基因工程疫苗在动物疾病防治中的应用

基因工程疫苗在动物疾病防治中的应用

苏　苹

（四川轻化工大学，四川自贡６４３００２）

摘　要：近年来，随着科学技术的快速发展，我国动物疾病的防治手段不断增多。为了能够进一步保证疫苗的安全性和稳定性，需要采用现代的生物方法和手段。从动物疾病防治的发展来看，相比传统的治疗手段，基因工程对于动物疾病的防治有着更好的效果且已成为未来动物疾病防治过程中的主要发展方向。主要是对我国基因工程在动物疾病防治中的应用和种类进行简要的讨论和分析。关键词：基因工程；疫苗；动物疾病防治

ＤＯＩ：１０．１９５６７／ｊ．ｃｎｋｉ．１００８－０４１４．２０２０．０４．００７󰀡　引言

动物疾病的防治在动物行业的发展中极其重要，如果出了问题就会严重影响到畜牧业的正常运营，对动物行业的经济发展和肉质食品的安全造成很大的威胁和影响。因此，动物疾病防治是如今迫切需要解决的一个问题，相关部门要增强对疾病防治的重视，针对疾病防治中出现的问题具体分析，促进我国动物养殖产业的健康发展。󰀢　基因工程疫苗简介

防治的主要手段。为了能够更好地控制和防治疾病，人类已经开发出上千种针对动物或人类传染病的疫苗。亚单位苗、弱病毒苗或灭活苗都是根据过去疫苗的实际情况和致病微生物培养的，传染病的治疗和防治存在较为严重的局限性问题。随着ＤＮＡ重组技术在传染病防治中的应用也变得越来越广泛，基因工程已然成为替代传统疫苗的新型疫苗，有着较为丰富的潜力，同时也突破了对传统致病微生物疫苗的，给传染病防治工作提供了一个很好的思路。

从我国目前的基因工程发展上来看，基因工程疫苗最主要的三种分类是合成肽疫苗、基因工程亚单位疫苗和基因工程活载体疫苗。基因工程亚单位疫苗采用的方法主要是通过微生物中含有的一些载体和基因进行有机的组合，能够生产出更多的肽段，同时这些肽段具有一定的保护性，在这个基础上加入一些佐剂就完成基因工程亚单位疫苗的研究。不会对生态环境造成危害是基因工程亚单位疫苗非常优势的一个特点所在，同时基因工程亚单位疫苗的还有一个主要特点就是能够对多种的感染进行辨别，基因工程疫苗的免疫反应程度也不会太强，因为这种疫苗有着一定程度上的感染性。利用基因工程技术将病毒或者细菌构成一个载体，然后表达出活疫苗在外源基因插入载体之后就是所谓的基因工程活载体。在研发过程中活载体疫苗相对的程序比较简单是其特点之一，从疾病的防治效果来看基因工程活载体疫苗也是比较好的，但在防治的过程中仍有不足，例如在注射的过程中会有排斥现象的发生和毒力反强等等，需要对其进行进一步的优化，通过人工合成的制作

方法在相对应的载体中融入病源微生物的保护性多肽从而形成一种新的基因工程疫苗就是合成肽疫苗。具有着可记忆性特点的合成肽疫苗相比于其它两种疫苗是一种全新基因工程疫苗。

󰀣　基因工程疫苗的优势

（１）相比于传统的疫苗来说基因工程疫苗最大的优势是能够顺利地用基因工程的技术来区分基因工程病原体，这样就能够在去除一些无效的致病基因的同时保存那些对身体起到保护作用的基因和免疫作用的基因。通过对基因工程的应用能够很好的实现对疫苗安全性和有效性的保证。

（２）基因工程相比于传统的疫苗来说还有一个优势所在就是能够进行大批量的生产，减少了生产所需要消耗的时间，能够在很大程度上保证疫苗的成本降低，同时还有着较高的生产量。

（３）对于一些抗体来说进行检测的时候基因工程就能够进行使用，这样一来就能够轻松地区分出那些没有感染的动物或者已经被感染的动物，提高了动物疾病监测的效率。

（４）基因工程疫苗在应用的过程中还能够实现一针多治疗的效果，主要是因为基因工程疫苗能够通过对活载体的利用研制多价的联合疫苗。󰀤　基因工程疫苗的具体分类３．１　基因工程亚单位疫苗

基因工程亚单位的主要原理是提取微生物编码的保护性抗原基因通过对基因工程的方式的利用，然后将基因工程利用质粒为载体，导入到动物的细胞中或者受菌体中，这样在受体中就能够形成大量的保护性基因细胞，通过这样的方式动物细胞也能够更好的吸收。基因工程亚单位疫苗是包括病原体的多种抗原，不包括病原体的治病遗传信息，因此基因工程亚单位疫苗能够避免动物细胞受到诱惑，只需要通过用单一蛋白质抗原分子就能够实现，同时还能够更加安全高效的免疫病毒性疾病、急速与细菌性疾病。对于动物和人类的健康来说基因工程亚单位也没有较为严重的危害和影响。基因工程亚单位疫苗是属于一种潜在的标记疫苗，在鉴免疫原、隐性感染和强毒

在目前医疗技术发展中，计划免疫接种疫苗已成为传染病

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２０２０年第４期（总第３７１期）畜禽业试验研究

感染上有较好的效果。但是因为基因工程亚单位疫苗免疫疫苗不具备感染性，所以并没有活载体疫苗的效果好，因此在动物疾病防治的过程中要根据实际情况来选择疫苗。３．２　基因工程活载体疫苗

