第十章 免疫学的应用
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第一节 免疫诊断与检测
一、免疫诊断试剂
免疫诊断是应用已知诊断试剂,对患病动物进行抗原
或抗体的测定,从而诊断疾病。
用微生物制成抗原诊断液,即利用细菌或病毒经过培
养后,将菌体(病毒)灭活(或将菌体裂解)后制成。应
用凝集反应的有:布氏杆菌试管凝集抗原、鸡白痢杆菌有
色抗原;用于补体结合反应的鼻疽杆菌、布氏杆菌补体结
合反应抗原。用于变态反应变应原,如结核菌素、鼻疽菌
素,则是用细菌培养、浓缩、裂解、抽提而制成诊断液。
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诊断血清是用抗原免疫动物而制成的,一般采用给动
物多次注射抗原,然后采集免疫动物血液,分离血清,加
入一定防腐剂而制成。
免疫血清经过提纯后得到 IgG,再用酶、荧光染料、
放射性同位素标记,制成标记抗体。我国一些生物制品厂
作为商品进行生产的,有用辣根过氧化物酶标记的抗体,
如猪瘟酶标抗体、羊抗兔酶标抗体。用荧光染料标记抗体,
有猪瘟荧光抗体、鸡新城疫荧光抗体。用同位素标记的抗
体,有测定动物激素含量的试剂盒等。提纯的 IgG也可与
红血球偶联,制成抗体致敏血球,如各型口蹄疫抗体致敏
血球,用以测定抗原。
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二、免疫诊断与检测的应用
(一)用于家禽传染病的检疫
1.用血清学方法诊断疫病
利用抗原抗体反应的特异性、敏感性来诊断疾病。用已
知抗原诊断液,检查患病动物血清中是否存在有相应的特异
性抗体,借以诊断传染病。常用的血清学诊断方法有沉淀反
应、凝集反应、补体结合反应和中和反应等。亦可用已知诊
断血清或标记抗体,检查动物患病体内及排泄物中是否存在
特异性抗原,用以检查病原体的存在。
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2.用变态反应进行家禽的检疫
用变应原如结核菌素,给牛点眼或皮内注射,
看其是否发生炎症反应来判定其是否感染结核杆菌。
用鼻疽菌素给马点眼,检查是否感染了马鼻疽杆菌。
此外,还有检查布氏病的布氏杆菌水解素等。
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(二)用于病原的分型与鉴定
用已知抗血清或不同型的单因子血清,对分离
的病原菌进行鉴定,以确诊该病原。用单因子血清
分析细菌的抗原组分,确定细菌的类型,如用沙门
氏菌的单因子血清分析待检沙门氏菌的菌体抗原及
鞭毛抗原的种类,从而确定该菌属何种沙门氏菌。
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(三)细胞免疫功能的检测
动物机体对疾病的抵抗力,决定于机体的
免疫状态,其免疫力的强弱除了抗体外,还有
细胞免疫功能。测定细胞免疫功能,能说明机
体的总体免疫力,对疫病的预防及治疗具有重
要的指导意义。
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1.E玫瑰花环试验
T淋巴细胞有绵羊红
细胞的受体,将红细胞
加入 T细胞中,则几个红
细胞结合于 T细胞表面形
成花环,这种花环称 E玫
瑰花环,可用以测定 T细
胞数。如人、猪 T细胞可
与绵羊红细胞形成花环。
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T 细胞的 E 玫瑰花环 试验
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2.EA玫瑰花环试验 B细胞膜上有抗体受体,鸡红细
胞于抗鸡红细胞的抗体结合后,能结合在 B细胞表
面而形成花环,这种花环可用于 B细胞的测定。
3.淋巴细胞转化试验 T细胞在植物血凝素 (PHA)作
用下,转化为淋巴母细胞,T细胞转换率高,则 T细
胞的免疫活性强,可用以测定 T细胞的功能。
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4.抑制移动试验 机体中的致敏淋巴细胞受抗
原刺激后,能释放抑制移动因子,使白细胞、巨
噬细胞停留在抗原作用的部位,增强对抗原作用
的免疫能力。此试验可用毛细管法或琼脂糖平皿
