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1、,兽医生物制品学,兽医生物制品概述,主讲人：唐艳林,兽用生物制品业面临的选择,口蹄疫导致大量牲畜死亡,感染疯牛病的牛，不能站立,I,兽医生物制品的发展简史,II,兽医生物制品的应用,III,兽医生物制品的分类和命名原则,兽医生物制品生产工艺流程,兽医生物制品（veterinary biological products) ：根据免疫学原理，利用微生物、寄生虫及其代谢产物或免疫应答产物制备的一类物质，专供相应的疫病诊断、治疗或预防之用。,一、生物制品的发展简史,中国宋真宗时代用天花病人的痂皮接种儿童预防天花,18世纪末英国用牛痘痘浆或痘痂接种儿童预防天花，创造了第一个生物制品-牛痘疫苗,法国发明
2、了禽霍乱、猪丹毒、炭疽和狂犬病等疫苗，开辟了现代生物制品的新纪元,1889年，白喉杆菌培养物滤液中分离到白喉菌素，免疫小鼠和家禽，获得抗毒素血清，1891年提取到结核菌素，在诊断制品方面取得了突破,20世纪早期，以明矾、氢氧化铝和矿物油作佐剂，促进了兽医生物制品的发展,1931年鸡胚增殖鸡痘病毒，1949年非神经组织增殖脊髓灰质炎病毒，为利用鸡胚和组织细胞培养技术研制生物制品开辟了道路,20世纪60年代后，疫苗检测规范化，疫苗生产规模化,1975年淋巴细胞杂交瘤技术的创建，使得单克隆抗体的研制得到蓬勃发展,近20年，分子生物学技术的发展， 开创了研制重组疫苗的新方法,免疫接种的里程碑 Mile
3、stones in immunization,3000BC,2000BC,1500BC,1700AC,1780AC,1885AC,*埃及 鼻吸 粉状天花痂 （sniffing powdered small pox crust ）,*中国 鼻吸 天花痂 （ Sniffing of small pox crust ）,*天花接种传入土耳其,*天花接种传入英国，后传入美国,*Edward Jenner 发现天花疫苗,*Pasteur 发现狂犬病减毒疫苗（ rabies attenuated vaccine）,Variolation：天花接种或牛痘接种,Edward Jenner,Louis Past
4、eur,Jenner 和 Pasteur , 著名的免疫学家，公认为免疫接种和主动免疫的先驱。,免疫接种免疫学预防,Emial von Behring and Hidesaburo Kitasato were the first to show that immunity elicited in one animal can be transferred to another by injecting it with serum from the first.,von Behring,Passive Immunity,1890 抗毒素、免疫血清治疗的建立,二、 兽医生物制品的应用,（一）免疫预
5、防：18-19世纪,牛瘟在法国和南美引起大量牛只死亡；牛肺疫曾在亚非地区包括我国广泛流行；1956年周泰冲、袁庆志 等研制成功的中国系（C系） 猪瘟兔化弱毒疫苗。,口蹄疫多价灭活疫苗已被成功应用，特别是口蹄疫在欧洲的控制和扑灭、其中部分应归功于O型、A型、C型口蹄疫三价灭活疫苗的有效应用 。,疫苗是人类抵御流行性疾病最有效的方法,生物制品的免疫学原理,抗原 (Ag),与T细胞结合，激活T细胞,记忆T细胞,活化的T杀伤细胞,与B细胞结合，诱导B细胞释放抗体,记忆B细胞,活化的B细胞,抗体,3 免疫应答,免疫记忆 Immunologic memory,A B vaccine D E,Anti-an
6、tibody,Bm cell,Anti-antibody,Bm cell,多价抗原,Surface antigen Toxic antigen ,Surface antigen,vaccine,接种疫苗的方法有滴鼻、点眼、刺种、注射、 饮水和气雾。,免疫途径,获得性免疫可通过两种方式获得：被动免疫（ passive ） 或主动免疫( active ）， 它们都可通过 天然 （natural ）和人工 （artificial ）的途径获得 。,主动免疫和被动免疫,免疫Immunity,天然 Innate,获得性Acquired,被动 Passive,主动Active,人工Artificial,天
7、然Natural,人工Artificial,天然Natural,免疫接种的方式 （Modes of immunization）,免疫的类型,1 被动免疫（ Passive Immunity）,将一个免疫了的供体（immune donor）的血清或免疫球蛋白（ gamma-globulins ）转入到一个未免疫的个体.,没有抗原刺激免疫系统,免疫细胞,?,天然naturally 人工artificially,被动免疫 Passive Immunity,天然被动免疫:,是指新生动物通过母体胎盘、初乳或卵黄从母体获得某种特异性抗体，从而获得对某种病原体的免疫力。Immunity is transfe
8、rred from mother to fetus through placental transfer of IgG or colostral transfer of IgA.,破伤风抗毒素 (马血清),异源 Heterologous,?,同源Homologous,人工被动免疫,人工注射同种免疫动物的球蛋白或异种免疫动物的球蛋白。,将免疫血清或自然发病后康复动物的血清人工输入未免疫的动物，使其获得对某种病原的抵抗力，或给机体注射高免血清或高免卵黄抗体而获得的免疫，称人工被动免疫。,被动免疫不能激活免疫系统，所以，不能产生记忆反应，其保护作用是短暂的。,!,Active Immunity,机体
