轉移因子(Transfer factor,TF)是具有免疫活性的T淋巴細胞在抗原或絲裂原的刺激下釋放的一類可透析的小分子多肽。轉移因子攜帶有致敏淋巴細胞的特異性免疫信息,并且能夠將其遞呈給受體淋巴細胞,使受體無活性的淋巴細胞轉變為特異性致敏淋巴細胞,從而激發受體細胞介導的免疫反應。
1949年,Lawrence報道,來自結核菌素試驗陽性的淋巴細胞處理試驗陰性的受者,能使結核菌素試驗陰性的受者轉變成為陽性。隨后Lawrence進一步研究,并于1955年再次報道,白細胞可透析物具有同樣的功能,并把引起這種效應的物質稱之為轉移因子(Transfer factor,TF)。在隨后的五十多年中許多科技工作者對其進行了大量的研究,有關論文已達三千多篇,并對其活性成分,臨床應用效果進行了大量研究,目前已有產品在人醫和獸醫臨床上使用。
一、轉移因子的特點
早期認為轉移因子是由小分子多肽、DNA和雙鏈RNA組成,但用DNA酶、RNA酶和胰蛋白酶進行消化,其活性不喪失。轉移因子不耐熱,56℃ 30分鐘可滅活,37℃時保持穩定6小時,在-20℃以下可保存較長時間,其活性不消失。目前研究結果一致認為轉移因子是一種小分子肽,但由于來源不同以及純化方法的差異,得到的轉移因子分子量大小沒有一致的結果。
研究人員發現,轉移因子的作用不受種屬的限制,即豬的轉移因子能將其免疫活性轉移給牛、羊、犬、雞和人,此特性對于轉移因子臨床應用具有重要意義。由于豬和牛白細胞和脾的來源豐富,轉移因子產品的成本會大大降低,尤其在養殖上用于防治動物疾病,可以得到推廣應用。
Lawrence等研究認為,轉移因子具有三種活性,即免疫增強活性、免疫抑制活性和特異性免疫力傳遞活性。
2000年,Kirkpatrick報道,在其制備的七份特異性轉移因子中,經溴化氰消化分析,存在有保存守序列LLYAQDL/VEDN,該序列小肽分子能夠與靶細胞表面受體結合,阻礙特異性轉移因子的免疫傳遞。
二、對轉移因子的生物學活性的應用研究
廣泛的免疫學調節活性轉移因子一方面具有非特異性,可誘導免疫細胞活化,增強機體非特異性免疫能力;另一方面又具有特異性,一種病原刺激機體產生的特異性轉移因子,用于處理其它同種或異種動物時,能夠將這種特異性免疫能力傳遞到該動物,激發特異性免疫,其反應的強度與動物機體二次接觸同類病原所產生的免疫反應相當。
非特異性免疫學活性非特異性活性的存在不依賴抗原的刺激,非特異性活性與特異性活性存在于轉移因子同一層析組分中。轉移因子的非特異性活性表現在以下幾個方面:
增強或抑制淋巴細胞轉化,體內試驗表明轉移因子對淋巴細胞轉化增強或者抑制作用強度具有處理時間依賴性,在體外轉移因子對絲裂原物質ConA的刺激呈抑制作用,對PWM刺激呈增強作用,而對PHA刺激無明顯作用,在粗制轉移因子中既存在增強免疫反應的物質,又存在抑制免疫反應的物質;對中性粒細胞具有很強的趨化活性,對巨噬細胞也有弱的趨化活性;增加單核細胞cGMP濃度;增強K細胞、NK細胞和CTL細胞的殺傷活性;趨化粒細胞;誘導靶細胞分泌大量干擾素-γ和白細胞介素-2等細胞因子。
特異性免疫學活性特異性轉移因子具有轉移特異性細胞免疫的能力,誘導未經過免疫的淋巴細胞,使其能與相應抗原發生反應。此活性的存在依賴于轉移因子供體的免疫狀態以及轉移因子的不同組分,活性的檢測需要有特異性抗原的刺激,活性的表達非常迅速并可用受體轉移因子連續傳遞。轉移因子的特異性活性表現在以下兩個方面:能夠轉移特異性皮膚遲發型超敏反應;在體內體外均可激活淋巴細胞,可將特異性免疫信息傳遞給淋巴細胞,使其處于致敏狀態。
