揭秘牛用 H5 禽流感疫苗:优化免疫策略,守护人畜健康

【字体: 时间:2025年02月08日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为解决高致病性禽流感(HPAI)A (H5N1) 在奶牛中传播带来的潜在风险,研究人员评估牛用不同剂量 H5 禽流感灭活疫苗效果。结果显示疫苗免疫反应呈剂量依赖性,且能有效实现牛奶抗体转移,对防控禽流感意义重大。

  在全球范围内,禽流感病毒(AIVs)一直是困扰公共卫生系统的一大难题。高致病性禽流感(HPAI)病毒,尤其是 HPAI H5N1 病毒,不仅对野生鸟类和家禽构成严重威胁,还频繁传播至哺乳动物,引发人们对其潜在跨物种传播风险的担忧。2021 年末,欧亚大陆的 H5N1(clade 2.3.4.4b)毒株在北美被检测到,随后引发的疫情一直持续到 2024 年。在美国,多种陆地和海洋哺乳动物都出现了感染病例,甚至在奶牛群体中也发现了该病毒,这无疑增加了人类暴露于病毒的风险。
在这种严峻的形势下,如何有效防控禽流感在牛群中的传播,进而降低人类感染风险,成为亟待解决的问题。埃及农业研究中心中央兽医生物制品评估实验室(Central Laboratory for Evaluation of Veterinary Biologics, Agricultural Research Center)的研究人员 Mohamed Samy Abousenna、Nermeen G. Shafik 和 Mahmoud M. Abotaleb 开展了一项针对牛用 H5 禽流感灭活疫苗的研究,该研究成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员采用了多种技术方法来开展此项研究。在样本选取上,选择了 22 头埃及本土 Baladi(Menufi 品种)6 - 8 个月大的小牛和 3 头埃及本土哺乳期奶牛(Menufi 品种)。实验中,运用了血凝抑制试验(Hemagglutination Inhibition,HI)和酶联免疫吸附试验(ELISA)这两种关键技术,分别用于检测小牛接种疫苗后的体液免疫反应和评估疫苗在奶牛体内诱导的牛奶抗体转移情况。

研究结果主要围绕两个方面展开。一方面是体液免疫反应评估。实验将小牛分为 5 组,其中 4 组接种不同剂量的 H5 禽流感疫苗,1 组作为未接种的阴性对照组。在安全性观察中发现,2mL 和 3mL 剂量组的小牛未出现不良反应;4mL 剂量组小牛注射部位出现轻度至中度无菌炎症;6mL 剂量组小牛出现类似的中度无菌炎症,但均未出现全身反应。通过 HI 试验检测抗体滴度,结果呈现出明显的剂量依赖性。接种后第 1 周,各接种组均产生可测量的抗体反应,到第 2 周所有接种组抗体滴度显著增加,第 4 周时,2 - 4 组分别达到 8log?、9log?和 9log?的峰值,并在后续实验期内保持较高水平,1 组则稳定在 6log? 。ELISA 检测血清样本的结果也进一步证实了体液免疫反应,接种后第 1 周,1 组无抗体检测,2 - 4 组阳性水平逐渐增加,从第 2 周开始,所有接种组均呈现出强劲的抗体反应。

另一方面是牛奶抗体转移评估。给 3 头哺乳期奶牛(5 组)接种 4 个田间剂量(2mL / 个)的疫苗,安全性观察显示奶牛未出现明显异常,牛奶产量也未受影响。ELISA 检测牛奶和血清样本发现,接种后第 1 周,血清样本抗体检测阴性,牛奶样本结果可疑;第 2 周,血清样本呈阳性,牛奶样本呈强阳性反应,这表明 ID ELISA 检测牛奶样本中 AIV 抗体的灵敏度更高,同时也证实了疫苗能有效诱导牛奶抗体转移,产生有效的全身和局部体液免疫。

研究结论和讨论部分表明,此次研究揭示了 H5 禽流感疫苗在牛体内能诱导出强大且呈剂量依赖性的免疫反应,高剂量可产生更强且更持久的抗体反应,即便较低剂量也能提供一定的抗体保护,达到鸡体内设定的 5 - 7log?的保护范围。同时,研究还发现牛对 H5 禽流感疫苗的免疫反应与其他疫苗(如口蹄疫病毒(FMDV)和疙瘩皮肤病病毒(LSDV)疫苗)存在显著差异,这可能与疫苗的佐剂、抗原组成、免疫原性以及病毒本身的特性有关。此外,疫苗在哺乳期奶牛体内可实现有效的牛奶抗体转移,这不仅表明疫苗能引发全身免疫反应,还能通过牛奶传递抗体。该研究为优化牛用疫苗剂量和配方提供了重要依据,对制定有效的牛群禽流感防控策略具有关键意义,有助于保障牛群健康,降低人类感染禽流感的风险,为公共卫生安全提供有力支持。

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