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技术文章
     

文献解读|GIIa和GIIb灭活疫苗对仔猪免疫原性和交叉保护效果的评价


点击次数:140 发布时间:2019-12-24

猪流行性腹泻(porcine epidemic diarrhea,PED)是一种由猪流行性腹泻病毒(PED virus,PEDV)引起的猪肠道传染性疾病,其症状包括厌食,腹泻,体重减轻,脱水和呕吐。PEDV可感染各日龄的猪只,猪临床症状严重程度与猪的日龄相关,尤其当新生仔猪感染PEDV时,会引起腹泻和脱水死亡。有报道称,仔猪感染PEDV后,死亡率可以达到80%-100%;成年猪仅表现出轻微的临床症状,死亡率也较低。

猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus, PEDV)属于尼多病毒目冠状病毒科冠状病毒属。1971年PED首次在英国育肥猪和架子猪中发现,但是该疾病最初命名为流行性病毒腹泻(epidemicviral diarrhea, EVD)。PED主要发生在冬末春初的寒冷季节,一般通过粪口途径传播,也可通过母猪的乳汁传播。1982 年首次在亚洲报道了PED,与欧洲相比,亚洲PED疫情更为严重,造成了哺乳仔猪的高死亡率,对亚洲的养猪业造成了巨大的经济损失。尽管PEDV给亚洲国家造成了一定的困扰,但是PED并非全世界众所周知的疾病。2010年开始,中国再次爆发了严重的PED疫情;时隔两年,美国首次出现了PED的大爆发,据统计,一年时间导致了美国约超过八百万的新生仔猪死亡,并随后蔓延至加拿大及墨西哥。时至今日,PEDV作为一种众所周知的严重的猪肠道疾病在世界范围内仍然存在严重爆发。

2019年2月11日,中国农业科学院兰州兽医研究所家畜疫病病原生物学国家重点实验室、农业部动物疫病病原生物学重点实验室张永光研究员、王永录研究员团队使用GIIa(CH/HBXT/2018)和GIIb(CH/HNPJ/2017)两种基因型PEDV灭活疫苗接种乳猪,并比较它们的免疫原性和交叉保护效果。该研究成果已发表在Veterinary Microbiology杂志,IF=2.791。刘新生为该文章一作者,张永光研究员、王永录研究员该文章的共同通讯作者。

题目:

Evaluation and comparison of immunogenicity and cross-protective efficacy of two inactivated cell culture-derived GIIa-and GIIb-genotype porcine epidemic diarrhea virus vaccines in suckling piglets

期刊:

Veterinary Microbiology

PMID:30827401

影响因子:2.791

一作者: 中国农业科学院兰州兽医研究所刘新生

作者单位:中国农业科学院兰州兽医研究所

索莱宝合作产品ELISA检测试剂盒

产品名称

产品货号

Porcine IFN-γ ELISA Kit

SEKP-0010

自从 2010年开始,PEDV新毒株的出现导致了PED的发病率明显提高,由经典毒株CV777等制备的商用疫苗已经不能提供有效的抗原保护,许多流行病学研究表明,高毒性的GII PEDV毒株已成为全球猪群中的流行病。此外,根据以往的研究,经典毒株和新兴毒株之间的抗原变异可能导致了亚洲传统减毒疫苗的失败,基于PEDV的减毒/灭活经典疫苗的失败和由高毒性GII基因型PEDV(现场流行)菌株引起的PED的严重程度使得开发有效的疫苗迫在眉睫。

研究团队之前已经在Vero细胞中分离并连续培养了两种高毒性GII PEDV株,CH/HBXT/2018 (GIIa)和CH/HNPJ/2017(GIIb),用于下一代疫苗开发。此外,还进行了GI与GII、GIa与GIb的交叉保护实验,并发现不同基因型毒株之间的交叉保护效应存在差异。然而,到目前为止,还没有关于GIIa和GIIb交叉保护作用的信息。因此,本研究评估了两种细胞培养的GIIa和GIIb PEDV灭活疫苗对哺乳仔猪的免疫原性和交叉保护效力此外,还评估了两种灭活疫苗之间的交叉中和能力。结果表明,两种疫苗均能诱导仔猪产生高水平的PEDV特异性IgG抗体和IFN-γ。GIIa株灭活疫苗对所有仔猪(8/8)的同源和异源病毒攻击均起保护作用,GIIb株灭活疫苗对2/4和1/4仔猪的同源和异源病毒攻击分别起保护作用。此外,针对GIIa和GIIb菌株的抗体在体外进行交叉反应和交叉中和实验。综上所述,本研究中提供的数据表明,与基于GIIb的候选灭活疫苗相比,基于GIIa毒株的候选灭活疫苗在开发针对当前高致病性流行性PEDV菌株的有效疫苗方面更有希望

