禽沙门菌疫苗研究进展

马湘海，尹佳彤，汪珏楚，钟建辉

(西北农林科技大学动物医学院，陕西 杨凌 712100)

0 引言

禽类感染沙门菌后会导致禽伤寒、禽副伤寒、鸡白痢等疾病，使禽类健康受到严重危害，甚至引起急性死亡。目前仍无有效控制沙门菌的活疫苗，所以抗生素仍是治疗和预防沙门菌感染的重要手段，但抗生素长期过度使用容易造成超级耐药细菌的产生，限制抗生素使用的有效方法之一就是研制新型有效疫苗。

1 灭活疫苗

为了保护禽类免于沙门菌病，人们用沙门菌的死亡菌体来制作疫苗。将菌体灭活可通过加热或福尔马林和佐剂来实现[1]。但灭活疫苗产生的免疫力往往较低，效果不佳。

1.1 灭活疫苗制作方法

刘富来等使用了一种沙门菌灭活疫苗的制备方法，其将沙门菌菌种繁殖、选菌、增菌培养，将菌接种于普通肉汤培养基中继续振荡通气培养24 h，后将得到的培养物纯化后加入0.2%菌液量的甲醛溶液，在37℃下灭活24 h，检验合格后，混合、定量、分装制得灭活疫苗[2]。

1.2 灭活疫苗存在的问题

灭活疫苗存在的问题主要有2个：①灭活疫苗无法诱发细胞介导的免疫应答，而这恰好使机体不能实现对细胞内感染病原的清除。②灭活疫苗不能刺激黏膜表面产生具有抵抗细菌在肠道定植作用的SlgA[1]。所以，灭活疫苗产生的保护水平较低，大多不能产生较强的免疫力以抵抗细菌的感染。

2 亚单位疫苗

亚单位疫苗有副作用少、安全性好等优点，其在佐剂的辅助下，可以激发较为全面的免疫应答。已有研究表明，用于制备亚单位疫苗的可以为外膜蛋白、孔蛋白、核糖体等，并且都可以用于预防沙门菌感染，但在没有佐剂的情况下这些产品的效果却不尽人意[1]。口服植物型沙门菌疫苗的研究是亚单位疫苗研究的重要发展方向。

3 减毒活疫苗

与灭活疫苗和亚单位疫苗相比，减毒沙门菌活疫苗效果更好，除能诱导机体产生体液免疫、细胞免疫及黏膜免疫外，其还可用作疫苗载体。

3.1 经典的沙门菌疫苗

Felix于1934年研究出的伤寒Vi荚膜多聚糖是最早使用的伤寒沙门菌疫苗，之后注册的伤寒沙门菌疫苗是Germanier于1975年用亚硝基胍诱变及紫外线照射诱导非定点突变致弱的伤寒沙门菌Ty21a[3]。

3.2 新型沙门菌减毒疫苗

随着对沙门菌毒力影响因素和对重组DNA技术的深入了解，目前已经研制出许多比较成熟的新型弱毒伤寒株作为口服活疫苗的候选菌株，其中以营养缺陷型弱毒株的研究最为完善，这其中研究比较多且比较成熟的有aro基因缺失株、Dam和phoP/phoQ缺失株、cya/crp缺失株、SPI和Ⅲ型蛋白分泌系统相关基因缺失株[3]。

3.3 沙门菌减毒疫苗候选基因

生产减毒疫苗的原则是保留其免疫原性的同时减弱菌体的毒力。而引起沙门菌毒力减弱的基因主要有管家基因、编码生物活性酶的基因、毒力相关基因和调控基因，经过研究，每种各有多个基因可作为减毒疫苗候选基因[4]。以下介绍4个典型的候选基因。

3.3.1 管家基因

ompR基因是编码肠炎沙门菌生物被膜形成的基因，董洪燕等成功构建了肠炎沙门菌的ompR基因缺失株，证明这个基因的缺失不影响其对细胞的黏附和侵入能力但导致沙门菌的生物被膜不能形成，为研制减毒沙门菌疫苗提供可能[5]。

3.3.2 编码生物活性酶的基因

tpi基因主要编码磷酸丙糖异构酶，其主要通过改变细菌的形态来影响其在动物体内的增殖以达到减毒的目的，Gavin K.Paterson等构建了鼠伤寒沙门菌SL1344的tpi基因缺失株，研究结果表明，缺失这个基因后，所得缺失菌株的一些生化特性发生了明显的改变，并且形态也发生了变化，生长速度降低，侵袭力也发生了下降[6]，为获得减毒疫苗提供可能。

3.3.3 毒力相关基因

SptP基因编码具有酪氨酸磷酸酶活性的SptP蛋白，其与沙门菌毒力密切相关，殷俊磊等构建了鸡白痢沙门菌sptP基因缺失株。研究结果表明，其生长特性和生化特性与野生株一致，但其毒力显著降低，并能够诱导雏鸡产生明显的体液免疫应答和细胞免疫应答，为该缺失株成为鸡白痢疫苗提供可能[7]。

3.3.4 调控基因

hilA基因位于SPI1上，参与SPI1的表达，唐正露等成功构建了hilA基因缺失株，并证明了其毒力减弱，且与亲本菌株间存在显著差异，具备成为沙门菌减毒疫苗的可能[8]。

4 展望

减毒活疫苗与其他疫苗相比，具有经济、高效、便利等优点。理想的活疫苗应具备完全减毒、高度的免疫原性、不能回复突变、对接种疫苗动物后代无害、经济简便、对环境不造成污染等特点[3]。传统的灭活疫苗和亚单位疫苗存在许多使用方法和效果上的问题，减毒活疫苗的优势日益展现。最近几年疫苗的研发在方法和理念上都发生了重大转变，其得益于基因工程技术的迅猛发展。现阶段用于研发疫苗的基因工程技术有CRISPER技术、同源重组技术、定点突变技术以及转座突变技术等。通过这些基因工程技术获得沙门菌减毒疫苗候选株，进而在沙门菌减毒疫苗单基因候选株的基础上获得更可能成为疫苗的减毒疫苗多基因缺失突变株。此外，国内外都积极研制应用于细菌、病毒、寄生虫疾病及肿瘤病防控的减毒活疫苗，这些疫苗的良好免疫原性和稳定性使其应用前景值得期待[4]。另外，口服植物型沙门菌疫苗的研究也有非常广阔的发展前景[9]。