利用抗原基因携带的不存在致病性病毒或者细菌进行转移来保证抗原基因具有免疫能力就是基因工程活载体的主要原理。基因工程活载体疫苗在接种后能够快速地产生免疫的基因在动物身上。相比于其它的基因工程来说活载体疫苗有着非常多的优点，例如效果好、成本低，因此它的性价比相比于其它的疫苗来说是比较高的。同时免疫时间较长也是基因工程活载体的一个优势所在，因此就不需要多次地进行疫苗的接种。对于动物传染病和流行性调查与检测来说也有着更好的效果。有一些优点必然也有缺点，基因工程活载体的缺点就是载体在二次注射的时候可能会出现排斥的现象，而且基因工程活载体的毒力返强还会给载体带来一定程度上的安全隐患。３．３　基因工程合成肽疫苗

表位疫苗也是基因工程合成肽疫苗的另一种说法，基因工程合成肽疫苗获得氨基酸序列特点的疫苗是通过病原抗体表位或者抗原来实现的。基因工程合成肽一般来说研制出全新的基因工程疫苗，是结合对应载体以及佐剂通过人工合成的方法价病源微生物的保护性多肽或者抗原表位来实现的，而且那些无法通过体外培养获得的充足抗原的微生物病原体也能够通过基因工程合成肽疫苗来接种，还有一些生产程度较低的微

生物也能够通过这种疫苗来获得。持续时间较长，具有可记忆性的优点，主要是因为基因工程合成肽疫苗能诱发细胞产生反应。对于纯化技术来说基因工程合成肽有着较高的要求，主要是因为抗原表位的局限性在基因工程合成肽疫苗中是非常强的，同时有着很强的免疫原型，所以基因工程合成肽的生产成本较高。

３．４　基因工程核酸疫苗

ＤＮＡ疫苗和基因疫苗是基因工程核酸疫苗的另一种称法，基因工程核酸疫苗的主要用途之一就是能够将多种抗原编码基因同时克隆到真核表达的载体中，同时还能够在动物的体内注射一些形成的重组质粒，重新激活动物机体的免疫系统。众多的免疫反应也能够通过基因工程核酸疫苗来实现，例如一些体液免疫反应、辅助Ｔ细胞反应等等。一些类似于通亚单位的疫苗在基因工程核酸疫苗中虽然说也能够生成，但是相比其它还是有着较为明显的区别。免疫原单一、便于制备等优点是基因工程核酸疫苗的一些优点所在，但是基因工程核酸疫苗在注射到动物体系中可能会引起自身免疫系统紊乱，同时还可能引发免疫病理反应和动物插入突变等缺点，因此需要科学合理的选择基因工程疫苗来进行动物疾病的防治。󰀥　基因工程疫苗的实际应用

４．１　基因工程亚单位疫苗的实际应用

仔猪大肠埃希菌Ｋ８８、Ｋ９９双价工程灭活疫苗已经在我国

上海工程中心通过利用基因工程亚单位疫苗研制出来，同时也通过了我国使用的标准，进行了注册。犊牛大肠埃希菌、羔羊工程灭活疫菌在我国宁夏大学利用基因工程亚单位疫苗研制出来并通过注册。双价工程灭活疫苗在我国哈尔滨兽医研究所获得了转基因生物安全的认证，也是利用基因工程亚单位疫苗研制出来，经过反复验证，对仔猪、羔羊和犊牛的腹泻等等，在治疗方面有着明显效果，受到了我国广泛的推广和使用。４．２　基因工程活载体的实际应用

基因工程疫苗对于动物疾病的防治有很大的推动作用，主要是那些活载体的病毒和一些免疫原性基因病毒等。由于研制出Ｈ５亚型禽流感病毒ＨＡ与ＮＡ基因的重组禽痘病毒疫苗，使我国在禽流感重组病毒或载体疫苗研究领域中有着进一步的突破和提升。４．３　基因工程合成肽疫苗

口蹄疫病毒的合成肽疫苗是我国早期基因工程合成肽疫苗的主要应用之一，同时我国也实现了批量的生产和销售所研制出猪Ｏ型Ｆ

ＭＤ合成肽疫苗通过利用基因工程合成肽疫苗。多年证明，基因工程合成肽疫苗只需要一次注射就能够有着很好的效果，同时口蹄疫的防治在注射疫苗前后也没有出现应急的反应。

４．４　基因工程核酸疫苗

从２０世纪９０年代开始基因工程核酸疫苗就能够直接地将外援基因注射到纤维细胞中实现正常的表达，基因工程核酸疫苗也正是利用这个特点来逐渐发展，根据相关人员的研究发现小白鼠自身产生的流感病毒免疫保护系统能够通过注射带有流感病毒核心的蛋白编码基因的质粒来实现。󰀦　结语

生物技术未来的发展趋势是由基因工程疫苗来体现的，同时人类和动物的疾病防治也是利用基因工程疫苗来实现。虽然我国的基因工程疫苗还存在很多问题和不足，有一定的局限性，没有大规模的应用，但是我国不应该忽视对基因工程疫苗的研究。相比于传统的疫苗来说，可批量生产、成本低、免疫程度简单是基因工程疫苗的优势所在，因此要有效提升我国未来动物疾病防治，就需要重视和增强对基因工程疫苗的研究，使我国基因工程疫苗防治的效率进一步提升。参考文献：

［１］　王寿富．基因工程疫苗在动物疾病防治中的应用［Ｊ］．北

京农业，

２０１４（３３）：４１．［２］　廉士珍，张海玲，薛向红，等．浅析基因工程疫苗在动物疾

病防治中应用的优势及存在的问题［Ｊ］．兽医导刊，２０１８（８）：２４．作者简介：

苏苹（１９９７－），男，四川自贡，本科，研究方向：生物技术。

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