植物血凝素在防控畜禽疾病中的应用

陈元坤 ，李超 ，黄建国

（1.四川省新兽药工程技术研究中心，四川成都 611130；2.乾坤集团新兽药研究所，四川成都 611130；3.成都乾坤动物药业有限公司，四川成都 611130）

植物血凝素（简称PHA）是一种有丝分裂原，主要用于激活免疫细胞——淋巴细胞，是利用国际先进的超低温冷冻技术从红芸豆中提取的一种物质。由于其较难提纯，且成本极高，因此一直以来仅在实验室中作为刺激淋巴细胞增殖的试剂。

一、植物血凝素概述

（一）植物血凝素基础概念 植物血凝素为低聚糖（由D-甘露糖、氨基葡萄糖酸衍生物所构成）与蛋白质的复合物，属于高分子糖蛋白类，存在于一些豆类种子中，对红细胞有一定凝集作用。

植物血凝素一词，起源于拉丁语Legere。它是非免起源的，能与糖类结合的一类蛋白质，具有使细胞凝集和多糖沉淀的性质。一般而言，植物凝集素是由二至四个亚单位的寡聚蛋白，个别植物凝集素分子的亚单位可达十八个，通常每个亚单位有一个能与糖结合的位点，这样使植物血凝素能凝集植物和动物的细胞，在含糖的微分子之间起连接作用，其连接方式主要是疏水键和氢键。不同的植物血凝素在分子量大小、氨基酸组成、对金属的需求及三维结构方面都不相同。最早的凝集素是在植物中发现的，所以命名为植物凝集素。Stillmark在蓖麻子中发现了一种蛋白酶细胞凝集因子。至今已分离了几百种凝集素，发现其不光存在于植物中，亦存在于动物和微生物中，几乎见于各种生活的有机体，并不限于特殊的器官和组织。

（二）植物血凝素药物作用机理

1.植物血凝素为广谱抗病毒药，可刺激T淋巴细胞增殖分化产生大量效应T细胞和细胞毒T细胞，效应T细胞分泌产生大量细胞因子（如干扰素等）杀伤病毒，细胞毒T细胞可直接杀伤病毒。

2.植物血凝素可同时刺激B细胞转化为浆母细胞后增殖分化为浆细胞，浆细胞产生大量非特异性抗体来中和病毒。

3.可增强机体免疫功能，提高骨髓造血机能，促进机体白细胞及多核白细胞数量明显增加；提高机体细胞诱生干扰素，增强机体免疫力，促进抗体形成，增强机体对病原微生物的吞噬作用。

4.植物血凝素与黄芪多糖、左旋咪唑、阿糖腺苷配伍，有明显的增效作用；与部分抗生素等配伍具有相加作用。

5.植物血凝素肌肉注射后约5～15 min血药浓度达高峰，口服约1 h后血药浓度达高峰，代谢产物主要从尿液排出。

(三)植物血凝素主要功能

1.主要用于激活免疫细胞——淋巴细胞，是一种干扰素诱导剂，不仅可以刺激机体产生白细胞介素-2和干扰素，还可以刺激机体产生非特异性抗体。

2.广谱抗病毒药，可用于防制家禽、家畜病毒性疾病，如鸡的传染性支气管炎、传染性喉气管炎、新城疫、传染性法氏囊病、鸡痘；鸭瘟、鸭病毒性肝炎；猪圆环病毒病、猪繁殖与呼吸综合征、猪传染性胃肠炎、猪病毒性腹泻、猪繁殖与呼吸综合征、非典型猪瘟；犬、水貂的犬瘟热、犬细小病毒等病毒性疾病。

3.植物血凝素可作为动物免疫增强剂进行治疗、辅助用药或用于免疫功能受损引起的疾病，用来增强动物机体免疫力、提高药物的疗效。

（四）植物血凝素主要特点

1.使用方便、广泛，可以与许多药物同时使用，具有协同作用或相加作用。在粉、散剂中添加植物血凝素，具有明显提高原有产品疗效的作用，同时不干扰原产品的检测，且无种属特异性，可广泛应用于家禽、猪、牛等动物。

2.使用安全，首先使用植物血凝素后不影响机体抗体水平，可用于预防肉鸡后期常发的病毒性疾病，避免了由于加强免疫引起的抗体水平过高、疫苗应激反应、药残严重而影响家禽产品出口。其次植物血凝素抗病毒谱广、毒性小、安全范围大。

3.可以与疫苗同时使用，能起到弥补免疫空白期、减缓疫苗应激反应、增强免疫效果的作用。

4.植物血凝素经特殊加工可口服给药，不受消化酶和胃酸的破坏，可常温保存两年（液体保存时一般6个月左右就开始出现浑浊现象，降低疗效）。避免了一般干扰素质量不稳定、应用时口服吸收差、易被破坏，必须低温保存的缺陷。

二、植物血凝素防控畜禽疾病的应用

1.植物血凝素(PHA)与中药多糖联用对免疫细胞的刺激作用。侯玉芳采用小鼠脾淋巴细胞体外增殖实验观察自提PHA对淋巴细胞的刺激作用，发现 PHA 终浓度在6.5～200 μg/ml时能显著促进脾淋巴细胞的增殖，在 50 μg/ml时达最大值，以后随浓度增大而略有下降。观察自提多糖单独或与PHA（亚适剂量 12.5μg/ml）联用对脾淋巴细胞增殖的影响，结果表明四种多糖单独应用均能促进淋巴细胞增殖，与PHA联用能起到协同作用。其中 APS 单独或与PHA联用的OD570最高值均最大。

