体产生的免疫应答不够强,有必要配合安全高效的佐剂来增强其免疫原性或增强宿主对抗原的保护性应答。
中药是我国的宝贵遗产,与合成药物相比,具有不良反应少、毒副作用小、多效性、无依赖性等特点,并对机体具有显著的免疫调节作用,加之在使用安全性方面的优势,已成为疫苗佐剂研究的一个热点本文就对目前中药作为疫苗佐剂的研究进展做一综述。
1 中药的免疫调节作用
1. 1 对细胞免疫的促进作用细胞免疫是机体T细胞所介导的一种重要的特异性免疫反应。
黄芪对正常小鼠胸腺具有显著增重作用,可使刀豆蛋白
A(ConA) 激发的T 淋巴细胞增殖反应明显增强。
代飞燕等配制加工的中草药饲料添加剂能显著提高土杂鸡日增重及淋巴细胞转化率。
香菇多糖能使脾虚小鼠淋巴细胞转化率、绵羊红细胞致敏小鼠溶血素( IgM) 含量、血清中白细胞介素22 ( IL22) 含量及脾细胞中的T 细胞亚群数量恢复到正常水平。
1. 2 对体液免疫的促进作用体液免疫是机体B细胞介导的另一种重要的特异性免疫反应,许多中草药及复方能促进机体的体液免疫功能,促进抗体的生成,从而提高机体的免疫力。
穿心莲能显著提高肉鸡新城疫HI 抗体滴度水平及血清球蛋白含量[1 ] 。
史万玉等[ 2 ] 将黄芪和淫羊藿配置成黄藿散,显示其能显著提高正常小鼠的血清溶血素水平。
张磊等[ 3 ] 证实玉屏风散中的防风能显著增加免疫低下小鼠溶血素抗体的生成,并提示多糖成分是玉屏风散及其组成药物免疫干预作用的主要有效成分。
1. 3 促进细胞因子的产生细胞因子是免疫活性细胞和相关细胞产生的具有调节机体免疫功能的一类蛋白性物质。
当归多糖中α21 ,4 和α21 ,6 键的化学结构有利于干扰素( IFN) 的诱生;黄芪多糖有显著促进IL22 产生能力;香菇多糖体内外均可增加腹腔巨噬细胞产生白介素21 ( IL21) ,且能提高免疫细胞对IL22 的敏感性;淫羊藿多糖亦可促进小鼠胸腺和脾脏细胞产生IL22 。
1. 4 活化补体已发现柴胡、艾叶、当归、茯苓、香菇、车前子、红枣等体内外有升补体作用。
另有研究通过在基础日粮中添加2 种不同精制中药饲料添加剂,结果表明,2 种中药饲料添加剂能有效地防止保育阶段的仔猪发生腹泻,改善生长性能,并能促进免疫球蛋白( IgA , IgM , IgG) 、补体C3 、C4 和
IL22 的生成,提高机体免疫功能。
1. 5 参与调节神经2内分泌2免疫(NIM) 网络近期研究表明,中药在体内的作用不仅只与免疫系统的作用有关,而且与神经内分泌系统的作用也密切相关。
牛膝多糖体内能增强脂多糖(L PS) 诱导巨噬细胞分泌肿瘤坏死因子
2α( TNF2α) 的作用,且能促进巨噬细胞产生一氧化氮和提高一氧化氮合成酶(NOS) 的活性; 淫羊藿多糖( EPS) 和枸杞多糖(LBP) 可使老年大鼠下丘脑和皮质β2内啡肽含量和1L22 、N K细胞活性明显提高,明显增强机体神经内分泌免疫网络的调节功能。
2 中药作为疫苗佐剂的研究
