1、豬細胞因子IL-2、IL-4和IFN-y作為免疫增強劑和新型基因工程疫苗的研究王洪光'，湯德元七李春燕'.曾智勇羅險峰)甘振磊'.劉建'，郝飛'(1.貴州大學動物科學學院.貴州貴陽550025,2.貴州省動物疫病預防控制中心.貴州貴陽550008)摘要:通過綜述豬H-2JL-4和IFN-y的基因結構、作為免疫佐劑和作為構建新型基因工程疫苗方面研究進展.以了解細胞因子IL-2、IL-4和IFH-y的相關研究成果,為細胞因子進行更深入的研究提供參考,關鍵伺：豬細胞因子：IL-2»IL-4,IFN-y,免疫增強劑；新型基因工程疫苗,助噌):2013州

2、卷“學M術*金YDif助(嶺號：黔科合J字(2015)2110號)】州«2011年R晝4.1)3103f|；州南2010年衣業“44城.美目(藥科分中字2010)5042號)作者耳弁：洪尤(1989-),*,曲士研宣文.W人.主委從雷功物偉染4房原分子耳，孕的科螺學通訊作者油"964).JJ.叔我.牌士.曲士生導停.堂委隊，幼物偉ft房房尊分于文物孕相中面細胞因"姑動物體內特什高效調控免疫細胞和協調免疫應答最，R要的信號分子,可高效調8免疫反應、炎性反應、組織修發、移植排斥反應和造血功能等，并B花各大具有免疫活性細胞的分化、發育、成熟和活化中起符I分爪要的控制作用

3、虬豬的細胞因子種樊多,主要包括:白細胞介索-】(IL-1),自細胞介素-2(IL-2).A細胞介素-4(IL-4).門細胞介素-6(II-6).白細胞介素-8(1L-8),白細胞介素TO(IL-10).y擾素(IFN-y)、腫瘤壞死因P(TNF)等，其中IL-2的應用最為廣泛.近年來,隨石生物學技術和免疫學技術的發展,細胞因*的研究取得r令人眠H的成就，特別姑在發揮其免疫增強作用和利川基因X程技術研發新型細胞因*融合策白等方面咒本文匕要介紹豬11-2,1L-4和II'N-y的基因結構和它們作為免疫佐劑及構建新烈幕因1：程疫苗方而研究成果，為細胞因子更為深入的研究提供參考.卷醫站會的救學

4、科切工作.Efml：ujyw44)65.am組中各頭仔豬腸壁明顯變薄、峻中膨脹.編合可知：實教組A和B攻催后的腹瀉和腸道輯變情況明址好r對照組c,說明PEDVCH/GDGZ/20I2株第70代已K著致弱，不造成產已腹著,但仍存，定的柩力.1豬IL一2、IL4和IFN-丫的功效近年來許多研究表明:細胞因f能提高動物機體的免疫應答和流少疾病的發生，已在動物疾的免疫預防、免夜湖f等方而顯示出廣闊的應用前景.豬IL-2.IL4和IFN_y兒布多種生物學活性.株中在免疫i周市方面的研究成果最仇IL-2乂稱T淋巴細胞生RI用(TCGF),最早.由Morgan等人F1976年發現.IL-2在分L素在特異性抗

5、原刺激作用下，仁要由活化的軸助性T淋巴細胞(CD4,和CD8+)分泌產生，還可由T細胞瘤細胞和一些前T細胞、前B細胞產生，甚至自然殺傷性細胞(NK)和淋巴因子激活的殺傷細胞(LAK)也可產生1L-2能維持和促進T細胞和B細胞增殖與分化,增強單核細胞和NK細胞的殺傷活性,誘導淋巴因激活的殺傷細胞(LAK)和V擾素的產生以及多種細胞因r受體表達，促進多種細胞因r的樣放.增強淋巴細胞和內皮細胞表面盤i附分子的表達.促2.3免疫原性攻強爆之后，實驗組中仔豬雖然出現腹河，但.是很短暫,在攻者后3d已停止，實驗組A和B中仔豬的腸道很明顯均處康復期，僅有輕微的腸喉變薄，對照組C仔豬出現腸壁變薄，進淋巴細胞及

6、其他活化細胞的粘附及移動能力»還可以增加抗原遞呈細胞&面MHCI類分和MUCH類分子的數ft.增強抗原遞呈作用，促進免疫球置白(gM和IgG)的分泌等叫IL-2M仃較好的免我調節功能.在抗腫痛、抗壽本、免疫調廿及感染性疾病的治療等方面都具有政要作用.可以提高疫苗免疫應答和減少疾病發生。IL-4首次發現F1982年，是由抗原或有絲分裂原i秀導Th2細胞、嗜酸性粒細胞.嗜堿性粒細胞和肥大佃胞等產生的特征性細胞因F,Th2細胞受刺激后上要產生該物Mio1L-4具有重要:的免疫功能，可增強B細胞和T細胞的相瓦作用.促進體液免疫應答-尤兵是IgE的分泌，還可誘導單核-巨噬細胞麥達MHC