2.植物血凝素与抗生素联用防控畜禽疾病。王明华等认为植物血凝素用于预防仔猪断奶前后病毒性疾病。与强力霉素、泰乐菌素、头孢类抗生素等合用，可以避免仔猪在断奶后因母乳抗体的丧失而导致免疫力下降所造成的大面积发病和死亡；配合抗病毒中药和广谱抗生素用于防治鸡病毒性疾病；也可防治猪的圆环病毒病、传染性胃肠炎、非典型猪瘟、猪繁殖与呼吸综合征、仔猪断奶综合征；配合鸭病毒性肝炎血清或黄芪多糖使用可用于防治鸭病毒性肝炎；配合黄芪多糖和丁胺卡那可治疗鸭瘟。

3.植物血凝素与长效土霉素联用治疗猪混合感染性疾病。申时先等认为当前猪病的发病特点为免疫抑制状态下的多病混合感染，发病后体内白细胞减少低于正常值，血凝素对解除猪的免疫抑制效果明显。植物血凝素阻断了各种病毒与宿主细胞的结合；植物血凝素刺激T细胞增值分化，产生大量效应T细胞和细胞毒T细胞，效应T细胞分泌产生大量细胞因子、干扰素等杀伤病毒，细胞毒T细胞可直接杀伤病毒。此外，植物血凝素还可提高骨髓造血机能促进机体多核白细胞的产生，补充混合感染时减少的白细胞。长效土霉素（有效含量不低于20%）为广谱抗生素对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都敏感，特别是对多数环境中存在的附红细胞体和感染的病菌有较强的杀灭作用。弥补了植物血凝素的不足，增强了杀菌效果。

4.植物血凝素对猪淋转试验的影响。张佩君选用健康种猪18头，按1、2、3月龄分为3 组，每组6头，无菌采取前腔静脉血10 ml，肝素抗凝，分离外周血单个核细胞(PBMC)，计数并稀释成1×107个/ml、5×106个 /ml、2.5×106个 /ml、1.25×106个 /ml、6.25×105个 /ml五 个 浓 度梯度；植物血凝素-p(PHA-p)配成100μg/ml、50μg/ml、25μg/ml、12.5μg/ml、6.25 μg/ml,五 个 浓 度梯度。采用正交试验法在96孔细胞培养板中加入不同浓度的PBMC和PHA-p，用MTT法检测淋转试验结果。三组试验结果均表明PBMC和PHA-p对猪淋巴细胞增殖反应均有显著的影响(0.01＜p＜0.05),其最佳反应条件组合为：PBMC浓度 为 1.25×106个 /ml，PHA-p浓度为 12.5μg/ml。

5.芸豆植物凝集素对红细胞的凝集作用。郭春生等采用蒸馏水、生理盐水和磷酸缓冲液(pH7.8)，对芸豆进行吸涨与浸提。用硫酸铵沉淀法得到芸豆植物凝集素。结果显示生理盐水和磷酸缓冲液提取组所得植物凝集素对红细胞的凝集效价高于蒸馏水提取组。凝血效果检测表明：磷酸缓冲液浸提组对鸡红细胞的凝集效果最好，生理盐水组次之，蒸馏水组最差。而对小鼠红细胞的凝集效果，生理盐水组与磷酸缓冲液组也优于蒸馏水组。三组提取物对羊红细胞的凝集效果都不明显。

6.植物血凝素对鸡新城疫疫苗免疫效果的影响。张珠明等对植物血凝素在雏鸡新城疫疫苗免疫过程中的效果进行了研究。经过雏鸡新城疫母源抗体水平的检测后，选择抗体滴度约为2.5 Log2的雏鸡90羽，随机分成3组，分别为溶剂对照组、单免组和PHA组。单免组和PHA组分别于7 d、21 d接种Ⅳ系LaSota弱毒疫苗，PHA组还同时肌肉注射植物血凝素0.01 ml/只。各组鸡于第1次免疫后的14 d，2l d，28 d，35 d，42 d，49 d和 56 d测定血液中鸡新城疫特异性抗体水平。结果显示，经2次免疫后PHA组鸡的抗比单组和对照组鸡的高，差异显著(P<0.05)，说明PHA能显著增强雏鸡对LaSota弱毒苗的免疫反应。

7.米糠凝集素鸡新城疫病毒血凝效价的影响。刘彦威等采用萃取、浸泡等方法提取米糠凝集素，分别测定了对鸡红细胞的凝集作用及对新城疫病毒血凝效价的影响。结果显示，无论萃取法，还是浸泡法提取的植物凝集素，其血凝集价没有差异，均为25；在体外提高新城疫血凝效价2滴度，并能在一定程度上抑制Lasota病毒在鸡胚繁殖。结果显示米糠凝集素对鸡新城疫病毒血凝效价和繁殖有影响。

8.植物血凝素对鸡免疫功能的影响。莫菲等选用罗曼蛋公鸡270羽.随机分为9组，连续3次肌肉注射不同剂量植物血凝索后，对其血清蛋白、免疫器官指数及新城疫的攻毒保护效果进行检测。结果表明：肌注2.4 mg／kg·bw PHA组与对照组相比，可显著提高鸡的血液生化指标(P<0.05)。显著提高对鸡新城疫的保护率(P<0.01)；肌注1.2 mg/kg·bw PHA组与对照组相比。可显著提高胸腺指数和新城疫攻毒保护率(P<0.05)。

三、结语

植物血凝素作为一种新型的广谱抗病毒和刺激非特异性免疫功能的药物，对多种病毒（如DNA病毒和RNA病毒）具有抑杀作用，亦可增强巨噬细胞的吞噬活性，同时增强淋巴细胞对靶细胞的特殊细胞毒性，临床上可作为动物免疫增强剂进行治疗、辅助用药或用于免疫功能受损引起的疾病，用来增强动物机体免疫力、提高药物的疗效，在防控畜禽疾病方面具有重要作用。