2. 1 单味中药早期有试验证实,黄芪、女贞子、白术、淫羊藿、猪苓对雏鸡新城疫(ND2HI) 抗体生成有促进作用。
王文成等自制中草药佐剂,证明该佐剂中草药可以促进肉用仔鸡的生长,抑制致病性鸡大肠杆菌的生长和繁殖,且该中药佐剂对鸡大肠杆菌苗免疫效果优于其他供试佐剂。
亦有试验证实黄芪注射液与ND2IV 疫苗联合使用能提高免疫后鸡血清HI 抗体效价。
2. 2 中药复方有研究将黄莲、黄芪、黄芩、党参、白术、板兰根等20 余味草药配制而成金鸡散,证金鸡散可使新城疫抗体滴度高峰出现时间提前,延续时间也较长,并可使接受处理鸡血清IgG 含量较长时间地保持高水平,具有较好的辅助免疫效果。
另将黄连解毒汤加味与鸭腺病毒蜂胶复合佐剂灭疫苗配合使用,结果显示该复方能极显著提高红细胞中超氧化物歧化酶的活性;明显提高鸭腺病毒HI抗体效价。
石达友等证实玉屏风散、六味地黄丸能显著提高鸡新城疫HI 抗体效价。
孙志良等[4 ] 自制复方白毛藤注射液,中剂量组能提高T 淋巴细胞E花环形成率、鸡新城疫抗体滴度,并对胸腺、脾脏及腔上囊均有一定的促生长作用。
姜国均等自制中药“增免散”能显著提高LaSota 活苗接种雏鸡的特异性HI 抗体水平,延长其持续时间,能增高雏鸡外周血T 淋巴细胞阳性率和B 淋巴细胞EAC 花环率,并对雏鸡红细胞免疫粘附功能具有显著促进作用。
2. 3 中药有效成分
2. 3. 1 中药多糖程富胜等初步证明8301 多糖可增强马立克疫苗的效力;后经胡庭俊等将此多糖别配合禽霍乱灭活菌苗、鸡马立克疫苗、兔瘟巴氏杆菌二联疫苗进行田间试验,验证8301 多糖配合疫(菌) 苗能提高家禽家兔存活率,减少发病率。
有研究将玉米花粉多糖按不同剂量分别与猪瘟弱毒细胞冻干苗共同免疫猪,结果表明,各剂量组的猪瘟疫苗抗体效价、E 花环百分率、T 淋巴细胞转化率均高于对照组。
其他中药多糖的研究结果有:苜蓿多糖对猪瘟疫苗免疫效果具有明显的强化作用、姬松茸多糖可提高鸡新城疫抗体水平[ 5 ] 、板蓝根多糖能显著增强猪繁殖与呼吸综合征灭活疫苗的免疫作用[6 ] 、高剂量怀牛膝多糖可提高ND2HI 抗体效价、CD4 + /CD8 + 比值、免疫器官指数和T 淋巴细胞增殖[7 ] 。
近年来对黄芪多糖(APS) 作为疫苗佐剂的研究较多,孙惠玲等[8 ] 和王学斌等[9 ] 试验结果表明,当归多糖、黄芪多糖、板蓝根多糖、淫羊藿多糖、蜂胶多糖、淫羊藿黄酮、蜂胶黄酮、黄芪皂苷和人参皂苷以及油菜多糖、岩藻多糖均能不同程度地提高新城疫疫苗抗体效价。
另有研究显示,黄芪多糖与兔出血症灭活冻干苗合用,能迅速刺激体液免疫和细胞免疫,且可较长时间维持较高水平[10 ] ,显著增强兔病毒性出血症疫苗的免疫效果[11 ] 。
邓绍基[ 12 ] 用自家苗高免血清黄芪多糖联合防治猪呼吸道病综合征,取得了良好的效果。
林树乾等[13 ] 用黄芪多糖为佐剂制备金黄色葡萄球菌灭活苗混合免疫奶牛,与氢氧化铝和白油2吐温佐剂组相比,乳汁中体细胞数下降幅度较大、抗体滴度增加较快且维持时间长。