7、II類分子，增強K抗原遞呈能力，改并造血細胞的增帝與分化,誘導ClM，Th幼椎前體細胞定向分化為Th2型細胞.抑制Th1細胞產生細胞因*.是Th2細胞分泌的自我調15生長因子，對腫有細胞只有細胞篆作用,還JI有一些其他輔助功能.通過增強特岸性和小特岸性的殺傷功能，來影響綸疫應答.Y-F擾素(IFN-y)是由病版腸道內充滿液體.所有的仔豬腸淋巴結和腹股溝淋巴結均充血腫脹。說明喝琵株免疫原性較好，可以引發個保護性免疫反應以抵抗強荏株對腸道的侵鑒傷；匕(收稿目期:2013-11-20)或其他干擾未(IFN)誘生劑刺激使人或動物活化的T細胞和NK細胞產生的類高活性、多功能的生物活性糖蛋白，屬fThl型

8、細胞因"，R有較強的免疫調節活性.對細胞免疫和體液免疫具有放大作用.IFN-y具有廣請抗病卷活性，可誘導機體產生多種抗病版蛋白，對多種病催(如DNA病靡和RNA撕母)均有抑制作用.能夠增強NK細胞、K細胞的柔傷活性.增強組織相容抗原和某些受體的表達.還能夠增強巨:噥細胞的殺傷和吞啪能力，促進巨噬細胞的細胞版活性，抑制病*在新感染細胞內的夏制,還W通過刺激抗原遞里細胞麥達MHC1類分和MUCH類分子增強機體的伏件性免疫反應，利于向殺傷性T細胞遞呈抗原，引起旭細胞的溶解.通過特異性CTL加速病母的清除.IFN-y具有抗病春、抗寄生蟲及抑制細胞堆疝等多種生物學活性，其中最匕要:的活性是免疫

9、調節作用，叮誘導機體免疫反應向Thl型轉化,IFN-y還具有較強的抗球蟲作用，在抗弓形蟲免疫中也起主導作用.大虻體內及體外試驗&明，豬F擾素對務種傳染病病41具石防御和抑制作用，可抑制感染豬繁殖與呼吸綜合征病版的孺R嗦細胞及感染傳染性"腸炎冠狀病卷的豬k皮細胞和肺巨:噬細胞中病定增苑.還"抑制感染豬痕病毒的單核細胞和肺仔嗥細胞的病能0制，對中樞神經系統中持續感染的皰痊病茬消除起關錠作用.2豬IL2、IL4和IFN-丫作為免疫增強劑和新型基因工程疫苗的研究豬IL-2、IL-4和IFN-y作為免疫佐劑的相關研究免疫佐劑乂稱免疫調擊劑或免疫增強刑，足指先F抗原或與抗原混合

10、后f抗原同時注入動物體內，能非特異性地改變或增強機體對該抗原的特異性免疫應答，發揮輔助作用,而本身并不引起機體免疫應答的類物質，是疫苗免疫成功與否的質要:因素虬臨床上常用的免疫增強劑有.很多種，如：硒，黃茂、蜂膠佐荊.左旋咪瞠、鹽大佐劑、油乳佐劑、雙歧桿味嗜械乳桿萌、脂成體、K介苗、胸腺素、TNF.白細胞介素(1L)、干擾素(IFN)等.理想的免疫佐劑應當具有安全、高效,適用范圍廣等優點，但傳統佐劑或多或少都存在一些不足.隨符分子免疫學的發展，細胞因r對于調控基因疫苗誘導的免疫應答大型及增強免疫應答強度的佐劑作用逐漸被發現，是人們普諂看好并有特廣闊應用前艮的新型佐劑.其中兀2應用最為廣泛叫李祥

11、瑞等(2008)實驗結果表明,IL-2可以克服PRRS造成的免疫抑制.增強豬痕疫苗的免疫應答，“Hi效解決因PRRS感染而造成的豬痕免疫抑制問虬石研究發現.多神免疫抑制疾病均與比-2或1L-2受體&達紊亂有關，尤兵是病毒感虬田國寶(2006)的實驗證明，IL-2和IL-4分*佐削能顯為提高機體的體液免疫和細胞免疫應答水平，進-步hE實了細胞因子作為免疫佐劑的作用.E彬博士等(20】)的實凝結果也證明K核表達質粒pcDNA-lL-2和pcDNA-IL-4可以增強豬繁殖與呼吸綜合征核酸疫苗pcDNA-ORI'5的免疫應答，HpcDNA-!L-2的免疫增強效果更為顯著。李化等(200