轉移因子的特異性免疫活性是特異性防治某些疾病的重要作用機制,經特異性抗原或者病原免疫后制成的轉移因子,通過與受者淋巴細胞表面的受體相互作用,使之成為具有特異免疫活性的淋巴細胞,這種具有特異活性的淋巴細胞若與相應抗原相遇,即可產生強烈的細胞免疫反應。這種反應包括致敏淋巴細胞發揮細胞毒作用,直接對靶細胞進行攻擊;致敏淋巴細胞進一步分裂增殖,形成更多的致敏淋巴細胞;合成釋放多種淋巴因子,如趨化因子、腫瘤壞死因子、干擾素、白細胞介素等,對多種靶細胞起作用。同時還釋放特異性轉移因子,使更多的非致敏淋巴細胞直接轉化為致敏淋巴細胞,擴大細胞免疫反應。但特異性轉移因子在臨床上的治療效果眾說紛紜,結果不一,其原因在于轉移因子成分和其作用的復雜性,傳統制備轉移因子過程中,純化效果不夠理想,造成最終的轉移因子成分不具有單一性,而是分別具有不同功能的各種小分子多肽的混合物。
Wilson報道,用雞作動物模型研究牛乳中的特異性轉移因子對新城疫和傳染性法氏囊病的細胞免疫效果,結果表明牛乳中轉移因子能夠引起雞的特異性細胞免疫,這種免疫產生迅速,持續時間達35天。從雞脾臟中提取的特異性轉移因子,不管是對SPF雞還是對商業型已免疫雞,同樣可以激發特異性細胞免疫。哺乳動物初乳中均含有大量的轉移因子,牛的初乳是常規制備轉移因子的主要來源。
Kirkpatrick報道,轉移因子通過口服與注射兩種途徑給藥,在調節機體免疫功能方面具有同等效果。轉移因子口服和注射用藥后效果均顯著,這一特性極大地方便了其在臨床上的應用,尤其是在大規模集約化養殖生產中,選擇口服給藥將更為方便,造成的應激反應也大大減小。
三、對重組轉移因子(recombinant transfer factor,rTF)的研究
大量的研究已經證明,轉移因子在臨床上具有重要的應用價值和前景,但傳統的轉移因子制備方法成本較高,來源不穩,并且從動物脾臟或淋巴細胞中獲取轉移因子,存在已知或未知病原污染的危險。因此研制重組轉移因子在臨床上具有重要意義。重組轉移因子的研制過程包括以下幾個步驟:首先按照常規方法提取粗提物,將粗提物通過層析和高效液相色譜進行純化,然后將純化的有效成分,即起免疫增強作用的峰段進行氨基酸測序,根據氨基酸序列測定結果,推測其mRNA分子的5′端引物,3′引物采用oligo(dt),通過RT-PCR技術克隆出目的基因,將目的基因亞克隆到適宜的表達載體,進行原核或真核表達,表達產物經過變性復性,最終經純化后,添加輔劑形成重組轉移因子產品。
四、轉移因子在動物疾病防治中的應用研究
自從發現轉移因子以后,各國的研究人員對轉移因子的臨床應用做了廣泛的研究和探索。在獸醫臨床上,轉移因子在多種動物上已有許多應用的報道,如對牛、豬、雞、犬均具有明顯的效果。
王建文等用雞柔嫩艾美爾球蟲的已孢子化卵囊對70日齡羅曼雞進行滴鼻免疫。20天后取脾,用透折法制備特異性轉移因子(STF),經口服證明對雞生長發育具有明顯促進作用。馬鳳龍等將雞脾轉移因子與雞新城疫、法氏囊、減蛋綜合征疫苗同時應用后,以淋巴細胞轉化試驗監測細胞免疫應答,血凝抑制試驗監測體液免疫應答。結果表明,試驗組的細胞應答能力和血清抗體與對照組相比明顯升高。說明轉移因子與疫苗同時應用具有協同作用,可顯著提高機體的細胞免疫和體液免疫功能,增強疫苗的免疫效果。
