家蚕抗病毒药物研究进展
2017-03-22杨俊生蔡国祥
杨俊生 蔡国祥
(1.江苏省盐城市亭湖区盐东镇农业综合服务中心 224050;2.江苏省盐城生物工程高等职业技术学校 224051)
家蚕抗病毒药物研究进展
杨俊生1蔡国祥2*
(1.江苏省盐城市亭湖区盐东镇农业综合服务中心 224050;2.江苏省盐城生物工程高等职业技术学校 224051)
阐述了抗病毒药物、单克隆抗体、灭活疫苗在蚕桑生产方面的应用研究进展,以期为进一步开发家蚕新抗病毒药物提供参考。
家蚕;病毒病;抗病毒药物;疫苗
家蚕病毒病有家蚕血液型脓病(NPV)、中肠型脓病(CPV)、脓核病(DNV)和病毒性软化病(BmFV)四种,一旦发生,传播极快,损失极大,广大蚕农深受其害,一般农户损失产量约20%,重害农户可导致颗粒无收。目前,生产上主要采用以消毒防病为主的预防措施,存在防治成本高、防治效果差、使用不方便及大面积使用化学药剂消毒带来环境污染等问题。虽有少量抗病毒病化学药物的中试产品投放市场,由于防治效果不超过60%,故均未能获得国家农业部颁发“兽药的新药证书”,个别实验室也曾研制出单克隆抗体用于治疗及预防家蚕病毒病,但预防效果均未达到80%,且防治成本极高[1],导致未能在生产上推广应用。因此筛选高效价家蚕抗病毒病药物,研制家蚕病毒病的高效价单克隆抗体及多克隆抗体,对于提高家蚕病毒的防治效果,提高蚕桑生产经济效益,降低蚕桑生产成本,保护生态环境,有一定的现实意义。
1 抗病毒药物研究进展
研究发现5-氟尿嘧啶等尿嘧啶代谢类似物可作为抗病毒药剂,据报道有效浓度为5×10-4~5×10-5mol/L的5-氟尿嘧啶,可使病毒性软化病的发病率降低20%~30%;9-氨基乳酸吖啶能使核型多角体病发病率降低30%~60%;烷基化5'-鸟嘌呤核苷酸能使家蚕对NPV的抵抗性提高1 000倍以上;萘啶酮酸对家蚕核型多角体病和病毒性软化病的发病率有明显的抑制作用,但对质型多角体病却无效;果糖嗪对核型多角体病、质型多角体病、病毒性软化病的发生有一定的抑制作用[3];家蚕添食聚胞肌苷也可对核型多角体病有抑制作用[4]。由于病毒是严格的细胞内寄生,是明显依靠宿主细胞内物质合成的生物,某些病毒的核酸更直接整合于宿主细胞内。所以对抗病毒药物的研发提出很高的要求,必须选择性地破坏或抑制细胞内外病毒代谢,而对细胞,至少对未感染的细胞不产生致死性损伤。但是目前还没有研制出只干扰病毒复制,而不影响宿主细胞正常代谢的,且能够在生产上大面积推广的抗病毒药物[4~6]。
2 单克隆抗体在蚕桑生产上的应用
关于单克隆抗体及多克隆抗体在家蚕病毒病防治中的应用,也取得了一些进展,最为成功的是应用免疫卵黄抗体预防家蚕血液型脓病。卵黄抗体是产蛋鸡受特定抗原刺激后产生特异性,并转移、贮存在卵黄中的免疫球蛋白,故又称卵黄免疫球蛋白。抗体不但是生物科学研究中的一个主要工具,在被动免疫治疗中也有很大的实用价值。其价值在于,对进入未免疫和免疫缺乏个体的有害抗原有特异性的结合作用,对动物个体能很快地起到被动保护作用。
免疫卵黄抗体是当今生物科学研究领域的重要发现,国内外不少学者进行了大量研究,卵黄抗体作为一种具有生物活性的免疫球蛋白,在贮存、生产、加工、摄食及消化过程中保证其稳定性是非常关键的。实验证明,免疫卵黄抗体具有较好的稳定性,具有耐酸、耐碱、耐热、抗离子强度、抗酶降解等性质。基于免疫卵黄抗体产量高、成本低、便于规模化生产等优点[7],对免疫卵黄抗体的研制具有潜在的学术研究价值和广阔的应用前景,可在蚕病防治上发挥积极的作用。