2. 3. 2 皂苷胡松华等将人参皂苷Rb1 和金黄色葡萄球菌菌体抗原混合免疫豚鼠,并用Rb1 和奶牛乳房炎金黄色葡萄球菌疫苗混合免疫奶牛,观察免疫前后血清抗体滴度变化,结果表明,Rb1 和抗原混合物免疫动物后,未见任何不良反应;Rb1 组豚鼠血清抗体滴度比对照组滴度增加快,幅度显著增高;Rb1 组奶牛血清抗体滴度比对照组奶牛显著增加;认为Rb1 是一种有效的免疫佐剂。
呼显生等研究表明,人参皂苷Rb1 对禽流感油乳剂灭活苗有较强的免疫增强作用,能够诱导雏鸡产生更高的抗禽流感抗体效价,疫苗的保护率提高,对鸡胸腺、脾
的发育均有一定的促进作用。
2. 3. 3 蜂胶蜂胶是蜜蜂从植物采集的树脂与部分蜂蜡、花粉等混合组成的黏性分泌物,它可增强补体和吞噬细胞活力,增加白细胞产生和抗体生成量,是一种天然的免疫增强剂和刺激剂。
有研究把淫羊藿2蜂胶佐剂与犬传染性肝
炎病毒( ICHV GN1 株)混合液接种家兔,分离血清,检测后发现其可显著提高兔
血清特异性抗体滴度,并使高水平抗体维持更长时间。
沈志强等[14 ] 研制的禽霍乱与大肠杆菌病多价蜂胶二联灭活疫苗,免疫后5～7 d 就产生坚强保护力,
对禽霍乱和鸡大肠杆菌病的近期保护率均为100 %。
王雪鹏等[15 ] 将鸡痘抗
原和蜂胶酊按1 ∶3 的比例混合,匀浆后制备成鸡痘蜂胶佐剂灭活疫苗,结果显
示鸡痘蜂胶灭活抗原可提高抗体阳性率。
3 中药作为疫苗佐剂存在的问题
开发研制新型免疫佐剂以增强疫苗免疫效力并减少疫苗的毒副作用是未来的发展趋势,理想的佐剂应该有以下特征:作用于弱免疫性抗原,促进体液和(或) 细胞免疫应答,不引起有害的副作用;能以不同途径免疫,也能用于不同抗原;在免疫抑制个体中发挥作用;应用于食用动物不应有毒素残留;能有效影响免疫反应质量;稳定、便宜且易生产。
中药属天然物质,毒副作用小,取材广泛,从中草药中开发出新型佐剂是佐
剂研究发展的重要途径和新的趋势。
但是,目前在中药免疫佐剂开发过程也发现一些问题,主要包括以下几个方面: (1) 分子结构不明确,不利于规模化生产。
(2) 质量标准不易控制,试验重复性差,不符合国际规范,难以进入国际市场。
(3) 影响中药生物活性的因素多,这为疫苗佐剂的筛选增加了难度。
(4) 量效关系。
中药的免疫调节作用呈现一定的量效关系。
一般中药在小剂量有免疫增强作用,而大剂量时有免疫抑制作用,因此要研究其作为佐剂的有效剂量范围或最佳配比。
为解决以上问题,今后此方面的研究主要有以下几个方向: (1) 在具有免
疫活性的中药中进行广泛的筛选,进一步证明中药作为佐剂的可行性。
(2) 进行作用机理的研究,从分子水平阐明中药作为佐剂的机制。
(3) 用现代分离、分析手段追踪中药可作为佐剂的活性部分,制定合适的质量标准,开发出高效、低
毒、经济的疫苗佐剂。
(4) 深入研究中药活性成分的分子结构和构效关系,对其进行合理的结构改造,提高佐剂效果。
我们相信,随着现代生物科学的发展,对免疫反应机理的进一步认识,以
及多学科的交叉,具有安全、稳定、高效的理想中药疫苗佐剂将被不断开发出来。