12、6)實熟結果說明豬IL-4/IL-6融合蛋白分f不僅具WIL-4和IL-6的雙柬活性，還產生r更強、更新的生物學效應，抽著增強動物體液和細胞免疫應答，叩作為有效的抗懣染免疫增強劑.蒙學蓮等(2008)實驗結果充分說明1L-4和IFN-y可特界性地增強機體免疫應答，使機體佚徘有效的保護.張建遠等(2009)的實驗發現IL-2.IL-4和IFN-y分子佐刑質粒分刑與pcDNA-PCV-ORF2疫苗聯合后，疫苗的免疫效果均得到顯將提高，吐分子佐劑免疫增強效果次序為：IL-2.IL-4和IFN-y.細胞因子尤其是重組細胞因.可以有效的增強多種疫苗的免疫應答反應，近年來得到越來越廣泛的應用，但足II前發

13、揮細胞因子佐劑作用的疫苗種類還比較少，因此,細胞因了-的研究需繼續深入，以發揮其最大功能，增強多種疫苗的免疫應答反應.2.1 豬IL-2、IL-4和IFN-y作為免疫增強劑與傳統免疫佐劑的比較傳統免疫增強劑七要有鹽類佐刑、油乳佐劑、脂成體等.K對疫苗的免疫應答反應均Jin-定的增強作川.但也都存在不足.鹽大佐劑以鋁鹽佐劑最為常用.主要刺激產生Th2相關抗體，不能刺激Thl的細胞活性,也不加強CD8細胞成性T細胞(CTL)的活性.即只能增強體液免疫.不能增強細胞免疫，還能誘導產生IgE抗體，引發超敏反應，且不可凍，需在低溫條件保存運輸，制備的凝膠質收誰以控制，佐劑效果也難以作出準確評價閶.油乳佐

14、刑中含右油和乳化劑.主妻包括弗氏佐幫、佐幫65、白油Span佐札MF-59等,弗氏佐劑凹引起局部肉芽腫和無俏性膿腫»使用礦物油可能引起致癌問題.穩定性差，雌以長期保存,對結核弟素有致敏等卷削作用.脂版體作為佐制儉定性較莖，所用材料的脂肪酸仃不同程度的雙鏈，貯存時會隨時間而逐漸氧化,產生溶血磷脂,若超過磷脂總K1%,能會離開脂Mi體井破壞共他脂質體膜；小脂質體能會相融合形成大脂成體.在翩!合過程中引起包入的抗原釋放。細胞因足動物體內特異高效倜控免疫細胞和協調免疫應答最而要的信號分子，其佐劑效應主要:發現在增強機體的抗感染能力疫苗的保護效應.近些年研究發現：細胞因r佐劑在動物體內外均可增

15、強免疫細胞活性.加強疫苗免疫應答效果.提高疫苗保護率。豬細胞因7是機體的自4物質，種類多，但常用作免疫佐劑的主霎為IL-2,1L-4,IFN-y等，其中IL-2的應用最為常見。相比傳統疫苗佐刑，細胞因子作為免疫增強荊J14更多，更明X.的優勢：不僅能刺激相關抗體的產生，還能刺激Thl的細胞活性，加強CTL細胞的活性,同時堆就體液免疫和細胞免疫,可通過調？i機體免疫功能，改變免疫應答的強度或類型，從而增強疫苗的免疫效果.是人們普遍析好井有著廣幗應用前景的新型佐劑，伊是細胞因f-n4也仃缺點.細胞因fTh191較短，原核表達弗白需要反復注射.不僅成本高.而且使用不方便，不利于實際應用.活性易受內環

16、境如PH值、冬種水解愉及血漿蛋白的影響.同時.義些細胞因了大劑址使用還可導致發熱、炎癥等副作用.有實驗證明將IL-2私因能明顯增強小隊對豬副傷寒疫苗的免疫應答而H.同時友達1L-2的DNA疫苗比對照動物的免疫應答求平高出100倍，但是IL-2原因轉染效率低并在體內會很快降解f接注射有一定的局限性.將改組細胞因乎進行基因宣組E的運用,JI市活性高、抗原性低、毒副作用小等優點.住動物體內能綠持續表達，井比兒有較高的感染效率.爪組細胞因足高活性、多功能的生物性泰白,具有強烈的免疫調節功能.可明顯提高機體抗感染的能力，對多數病毒性、寄生蟲性疫病JI有良好的抑制作用,同時具仃強大的免疫佐劑功能，能提高許