9、接受抗原，产生抗体 produced by the body following exposure to antigens.,Naturally 天然 Artificially 人工,Active Immunity 主动免疫,2 主动免疫,Exposure to different pathogens leads to sub-clinical or clinical infections which result in a protective immune response against these pathogens.,天然主动免疫:,动物在自然感染某种病原微生物耐过后，机体可产生对这
10、些病原体的再次入侵时所具有的坚强的特异性抵抗力。,给动物接种疫苗或类毒素等生物制品，刺激机体免疫系统发生免疫应答，产生特异性免疫力, 称为人工主动免疫。,人工主动免疫:,第一个活疫苗是牛痘病毒，由Edward Jenner 用于防治天花的疫苗。用中期天花病人的脓汁给人“种痘”，至今已经100多年了。,（二）诊断：猪瘟、猪伪狂犬病、鸡新城疫及传染性法氏囊病等ELISA抗体检测试剂盒已在普遍使用。 （三）治疗：有些动物传染病的高免疫血清、痊愈血清和卵黄抗体等生物制品具有帮助动物机体杀死、抑制或消除病原体的致病作用。,三、 兽医生物制品的分类、命名原则,Click to edit your text
11、,Click to edit your text,Click to edit your text,（一）按性质分类,其它,疫苗,抗病毒 血清,诊断制品,按性质分类,类毒素,1 疫苗,凡接种动物后能产生自动免疫和预防疾病的一类生物制剂均称为疫苗。,按抗原的性质和制备工艺分类,（1）活疫苗,（2）死疫苗,（3）基因疫苗,Biologic-al Produc- tion,弱毒疫苗(attenuated vaccine) 基因缺失疫苗(gene deleted vaccine) 基因工程活载体疫苗(genetic engineering live vector vaccine) 病毒抗体复合物疫苗(v
12、irus-antibody complex vaccine),活疫苗 (live vaccine),死疫苗 (killed vaccine),基因疫苗(genetic vaccine)：又称DNA疫苗或核酸疫苗,灭活疫苗(inactivated vaccine) 化学亚单位疫苗(chemical subunit vaccine) 基因工程亚单位疫苗(genetic engineering subunit vaccine) 抗独特型疫苗(anti-idiotype vaccine),活疫苗的特点,优点:可以在免疫动物体内繁殖；能刺激机体产生全面的系统免疫和局部免疫反应； 免疫力持久，有利于清除局
13、部野毒；产量高、生产成本低。 缺点:疫苗残毒在自然界动物群体内持续传递后有毒力增强和返祖危险；有不同抗原的干扰现象；要求在低温、冷暗条件下运输和储存。,弱毒疫苗：,由微生物自然强毒株通过物理、化学或生物处理，并经连续传代和筛选，培养而成的丧失或减弱对原宿主动物致病力，但仍保存良好免疫原性和遗传特性的毒株；或从自然界筛选具有良好免疫原性的自然弱毒株，经培养增殖后制备的疫苗。,基因缺失疫苗：,通过基因工程技术，将强毒株毒力相关基因切除构建的活疫苗。,毒力相关基因,保留抗原性片段,毒力基因缺失,导入质粒DNA,野毒株,共转染至细胞,鉴定、筛选、纯繁,重组活载体疫苗,病毒保护性抗原的DNA,导入质粒D
14、NA,病毒载体DNA,共转染至细胞,重组病毒,鉴定、筛选、纯繁,基因 : 编码抗原蛋白 ( 病毒，细菌，原虫等),连接到一个载体,载体表达系统,表达,免疫原性 蛋白,疫苗 vaccine,导入,病毒抗体复合物疫苗：,该类疫苗由特异性高免血清或抗体与适当比例的相应病毒组成。,死疫苗的特点:,优点:不能在免疫动物体内繁殖；比较安全，不发生全身性毒副作用，无毒力返祖现象；有利于制备多价或多联等混合疫苗； 制品稳定，受外界环境影响小，有利于保存运输。 缺点:免疫剂量大，生产成本高，需多次免疫。只能诱导机体产生体液免疫和免疫记忆，因些常需要用佐剂或携带系来增强其免疫效果。,灭活疫苗：,由完整病毒（或细菌
15、）经灭活剂 灭活后制成，其关健是病原体灭活。 既要使病原体充分死亡，丧 失感染性或毒性，又要保持 其免疫原性。,重组亚单位疫苗 (recombinmts subunit vaccines),病原保护性抗原的DNA 导入质粒中重组 导入细胞 鉴定和筛选细胞 纯繁 制苗抗原多肽。表达系统：原核生物、真菌、昆虫细胞、哺乳类细胞。 最常用的是：大肠杆菌和枯草杆菌。,优点：（1）安全性好，接种后不会发生急性、持续或潜伏感染。（2）减少或消除了常规疫苗难 以避免的热原、变应原、免疫抑制 原和其它有害的反应原。（3）稳定性好,便于保存和运输。,将某一抗体注射到另一个动物体内，可产生这一抗体的抗独特型的抗体（ anti-ids ）。这一抗体“模仿”了抗原三维结构，可被用于作为疫苗。,抗独特型疫苗,基因疫苗（genetic vaccine）,DNA Vaccines,The Third Vaccine Revolution,Plasmid vaccine,按疫苗抗原的种类和数量分类,单（价）疫苗：利用同一种微生物菌（毒）株或同一种微生物中的单一血清型菌（毒）种株增殖培养物制备的疫苗称单（价）苗。 多价疫苗：用同一种微生物中若干种血清型菌（毒）株的增殖物制备的疫苗。 混合型疫苗：利用不同微生物增殖培养物，按免疫原理方法组合而成。,