法。
5.淋巴细胞毒试验 测定淋巴细胞杀伤能力,
以测定机体的免疫力。
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第二节 免疫预防及免疫治疗
免疫学应用的一个重要目标是免疫预防及免疫治
疗,就是利用人工自动免疫与人工被动免疫两方面。
人工自动免疫 是给动物注射(或吸入、饮服)一
定种类的疫(菌)苗或类毒素,使其产生对该种微
生物的抵抗力,以达到预防传染的目的。
人工被动免疫 是给动物注射免疫血清(或病愈动
物血清),使动物获得免疫性,用于紧急预防或治
疗传染病。
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一、免疫预防
(一)疫苗的种类
动物机体获得对某种传染病的免疫力可通过 4种途径:
天然主动获得 —— 自然感染病愈(免疫时间长)。
人工主动获得 —— 接种疫苗(较长)。
天然被动获得 —— 幼畜从初乳获得母源抗体;
幼禽从卵黄获得母源抗体 (短 )。
人工被动获得 —— 人工注射免疫血清或高免蛋黄(短)。
疫苗概念,给动物进行人工主动免疫的生物制品。
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1.活疫苗
简称活苗,有强毒苗、弱毒苗和异源苗三种。强毒苗是应用
最早的疫苗种类。使用强毒进行免疫有较大的危险性,非情况
特殊不宜采用。弱毒苗是目前应用最广泛的疫苗,
特点:
( 1)注射后可在动物体内短期繁殖
( 2)可诱导体液免疫、细胞免疫
( 3)用量少,成本低,接种方便
( 4)研究过程较长,保存条件要求冻干冷藏,毒力有返强
的潜在危险
异源苗是用具有共同保护抗原的不同种病毒制备的疫苗。
例如用火鸡疱疹病毒( HVT)接种鸡,预防鸡马立克氏病,用鸽
痘病毒预防鸡痘,等等。
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2.死苗(灭活苗、灭能苗)
研制,选择毒力强、免疫原性好的毒株大量培养,加 0.4%
左右甲醛灭活,保留免疫原性,然后加佐剂。
特点:
( 1)研制时间较短,安全,可常温保存;运输方便。
( 2)免疫原性较差,只产生体液免疫,效果比弱毒疫苗
差。
( 3)用量较大,成本较高,仅可注射使用。
( 4)不中和母源抗体,不会散毒和返强。
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3.类毒素 —— 细菌外毒素灭活后为之。
研制,液体大量培养产毒细菌 去除菌体,
提取外毒素 +甲醛,灭活成类毒素 +佐剂。
如破伤风类毒素。
应用,(1)直接作疫苗注射
(2)反复注射免疫马匹,制备抗毒素血清。
如破伤风抗毒素。
4.多价苗 —— 同种病原微生物多种血清型毒株
制成的疫苗 (例如大肠杆菌多价苗、禽流感多价苗 ) 。
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多联苗 —— 不同种病原微生物联合制成的疫苗
例,新支二联苗 (新城疫病毒 +传染性支气管炎毒 )。
猪瘟 -猪丹毒 -猪肺疫三联苗
犬瘟热 /腺病毒 /传染性肝炎 /副流感 /细小病毒
钩端螺旋体六联苗。
特点,一针防多种病,节约人力、物力
注意,疫苗不能任意混合注射,可能互相干扰。
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5.亚单位疫苗 —— 提取细菌或病毒结构中
的有效抗原 +佐剂
例如:猪大肠杆菌菌毛 K88苗
禽巴氏杆菌微荚膜苗
特点:安全,成本高
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6.基因工程疫苗
A,基因工程亚单位苗
基因工程亚单位疫苗是用 DNA重组技术,将编
码病原微生物保护性抗原的基因导入受体菌(如大
肠杆菌)或细胞,使其在受体细胞中高效表达,分
泌保护性抗原肽链,然后提取保护性抗原肽链,加
入佐剂即制成基因工程亚单位疫苗。如预防仔猪和
犊牛下痢的大肠杆菌菌毛基因工程疫苗,是一个成
功的例子。
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B,基因工程活载体苗
是用基因工程技术将保护性抗原基因(目的基因)转移
到载体中,使之表达。痘病毒、腺病毒和疱疹病毒等都可以