17、多疫苗的免疫效果.陳國牛網、寵永喜等啊實驗結果分別說明豬IL-4M因爪組真核表達技體與豬IFN-y基因時真核表達裁體PCDNA3.1對豬囊蟲全蟲疫苗有良好的免疫佐制作用.且優科專統使用的206佐刑。羅啟息W實驗說明真核表達我體pcDNA3-pIL-4可作為豬震尾蝴疫苗的免疫佐札jRmplFN-y在體外對FMDV、PRRSV、PPV和PRV等較好的抗病存作川，抑制病母增殖.同時對免疫抑制豬偵良好免疫調節作用，可仃效增強某些疫苗的免疫效果。細胞因作為免疫增強幫比傳統佐制具有g著的優點,尤其足收組細胞因不儀具有更高的免疫增強效果，而IL能夠減少細胞因戶的自4不足，豬細胞因r作為免疫佐刑的研究已呈現出

18、蓬勃發展的K.jifti,在皤傳染性疾病的預防和治療中有廣Ml的應用前景.2.2 豬IL-2、IL-4和IFN-y用于構建新型基因工程疫苗的相關研究在新型基因工程疫苗中,常把細胞因*廟因如IL-2.IL-4.IFN-y等與保護性抗原原因連接住-起.構成融含蛋臼,以增強疫苗的抗體產生和細胞免疫水平.有實驗證明,表達某些細胞因"的敢組成檢能夠增強DNA疫苗誘導的特異性體液和細胞免疫反應,尤其對細胞免疫功能增強作用更為明W.，可布效提高DNA疫苗的免疫保護作用.尤其在以細胞免疫為主的病毒病、寄生蟲病的免疫預防中耳仃爪要的應用前此很保安等(2006)實驗說明，pClnco-IL2-VP2爪組

19、成粒能夠有效誘導機體產生體液免疫和細胞免疫,且產生的抗體滴度、誘導T誘導的T淋巴細胞和B細胞增/反應與活疫苗誘導的結果相似，還能綠產生較強的細胞免疫應答。吳志明等(2010)試凝結果友明.表達成粒中的IL-2幕因能練增強PCV2核酸疫苗條疫所i秀導的體液免疫和細胞免疫反應及PCV2核酸疫苗的免疫保護力.婁忠子等(2010)實軟結果顯示,Cap和PoIFN-丫均在BHK-2I細胞中狹得。.定高效發達，為建歸豬BI環病毒稿的防治新方法萸定基礎.葉茂等(2010)實駛結果表明.將豬|擾索poIFN-Y基因克隆井桶入乙型腦炎與豬細小病卷病核酸疫苗后，該疫苗能特異誘導體液免.疫和細胞免疫且安全,并由共表

20、達的于擾崇產生免疫擴大效應,證明rIFN-y基因兒有免疫增強效粟.利用基成工程技術構建的新型疫苗.。似發揮共雙因免疫的編&效應，使其某些活性顯苫提高.產生雙pu-簡單.含用所不ji備的生物學效應。雖然.細胞因*在構也新w基因工程疫苗方面的研究相對較少，仇研究結果大多&現出r好增強條疫應答和降低疾病發生的效果.因此.對細胞成f在構建新型基因工程疫苗方面的研充將不斷深入.以制造出更名效果更好的疫苗，降低疾病發生兒率。隨匕分r生物學等相關學科的發展，基因疫苗迅速發展，目前已有多種暮因疫苗進入臨床試駛階段.還仃多種艱例疫苗正在開發研究中.而細胞因r作為免疫佐劑能i秀導筆因疫苗發揮史仃效

21、的免疫作用.更組細胞因戶可以優化蛋白性能，不僅可以取長補短,還可席兩者之氏共至產生新功能-更顯善的增強免疫應答反應，而比高效安全、效應持久,可以定向圜節體液免疫和細胞免疫1應答.透F多種抗原疫苗.細胞因還可以與保護性抗原基因連接在杞，構成融合iKfl,通過共表達以提高基因疫苗的免疫效果.增強免疫應答.雖然目的利用細胞因子構建新型艱N匚程疫苗的研究還較少W.,(n.R效果比較可觀，因此.對細胞因"的進步研究卜分必要。參考文獻11宋勤葉,郭荏.楊漢春.豬細胞因子J.中國件厭朵志,2005,42(4)x33-38.12)劉吉力鳥大把.新烈分融合賀門研究進雇JJ.生物化學與生物物理學進展.I994,2l(3)t194.3 HERZBERGVL,SMITHKA.Tcellgrowthwithoutserum(J.Immunol,1987.139(4)：998-1004.4 GoffWL,JohnsonWC,ParishSM,etai.iL-4and1L-I0inhibitionofIEN-garnma-andTl'-alphadc|x?ndentnitricoxideproductionfrombovinem