《干扰素的作用》PPT课件.ppt

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1、中国科学院微生物研究所 刘文军 博士生导师、教授 干扰素研究进展及临床应用 病毒感染后的机体反应 干扰素及白介素 自然杀伤细胞 T细胞免疫 非特异性免疫 特异性免疫 干扰素抗病毒作用 人类一直没有找到一个象对抗细菌感染一样对抗 病毒的有力武器，当时免疫学的发展促成了人类 疫苗的研制成功，通过疫苗人们成功的抵御住了 天花、麻疹、脊髓灰质炎的侵袭 . 对于流感病毒感染却一直没有取得很好的突破， 由于流感病毒容易变种的原因，流感疫苗一直未 能研发成功，但仍有很多科学家在不遗余力的进 行着流感病毒疫苗及其免疫接种等相关的研究。 从 20世纪 30年代开始，许多科学家就发现了在两 个以上病毒混合感染同一

2、宿主细胞时出现在病毒 之间的拮抗作用，也就是病毒之间的干扰现象。 对于病毒干扰现象的分子机制，以及寻找引起干 扰现象的活性物质得研究一直被科学家所关注 1957年， Isaacs和 Lindenmann在研究流感病毒 时，先把流感病毒加温灭活，然后与鸡胚绒毛尿 囊膜块一起培养，把没有吸附到细胞的灭活病毒 彻底洗去，在 37 条件下几小时之后去掉膜块， 另外加入新鲜的鸡胚绒毛尿囊膜块， 37 培养过 夜后用活病毒进行攻击，结果发现流感病毒的繁 殖明显的被抑制了 这明确地说明灭活的流感病毒的侵入，可诱导细 胞产生一种可溶性蛋白质去干绕病毒的繁殖。这 种蛋白质命名为干扰素（ interferon,I

3、FN） 干扰素基因序列研究结果表明，该序列早 在 5亿 l0亿年前就存在于生命细胞的基因 序列中，是生物体内一种古老的保护因子。 它通过对细胞一系列其它基因组的诱导和 抑制作用，调节细胞功能，防御外来物质 特别是异种核酸的侵入，维持细胞的正常 生理状态。 它是细胞功能的一种产物，对生物进化具 有普遍意义 干扰素是诱生蛋白，正常细胞一般不自发产生干扰素，只 具有合成干扰素的潜能。 干扰素基因处于被抑制的静止状态，在有诱发剂存在的条 件下，便能摆脱抑制、获得表达。利用半数细胞病变抑制 法 (CPEI50)测到诱导生成的干扰素活性 干扰素的分子量一般在 2O 100 kD，一般在 56 下 30 m

4、in不会被灭活， -20 下可长期保存。 在 pH稳定性方面， I型干扰素具有耐酸性，在 pH 2 O 10 0中很稳定。 型干扰素不耐酸，也不耐热，即在 pH 2时不稳定，在 56 下 30 min会被破坏。 干扰素一般由 13O 17O个氨基酸组成，含 17种以上的氨 基酸，其中的天冬氨酸、谷氨酸和亮氨酸含量较高。 干扰素的概念及产生机理 1. 概念： 干扰素（ IFN）是病毒或其它因素如干扰素诱生剂， 剌激脊椎动物组织细胞（体外或体内）产生的一种能 干扰病毒增殖的特殊蛋白质。 2. 产生机理 ： 病毒与细胞 DNA中干扰素基因的“抑制物”结合，消 除抑制作用，导致产生特异 mRNA合成干

5、扰素。 干扰素被释放以后进入另一个细胞，与细胞“作用因 子约束物”结合导致产生干扰素。 干扰素的种类 细胞来源 诱生剂 型 IFN 白细胞（主要为单核吞噬细胞） 病毒， polyI-C (人 工合成双股 RNA) IFN 成纤维细胞 型 IFN 活化的 Th1细胞、 CD8+ CTL和 NK细胞 抗原或有丝分裂原 干扰素的作用 一、 型干扰素 （ 1）抗病毒和抗肿瘤 1）诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白，干扰病毒复制； 2）增强 NK细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞杀伤； 3）促进 MHC- 类分子表达，增强 CTL对病毒感染 细胞和肿瘤等靶细胞的杀伤。 （ 2）免疫调节： 与 型干扰素类似。 干扰素的