1999年郭定宗等用豬傳染性胃腸炎弱毒疫苗分兩次接種豬,取其脾臟制備特異性豬傳染性胃腸炎轉移因子,試驗結果表明,豬傳染性胃腸炎轉移因子能非特異性地增強小鼠吞噬細胞的吞噬功能。孔慶波等對豬轉移因子、犬淋巴細胞轉化增殖的影響進行研究,試驗結果表明,當犬淋巴細胞濃度為5×106個/毫升,植物血凝素(PHA-P)為12.5微克/毫升,犢牛血清(FCS)為10%時,淋巴細胞增殖效果最佳。在最佳培養條件下,豬轉移因子濃度在0.195~25毫克/毫升時,對淋巴細胞轉化增殖均有明顯促進作用,豬轉移因子單獨或與PHA-P共同作用時對淋巴細胞增殖的最佳刺激濃度均為1.56毫克/毫升,且豬轉移因子單獨作用于淋巴細胞的效果優于與PHA-P的協同作用。試驗結果證實,異源TF對犬淋巴細胞增殖有良好的刺激效果。
郭寶福等用豬脾轉移因子治療159例奶牛乳房炎的效果進行觀察,經統計學處理后,用藥后與用藥前比較,差異非常顯著(P<O.01),治療組的有效率為91.2%,表明應用轉移因子治療奶牛隱性乳房炎具有明顯的治療效果。
重組轉移因子(rTF)在體外以MTT法對豬、牛、羊等動物的外周血淋巴細胞以及雞、鴨脾臟淋巴細胞進行轉化實驗研究,結果表明重組轉移因子(rTF)具有誘導淋巴細胞轉化和增強淋巴細胞增殖的生物學活性的作用。重組轉移因子(rTF)對已有基礎免疫的青年雞進行臨床攻毒試驗,攻毒前使用rTF攻毒時,同時使用rTF和攻毒發病后使用rTF三組進行研究,發現以攻毒前使用效果最佳,對比各組臨床癥狀表現,剖檢病理變化,試驗組均顯著優于對照組。從而表明重組轉移因子具有免疫增強作用和治療作用。
近年來,畜禽一系列傳染病的發生流行給全球造成了巨大損失,直接威脅著食品安全和人類健康。與此同時,食品的生物安全已被提到重要的議事日程,提倡綠色食品,限制抗生素的使用,加強食品中藥物殘留檢測等,使傳統防治畜禽疾病的方法面臨新的挑戰。重組轉移因子是一種具有較強免疫活性的小分子多肽物質,吸收快,作用迅速,無不良反應和毒副作用,不造成藥物殘留,是一種新型、高效、安全的生物藥品,在臨床上應用于動物疾病的防治,具有廣闊的前景。
1949年,Lawrence報道,來自結核菌素試驗陽性的淋巴細胞處理試驗陰性的受者,能使結核菌素試驗陰性的受者轉變成為陽性。隨后Lawrence進一步研究,并于1955年再次報道,白細胞可透析物具有同樣的功能,并把引起這種效應的物質稱之為轉移因子(Transfer factor,TF)。在隨后的五十多年中許多科技工作者對其進行了大量的研究,有關論文已達三千多篇,并對其活性成分,臨床應用效果進行了大量研究,目前已有產品在人醫和獸醫臨床上使用。
一、轉移因子的特點
早期認為轉移因子是由小分子多肽、DNA和雙鏈RNA組成,但用DNA酶、RNA酶和胰蛋白酶進行消化,其活性不喪失。轉移因子不耐熱,56℃ 30分鐘可滅活,37℃時保持穩定6小時,在-20℃以下可保存較長時間,其活性不消失。目前研究結果一致認為轉移因子是一種小分子肽,但由于來源不同以及純化方法的差異,得到的轉移因子分子量大小沒有一致的結果。
研究人員發現,轉移因子的作用不受種屬的限制,即豬的轉移因子能將其免疫活性轉移給牛、羊、犬、雞和人,此特性對于轉移因子臨床應用具有重要意義。由于豬和牛白細胞和脾的來源豐富,轉移因子產品的成本會大大降低,尤其在養殖上用于防治動物疾病,可以得到推廣應用。