在实验过程中,同时将含免疫卵黄抗体的桑叶与病毒叶一起给家蚕添食,免疫卵黄抗体对NPV具有抑制作用,但先添病毒叶后再给予抗体叶,则无此抑制作用,表明卵黄抗体对家蚕血液型脓病有预防作用,但无治疗作用。在添食免疫卵黄抗体后,通过对死笼率、茧层率、结茧率影响的调查,结果表明免疫卵黄抗体对家蚕生长发育无显著不良影响,使用安全,且对人、畜、环境不会造成危害[9],但其预防效果仅在80%左右,尚未达到在生产上大面积推广要求。
3 灭活疫苗在蚕桑生产上的应用
灭活疫苗在蚕桑生产的应用,也取得了一定的进展。通过实验发现,同一细胞被2种病毒入侵时,往往产生2种完全不同的结果。一是2种病毒互不相干各自增值;另一种情况是1种病毒抑制另1种病毒的增值。第二种现象也被称为干扰现象,这种干扰现象,不仅在昆虫病毒中能看到,在许多动植物病毒中也能看到。对CPV来说,取得的成果特别多。利用热处理、紫外线照射等技术灭活的CPV病毒给蚕添食后,对活性CPV病毒的感染有干扰作用。关于这种干扰现象的机制,推断是由家蚕食下不活化病毒后,其消化液中或中肠皮膜细胞靠围食膜一面形成抗病毒状的物质,由此得以抑制病毒的感染,结果可看到病毒病发病受到抑制[9]。对于昆虫杆状病毒来说,其具有相对狭窄的宿主域。当把苜蓿尺蠖核型多角体病毒(AcMNPV)添食给家蚕时,虽然它和家蚕核型多角体病毒(BmNPV) DNA序列的同源性有95%左右,但AcMNPV却不能在家蚕细胞中很好地复制,对家蚕幼虫不具有致病能力,然而其基因组中的个别基因可在被接种该病毒的家蚕幼虫体内表达,这些基因的表达可能对其感染的优势病毒BmNPV复制所需原料蛋白及转录因子形成竞争,进而抑制BmNPV在家蚕幼虫体内的复制表达[10]。
4 展望
近几年,我国科技工作者在人及家畜家禽的病毒病防治药剂研究方面取得了突破性的进展。国家医疗卫生行政主管部门批准上市治疗疱疹病毒感染的药物有:阿昔洛韦、伐昔洛韦、泛昔洛韦、阿糖腺苷,用于治疗巨细胞病毒感染的药物有:更昔洛韦、膦甲酸钠;用于治疗流感及呼吸道病毒感染的药物有:拉米夫定、替比夫定、阿德福韦、恩替卡韦及重组人干扰素ɑ-2a、重组人干扰素ɑ-2b、聚乙二醇干扰素ɑ-2a等[11]。目前美国已有金刚甲烷、金刚乙胺、扎那米韦和奥司他韦四种药剂批准上市用于临床治疗人甲型流感,2013年4月5日,中国国家食品药品监督管理总局又批准了抗流感新药帕拉米韦氯化钠注射液用于临床治疗甲型和乙型流感[12]。在疫苗方面,有七十多种灭活及减毒疫苗广泛用于人的传染病防治,有数十种疫苗用于家禽及家畜的传染病防治,许多传染病基本灭绝[13]。已有研究表明,一些人的病毒病治疗药剂对家蚕病毒病有治疗效果,一些疫苗也对病毒病有一定的预防效果[8]。 因此借鉴人畜病毒病的治疗药剂治疗家蚕病毒病,借鉴人畜制备单克隆抗体及多克隆抗体方法预防家蚕病毒病,从其中筛选出高效价抗家蚕病毒病药物及高效价抗病毒病疫苗,是一条值得探索的路子。
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盐城市农业自主创新引导基金(项目编号:YK2015030)。
*通讯作者