6、作用 二、 型干扰素 （ 1）主要起免疫调节作用 1）活化巨噬细胞； 2）促进 APC(s)表达 MHC- 类分子，提高抗原递呈能力； 3）促进 MHC- 类分子表达和增强 CTL细胞的杀伤活性 ; 4）增强 NK细胞的杀伤活性； 5）促进 B细胞分化、增殖； 6）抑制 Th2细胞分化及细胞因子合成。 （ 2）抗病毒和抗肿瘤作用 (与 型干扰素类似 )。 T细胞 巨噬细胞 B 细胞 粒细胞 IFN NK 细胞 内皮细胞 T 细胞 l NK 细胞 提高 NK 细胞活性 分化 抑制细胞分裂 1. 抗病毒活性 2. 抑制细胞分裂 3. 抑制血细胞生成 4. 促进 MHC 和 MHC 分子表达 多种细

7、胞 干扰素的作用 作用特点 高效性 非特异性 发挥作用迅速 抗病毒作用具有广谱性 种属特异性 干扰素抗病毒机理 最初感染的细胞由于 病毒核酸剌激被诱导产生干扰素 ， 它透过细胞膜向外扩散并进入血液循环进入其它细胞。 干扰素不能直接阻止病毒吸附、穿入或释放，而是作 用于宿主细胞，使其 产生抗病毒蛋白质 ，附着于细胞 的核蛋白体上，选择性地抑制病毒 mRNA翻译为病毒 蛋白质，从而影响病毒结构蛋白和酶类的合成，使复 制受到阻抑而呈现抗病毒的作用。 干扰素抗病毒机理 干扰素具有 广谱抗病毒作用 ，又具有 细胞种属特 征 。即某一种动物产生的干扰素只能保护同种属 或近缘种属动物细胞。 干扰素是一种活性

8、很强的生物制剂，但对没有抗 原性（或抗原性很弱），故既能 治疗病毒性疾病 ， 亦具有 抗肿瘤和调节免疫机能 的作用。 干扰素抗病毒机理 人干扰素治疗病毒性疾病的疗效 病毒病 病毒病原 疗效 慢性活动性肝炎 HBV 约 40%患者 HBe 阴转，与激素联用可以提高疗效 丙型肝炎 HCV 约 25%50%患者 ALT下降或正常 艾滋病 HIV 抑制艾滋病患者 HBV 的复制；延长 HIV 带毒无症状者发病的潜伏期 ; 病毒性角膜炎腺病毒 HSV 1 缩短病程，减少复发 , 痊愈率 90% 巨细胞病毒 HCMV 尿毒症消失，降低发病率 普通感冒 HRV 缩短病程，排毒减少 作用机理 不是直接杀灭病毒

9、 IFN 细胞基因 抗病毒蛋白 (蛋白激酶 , 磷酸二脂酶 , 2 -5腺嘌呤核苷合 成 ) 自身和邻近细胞 降解病毒 mRNA 抑制病毒蛋白合成 抑制病毒组装、释放 抑制病毒复制 中断病毒感染；限制病毒扩散 生物学活性 : 广谱的抗病毒作用；抑制病毒感染、阻止 病毒在体内扩散、促进痊愈 ; 调节免疫功能； 抑制肿瘤细胞生长； IFN作用特点 : 产生的时间早； 中断受染细胞的病毒感染，限制病毒扩散； IFN诱导的抗病毒蛋白，只对病毒起作用， 不影响宿主细胞蛋白质合成。 与抗病毒药物的比较 1. 残留 2. 耐药性 3. 对机体的损伤 与疫苗的比较 灭活苗 1、不能产生细胞免疫； 2、有免疫空