Lawrence等研究認為,轉移因子具有三種活性,即免疫增強活性、免疫抑制活性和特異性免疫力傳遞活性。
2000年,Kirkpatrick報道,在其制備的七份特異性轉移因子中,經溴化氰消化分析,存在有保存守序列LLYAQDL/VEDN,該序列小肽分子能夠與靶細胞表面受體結合,阻礙特異性轉移因子的免疫傳遞。
二、對轉移因子的生物學活性的應用研究
廣泛的免疫學調節活性轉移因子一方面具有非特異性,可誘導免疫細胞活化,增強機體非特異性免疫能力;另一方面又具有特異性,一種病原刺激機體產生的特異性轉移因子,用于處理其它同種或異種動物時,能夠將這種特異性免疫能力傳遞到該動物,激發特異性免疫,其反應的強度與動物機體二次接觸同類病原所產生的免疫反應相當。
非特異性免疫學活性非特異性活性的存在不依賴抗原的刺激,非特異性活性與特異性活性存在于轉移因子同一層析組分中。轉移因子的非特異性活性表現在以下幾個方面:
增強或抑制淋巴細胞轉化,體內試驗表明轉移因子對淋巴細胞轉化增強或者抑制作用強度具有處理時間依賴性,在體外轉移因子對絲裂原物質ConA的刺激呈抑制作用,對PWM刺激呈增強作用,而對PHA刺激無明顯作用,在粗制轉移因子中既存在增強免疫反應的物質,又存在抑制免疫反應的物質;對中性粒細胞具有很強的趨化活性,對巨噬細胞也有弱的趨化活性;增加單核細胞cGMP濃度;增強K細胞、NK細胞和CTL細胞的殺傷活性;趨化粒細胞;誘導靶細胞分泌大量干擾素-γ和白細胞介素-2等細胞因子。
特異性免疫學活性特異性轉移因子具有轉移特異性細胞免疫的能力,誘導未經過免疫的淋巴細胞,使其能與相應抗原發生反應。此活性的存在依賴于轉移因子供體的免疫狀態以及轉移因子的不同組分,活性的檢測需要有特異性抗原的刺激,活性的表達非常迅速并可用受體轉移因子連續傳遞。轉移因子的特異性活性表現在以下兩個方面:能夠轉移特異性皮膚遲發型超敏反應;在體內體外均可激活淋巴細胞,可將特異性免疫信息傳遞給淋巴細胞,使其處于致敏狀態。
轉移因子的特異性免疫活性是特異性防治某些疾病的重要作用機制,經特異性抗原或者病原免疫后制成的轉移因子,通過與受者淋巴細胞表面的受體相互作用,使之成為具有特異免疫活性的淋巴細胞,這種具有特異活性的淋巴細胞若與相應抗原相遇,即可產生強烈的細胞免疫反應。這種反應包括致敏淋巴細胞發揮細胞毒作用,直接對靶細胞進行攻擊;致敏淋巴細胞進一步分裂增殖,形成更多的致敏淋巴細胞;合成釋放多種淋巴因子,如趨化因子、腫瘤壞死因子、干擾素、白細胞介素等,對多種靶細胞起作用。同時還釋放特異性轉移因子,使更多的非致敏淋巴細胞直接轉化為致敏淋巴細胞,擴大細胞免疫反應。但特異性轉移因子在臨床上的治療效果眾說紛紜,結果不一,其原因在于轉移因子成分和其作用的復雜性,傳統制備轉移因子過程中,純化效果不夠理想,造成最終的轉移因子成分不具有單一性,而是分別具有不同功能的各種小分子多肽的混合物。
Wilson報道,用雞作動物模型研究牛乳中的特異性轉移因子對新城疫和傳染性法氏囊病的細胞免疫效果,結果表明牛乳中轉移因子能夠引起雞的特異性細胞免疫,這種免疫產生迅速,持續時間達35天。從雞脾臟中提取的特異性轉移因子,不管是對SPF雞還是對商業型已免疫雞,同樣可以激發特異性細胞免疫。哺乳動物初乳中均含有大量的轉移因子,牛的初乳是常規制備轉移因子的主要來源。