用作载体。国外已研制出以腺病毒为载体的乙肝疫苗和以疱
疹病毒为载体的新城疫疫苗等。
C,基因缺失苗
是用基因工程技术将强毒株毒力相关的基因切除构建的
活疫苗。此种疫苗安全性好,不易返祖;其免疫接种与强毒
感染相似,机体可对病毒的多种抗原产生免疫应答;免疫力
坚实,免疫期长,尤其是适于局部接种,诱导产生黏膜免疫
力,因而是较理想的疫苗。目前已有多种基因缺失疫苗问世,
猪伪狂犬病基因缺失疫苗已商品化并普遍使用。
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7,诊断液
概念,用于诊断传染病或寄生虫病的生物制品
类型,诊断抗原 诊断抗体 冻干补体
制备,用已知细菌病 用已知细菌病毒高 豚鼠血清
毒等灭活制成 免血清,标记抗体等 兔抗 SRBC血清
用途,检血清抗体,诊 鉴定抗原,诊断急性 补体结合试验
断慢性传染病 传染病
例,布氏杆菌抗原 沙门氏菌因子血清、
鸡白痢抗原 猪瘟荧光抗体
结核菌素
诊断试剂盒
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8、免疫血清
概念,用已知病原免疫动物制备的高效价抗血清。
类型,抗毒素、抗菌血清、抗病毒血清。
用途,免疫治疗或作短期被动免疫
例,破伤风抗毒素、小鹅瘟血清、鸭肝炎血清。
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(二)免疫途径
接种疫苗的途径有滴鼻、点眼、刺种、注射、
饮水和气雾等,应根据疫苗的类型、疫病的特点及
免疫程序来选择每次免疫的接种途径。例如灭活疫
苗、类毒素和亚单位疫苗都不能经消化道接种,一
般用于肌肉或皮下注射。注射时应选择活动量小的
易于注射的部位,如家畜颈部皮下、家禽胸部肌肉
等。
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1.滴鼻与点眼
免疫效果较好,仅用于接种弱毒疫苗,可直接刺激眼底
哈德腺和结膜下弥散淋巴组织。另外还可刺激鼻、咽、口腔
黏膜和扁桃体等,产生局部免疫。据报道,在新城疫免疫中,
滴鼻和点眼产生的抗体效价比饮水接种高 4倍,而且免疫期也
长。但该方法比较麻烦,费劳力,因而对大群鸡免疫很困难。
2.饮水免疫
是最方便的疫苗接种方法,适用于大型鸡群,但只有当
疫苗接触到鼻咽部黏膜时才引起免疫反应,当其进入腺胃时
在较酸的环境中很快死亡,失去作用。饮水免疫的免疫效果
较差,不适于初次免疫。
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3.刺种与注射
也是常用的免疫方法,适用于某些弱毒苗如鸡痘与鸡马
立克氏病免疫。另外,灭活苗的免疫也必须用注射的方法进
行。刺种与注射方法免疫确实,效果好。
4.气雾免疫
分为喷雾( Spray)免疫和气溶胶( Aerosol)免疫两种
方式。喷雾免疫的雾粒大小为 10~ 100μm,气溶胶为 <1~
50μm。在新城疫免疫中,气雾免疫效果较好,不仅可诱导产
生循环抗体,而且也可以产生局部免疫力。但气雾免疫会造
成一定程度的应激反应,容易引起呼吸道感染。试验证明,
气雾引起的应激反应程度与雾粒的大小成反比,因此在有呼
吸道病史的鸡场,更适于采用较大雾滴气雾免疫。
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(三) 免疫程序
免疫程序概念:
不同畜群、禽群应该接种的各种疫苗的最适计
划。包括各种疫苗的一免、二免、三免 …… 的安排。
制订免疫程序的基本原则:
1,一免注意幼畜(禽)母源抗体水平。
2,二免、三免 … 注意原有抗体水平。
3,注意生产情况。
4,注意畜群健康情况。
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二,免疫治疗
(一)高免疫血清及免疫球蛋白的制备及应用
给传染病病畜注射抗该病原的高免血清或病愈动物的血
清,能起到治疗作用。
(二)单克隆抗体
单克隆抗体是从一个细胞经无性繁殖而来的具有同一基
因型的细胞群。其概念是:由单个克隆化的淋巴细胞杂交瘤
细胞所产生的高度同质性的抗体,成为单克隆抗体。
单克隆抗体目前应用于制备标准诊断剂及治疗用的高效
价血清,同时应用于免疫机制的探讨及抗原决定簇的研究。
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