10、白期； 3、特异性； 4、必须在健康状态，应激强。 弱毒苗 1、特异性； 2、潜在返强威胁； 3、应激强 干扰素对于病毒的作用 用干扰素处理感染蓝耳病毒的猪巨噬细胞，可 抑制 PRRSV增殖 处理 Marc-145细胞后，可抑制 PRRSV野毒株 和细胞适应性毒株增殖 猪重组干扰素可抑制感染传染性胃肠炎冠状病 毒的猪上皮细胞和肺巨噬细胞中病毒复制 猪干扰素可抑制感染猪瘟病毒的单核细胞和肺 巨噬细胞的病毒复制。 动物体内试验表明，同时注射猪瘟疫苗和干扰 素，可增强对猪瘟病毒的防御能力；感染 TGEV的仔猪，可在肠道上皮组织中迅速产生 抗 TGEV的 IFN-。 联合干扰素预防口蹄疫病毒感染 猪干

11、扰素 、 均能抑制口蹄疫病毒在宿主内的增 殖 型、 型干扰素结合起来后具有更佳的抗病毒 活性，产生更多干扰素诱导基因（ ISGs） 体外实验表明联合干扰素能有效地保护动物，被 保护的动物不会产生病毒 NS蛋白抗体。 Mauro Pires Moraes, 2007 干扰素提高口蹄疫疫苗的免疫效果 联合干扰素抑制口蹄疫病毒血症 干扰素抑制口蹄疫病毒形成的噬斑 我们产品的优点 1. 干扰素是目前所知机体 发挥抗病毒作用最快 的第一 病毒防御体系，可使机体在 1-3周内对病毒重复感 染具有抗御作用； 2. 经过基因工程改造的重组干扰素 广谱抗病毒、增强 机体免疫力 的作用，混合其他细胞因子同时使用，

12、 启动生物网络，可增强对病毒的抑制作用，提高机 体自身对病毒的清除能力，既可用于治疗，也可用 于预防。 1. 分离 RNA samples AMV RT cDNA (template) mRNA 2. RT- PCR 3. interferon gene 表达载体 4. clone 5. 蛋白表达 6. 纯化 7. 剂型 8. 治疗病毒感染 基因工程干扰素的概念 基因工程干扰素的抗病毒机理 作用于机体细胞内的干扰素受体，经信号传导等一系列 的生物化学过程，启动基因合成抗病毒蛋白，抑制病毒 多肽链的合成，阻断了病毒的繁殖，使病毒不能在机体 内生长、繁殖，从而起到抗病毒的作用。 基因工程干扰素的免

13、疫增强机理 增强免疫器官巨噬细胞的吞噬作用和消毁能力，调节细 胞和体液免疫而达到免疫自稳功能，降低应激反应等目 的。 干扰素对猪瘟的作用效果观察 注射干扰素： 146 头 发病： 18 (12%) 死亡： 7 (38%) 僵猪： 2 未注射干扰素： 29 发病： 8 (27%) 死亡： 5 (63%) 僵猪： 3 某发病猪场情况：产房 15-20日龄仔猪，体温 40.6-41 2 ，腹泻，用各类 抗生素治疗无效，皮肤有坏死现象，特别是耳尖部，部分仔猪出现便秘， 精神不振，吃奶无力，皮毛无光泽。剖检：全身淋巴结出血，脾脏边缘 可见梗死灶，肾脏肿大，被膜下可见数量不等针尖状出血，病程稍长， 回盲瓣

14、可见溃疡。经实验室抗原检测和临床解剖情况，确诊为猪瘟，发 病初期，十窝仔猪，共 98头，十天共死亡 42头，形成僵猪 16头，其余猪 耐过。 采用新生仔猪超前免疫和已生仔猪 10-15头份细胞苗紧急免疫，配合干扰 素，在免疫后 4-5天注射 1-1.5ml，间隔一周再注一次的方法。 干扰素对蓝耳病治疗效果观察 某场发病情况：生长前期猪出现体温 40.6-41 2 ，被毛 粗乱，精神状况奇差，皮肤发红，食欲废绝，眼帘水肿。 剖检情况：全身淋巴结以水肿为主，有少量出血，肾脏水 肿，肠道轻微出血，肺部出现各类病变，有间质增宽、水 肿，有出血性、纤维素性渗出等。经实验室检测普通株及 变异株均为蓝耳病阳