1. 临床观察与粪便病毒脱落

实验前后,对所有仔猪进行严密监测。对所有仔猪粪便中PEDV特异性IgG抗体和病毒存在情况的检测结果表明,三组仔猪均PEDV血清阴性,接种前均无病毒感染。此外,所有仔猪在攻毒前都明显健康,没有任何临床症状。

经GIIa (CH/HBXT/2018-P4)和GIIb (CH/HNPJ/2017-P4)灭活疫苗免疫后21天进行攻毒实验,攻毒剂量为1000POD50,攻毒后各组动物出现病毒感染时通常伴有疾病的临床症状(表1)。GIIa灭活疫苗接种组(n=8)经GIIa和GIIb两种病毒攻毒后,仔猪中没有出现任何PED临床症状,粪便样本中未检测出任何病毒脱落。GIIb灭活疫苗接种组经GIIa病毒攻毒后,仔猪(n=4)中有3头仔猪在接种后2~5天出现水样腹泻和粪便病毒脱落;这些仔猪在确认感染PEDV后被处理(表1)。此外,GIIb灭活疫苗接种组经GIIb病毒攻毒后,仔猪(n=4)中有2头PEDV阳性仔猪。在对照组中,经GIIa和GIIb毒株攻毒的所有仔猪均为PEDV阳性。

2. 免疫后猪血清中抗PEDV 抗体和中和抗体水平

用I-ELISA和VN法检测两种疫苗诱导的血清抗体反应。如图1a所示,免疫后21天,两个灭活疫苗组血清中抗PEDV特异性抗体呈阳性,而空白对照组的所有样本均为阴性。如图1b和c所示,在接种GIIa或 GIIb灭活疫苗后21天,仔猪血清中可检测到中和抗体,而空白对照组的所有样本均为阴性。

图1。仔猪接种GIIa(CH/HBXT/2018)和GIIb(CH/HNPJ/2017)PEDV灭活疫苗后的体液和细胞免疫应答水平。猪在0天接种疫苗(dpv),然后用同源强度和异源病毒进行攻毒实验。a:免疫后21天仔猪的IgG水平。b和c:GIIa(CH/HBXT/2018)和GII2b(CH/HNPJ/2017)中和抗体滴度。d:免疫后21天仔猪细胞因子IFN-γ水平。

3. 免疫猪IFN-γ水平的研究

如图1d所示,接种GIIa(CH/HBXT/2018)或GIIb(CH/HNPJ/2017)灭活疫苗的仔猪血清中均检测到IFN-γ,而空白对照组血清中未检测到IFN-γ。两种灭活疫苗组IFN-γ水平均显著高于对照组。两种灭活疫苗组之间无显著性差异(图1d)。

 

4. 仔猪攻毒后的保护作用

攻毒后观察动物7天内有无PED临床症状及病毒产生来确定两种灭活疫苗对同源病毒和异源病毒攻击的保护作用。结果表明,GIIa-CH/HBXT/2018灭活疫苗能保护所有仔猪(8/8)免受同源强毒和异源病毒的攻击,而GIIb CH/HNPJ/2017灭活疫苗仅分别保护2/4和1/4仔猪免受同源强毒和异源病毒的攻击。在对照组中,同源强毒或异源病毒攻击后,仔猪没有得到保护。(表1)

研究的数据表明,GIIa(CH/HBXT/2018)和GIIb(CH/HNPJ/2017)PEDV灭活疫苗候选株均能诱导高水平的PEDV特异性IgG抗体。此外,两种候选灭活疫苗均诱导IFN-γ水平高于模拟对照组。GIIa基因型的灭活疫苗能够保护所有仔猪(8/8)免受同源和异源病毒的攻击,而GIIb基因型的灭活疫苗仅保护2/4和1/4仔猪免受同源和异源病毒的攻击。该研究成果可为后期PEDV疫苗的研发提供方向。基于GIIa毒株的候选灭活疫苗在开发针对当前高致病性流行性PEDV菌株的有效疫苗方面更有希望。

产品货号

英文名称

SEKP-0001

Porcine IL-1 β ELISA Kit

SEKP-0004

Porcine IL-6 ELISA Kit

SEKP-0007

Porcine IL-10 ELISA Kit

SEKP-0008

Porcine Insulin ELISA Kit

SEKP-0009

Porcine TNF-α ELISA Kit

SEKP-0010

Porcine IFN-γ ELISA Kit

SEKP-0011

Porcine TGF-β1 ELISA Kit

SEKP-0012

Porcine IgG ELISA Kit

SEKP-0013

Porcine IgA ELISA Kit

SEKP-0014

Porcine IgM ELISA Kit


 

 
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