15、性。 连续三天注射 2-3ml，一周后重复注射一次，并在前二天 每天注射一次头孢噻呋纳。 干扰素治疗组： 62 头发病；死亡头，死亡率： 未治疗组： 164 发病；死亡：， 死亡率： 产品介绍 【 规 格 】 10支 /盒， 6毫升 /支。 【 适用范围 】 断乳仔猪母源抗体水平逐渐下降以及机体自身的 免疫系统尚未发育完善，因此在此阶段，机体的抗病及免疫能力低下， 容易感染各种疾病。本品适用于断乳后仔猪保育、育肥等生长阶段， 能够改善机体的总体免疫状况，提高仔猪抗病能力和成活率，对病毒 性感染具有一定的预防及治疗作用，同时可减少由于换料、转群而导 致的应激反应。 【 用法和用量 】 用于刚断奶

16、仔猪，肌肉注射，每次注射 2毫升，每 7天 注射 1次，连续 3次为 1个疗程。根据仔猪的健康状况可以进行第 2个疗 程的保健。如需要可用灭菌生理盐水稀释。 【 注意事项 】 在使用本品 72小时之内，请勿使用活疫苗，但可与灭活 疫苗分部位同时注射。 【 贮 藏 】 4 冷藏保存，有效期 24个月。 20 以下室温可短期保存。 【 性 状 】 无色液体， pH值 6.07.0，渗透压比为 1.01.3。 猪保健型干扰素使用说明书 猪疫苗增强型干扰素使用说明书 【 性 状 】 无色液体， pH值 6.07.0，渗透压比为 1.01.3。 【 生物学功能 】 通过与细胞受体的作用，产生相关细胞因子

17、及白 介素，提高免疫器官巨噬细胞的吞噬作用和抗原递呈能力，提高 自然杀伤细胞对于病原体的杀伤作用，加强免疫细胞对于疫苗的免疫反应。 【 规 格 】 10支 /盒， 6毫升 /支。 【 适用范围 】 本品可与猪瘟、猪口蹄疫、猪蓝耳病等多种疫苗联 合使用，强化疫苗免疫效果，改善机体的总体免疫水平，提高机 体的抗病能力。同时可减少由于换料、转群而导致的应激反应。 【 用法和用量 】 肌肉注射，每 50公斤体重每次注射 2毫升干扰素。 灭活疫苗可与干扰素分部位同时注射，活疫苗需在干扰素注射 72 小时后使用。如需要稀释可用灭菌生理盐水。 【 注意事项 】 在使用本品 72小时之内，请勿使用活疫苗。 【

18、 贮 藏 】 4 冷藏保存，有效期 24个月。 20 以下室温可短期 保存。 猪抗病毒型干扰素使用说明书 【 性 状 】 无色液体， pH值 6.07.0，渗透压比为 1.01.3。 【 生物学功能 】 作用于机体细胞表面的干扰素受体，经信号传 导等一系列的生物化学过程，启动有关基因合成抗病毒蛋白， 抑制病毒多肽链的合成，阻断病毒的繁殖，使病毒不能在机体内生长与繁殖，从而起到抗病毒的作用。 【 规 格 】 10支 /盒， 6毫升 /支。 【 适用范围 】 本品适用于猪的各个生长阶段，对猪病毒性流行 性腹泻、猪流感、猪水疱病、猪轮状病毒感染、猪传染性胃肠 炎及临床常见的猪传染性病毒病具有一定的预

19、防和治疗效果， 感染潜伏期或感染初期应用效果尤佳。同时可减小由于换料、 转群引起的应激反应，提高机体免疫力。 【 用法和用量 】 肌肉注射，每 50公斤体重每次注射 2毫升，每 天 1次，连续 3次为 1个疗程。重症加量，连续使用 12个疗程。 如需要稀释可用灭菌生理盐水。 【 注意事项 】 在使用本品 72小时之内，请勿使用活疫苗，但可 与灭活疫苗分部位同时注射。 【 贮 藏 】 4 冷藏保存，有效期 24个月。 20 以下室温可短 期保存。 明慧猪场概况 哺乳仔猪 2400头 保育猪 3600头 育肥猪 6000头 基础母猪 1520头 后备猪 480头 干扰素临床试验 河北省最大的民营企

20、业 现存栏猪 4万头，年出栏 6万头 其中北区猪场存栏猪 14000头，包括： 0-30日 30-75 日 哺乳仔猪 保育猪 育肥猪 干扰素 40万单位（共 3个疗程， 10天为 1个疗程） 预防治疗前症状以发热症状为主，伴有精神沉郁、食欲不振等。预 防治疗组使用干扰素后精神明显好转，食欲增加。 分组 试验猪头数 死亡猪头数 死亡率 残猪头数 预防组 1 750 30 4% 0 预防组 2 750 39 5.33% 0 未预防组 750 201 26.67% 98 干扰素仔猪保健临床试验结果 30 40 50 与疫苗联用，能起到弥补免疫空白期、缓解疫苗应 激反应、增强免疫效果的作用； 无药残、

21、无副作用； 不产生耐药性、可反复使用； 可与各种兽药联合使用； 中科院微生物所先进工艺技术：最先进的表达、纯 化和分子改造技术，可以大批量生产高活性、高纯 度的重组干扰素。 干扰素治疗肾型传染性支气管炎（河北邯郸某鸡场 ) 临床症状 发病初期病鸡表现为精神不振，食欲减退，甩鼻，咳嗽，张口呼 吸，体温升高，饮水量增加。 2-3天后症状似乎有所好转（典型的 肾型传染性支气管炎爆发前的表面恢复期），然后鸡群突然精神 沉郁、喘息、怕冷，气管出现明显啰音，同时伴有腹泻；发病中 期严重脱水，病鸡多拱背、呆立、厌食，重症者食欲废绝，冠髯 发紫，羽毛松乱，翅下垂，排出大量白色石灰水样稀粪。因长期 脱水，出现脚

22、趾干瘪，不能站立，很快因脱水和代谢紊乱而衰竭 死亡。该场技术人员经过诊断判定为肾型传染性支气管炎。 治疗方案 选用我们的干扰素，每瓶加水（水温不超过 20度）稀释后给 500 羽鸡饮用，每天一次， 1-2小时内饮完，连用 4天。并从第 2天开始 在水中加入黄芪多糖和电解多维（与干扰素分开饮用），连用 3天。 治疗效果用药第二天，鸡群精神好转，体温下降，呼吸道症状减 轻，拉稀减少，采食量有所增加。第三天食欲上升，死亡减少，57天后恢复正常，一般 710天可基本康复。 2007年 12月 16日，河北石家庄某村民王某饲养的 3000只 肉鸡开始发病，羽毛松乱，精神不振，聚堆，厌食，拉 白色或水样粪

23、便，经解剖三只病死鸡发现：胸肌肉呈斑 块状或刷状出血，腺胃、肌胃交界处有暗红色出血带， 法氏囊明显肿胀，如花生米粒大，呈暗红色，切开后外 翻明显，法氏囊浆膜面有胶冻状浅黄色渗出液，纵纹增 厚，疑似法氏囊炎。当即用干扰素饮水服用，并配以先 锋辅助治疗连用三天，第三天鸡群基本恢复正常 更广谱的抗病毒作用，对 DNA和 RNA病毒都有很好的杀伤效果； 此外还具有增强机体免疫等良好的生物活性 是目前所知机体发挥抗病毒作用最快的防御体系，可在短时间 内使机体处于抗病毒状态，使机体在 1-3周内对病毒重复感染具 有抗御作用 可与灭活疫苗、抗体类药物联用，能起到弥补免疫空白期、缓 解疫苗应激反应、增强免疫效果的作用 无药残、无副作用，不产生耐药性、可反复使用，是新型的 “绿色兽药” 基因工程干扰素优点