Kirkpatrick報道,轉移因子通過口服與注射兩種途徑給藥,在調節機體免疫功能方面具有同等效果。轉移因子口服和注射用藥后效果均顯著,這一特性極大地方便了其在臨床上的應用,尤其是在大規模集約化養殖生產中,選擇口服給藥將更為方便,造成的應激反應也大大減小。
三、對重組轉移因子(recombinant transfer factor,rTF)的研究
大量的研究已經證明,轉移因子在臨床上具有重要的應用價值和前景,但傳統的轉移因子制備方法成本較高,來源不穩,并且從動物脾臟或淋巴細胞中獲取轉移因子,存在已知或未知病原污染的危險。因此研制重組轉移因子在臨床上具有重要意義。重組轉移因子的研制過程包括以下幾個步驟:首先按照常規方法提取粗提物,將粗提物通過層析和高效液相色譜進行純化,然后將純化的有效成分,即起免疫增強作用的峰段進行氨基酸測序,根據氨基酸序列測定結果,推測其mRNA分子的5′端引物,3′引物采用oligo(dt),通過RT-PCR技術克隆出目的基因,將目的基因亞克隆到適宜的表達載體,進行原核或真核表達,表達產物經過變性復性,最終經純化后,添加輔劑形成重組轉移因子產品。
四、轉移因子在動物疾病防治中的應用研究
自從發現轉移因子以后,各國的研究人員對轉移因子的臨床應用做了廣泛的研究和探索。在獸醫臨床上,轉移因子在多種動物上已有許多應用的報道,如對牛、豬、雞、犬均具有明顯的效果。
王建文等用雞柔嫩艾美爾球蟲的已孢子化卵囊對70日齡羅曼雞進行滴鼻免疫。20天后取脾,用透折法制備特異性轉移因子(STF),經口服證明對雞生長發育具有明顯促進作用。馬鳳龍等將雞脾轉移因子與雞新城疫、法氏囊、減蛋綜合征疫苗同時應用后,以淋巴細胞轉化試驗監測細胞免疫應答,血凝抑制試驗監測體液免疫應答。結果表明,試驗組的細胞應答能力和血清抗體與對照組相比明顯升高。說明轉移因子與疫苗同時應用具有協同作用,可顯著提高機體的細胞免疫和體液免疫功能,增強疫苗的免疫效果。
1999年郭定宗等用豬傳染性胃腸炎弱毒疫苗分兩次接種豬,取其脾臟制備特異性豬傳染性胃腸炎轉移因子,試驗結果表明,豬傳染性胃腸炎轉移因子能非特異性地增強小鼠吞噬細胞的吞噬功能。孔慶波等對豬轉移因子、犬淋巴細胞轉化增殖的影響進行研究,試驗結果表明,當犬淋巴細胞濃度為5×106個/毫升,植物血凝素(PHA-P)為12.5微克/毫升,犢牛血清(FCS)為10%時,淋巴細胞增殖效果最佳。在最佳培養條件下,豬轉移因子濃度在0.195~25毫克/毫升時,對淋巴細胞轉化增殖均有明顯促進作用,豬轉移因子單獨或與PHA-P共同作用時對淋巴細胞增殖的最佳刺激濃度均為1.56毫克/毫升,且豬轉移因子單獨作用于淋巴細胞的效果優于與PHA-P的協同作用。試驗結果證實,異源TF對犬淋巴細胞增殖有良好的刺激效果。
郭寶福等用豬脾轉移因子治療159例奶牛乳房炎的效果進行觀察,經統計學處理后,用藥后與用藥前比較,差異非常顯著(P<O.01),治療組的有效率為91.2%,表明應用轉移因子治療奶牛隱性乳房炎具有明顯的治療效果。
重組轉移因子(rTF)在體外以MTT法對豬、牛、羊等動物的外周血淋巴細胞以及雞、鴨脾臟淋巴細胞進行轉化實驗研究,結果表明重組轉移因子(rTF)具有誘導淋巴細胞轉化和增強淋巴細胞增殖的生物學活性的作用。重組轉移因子(rTF)對已有基礎免疫的青年雞進行臨床攻毒試驗,攻毒前使用rTF攻毒時,同時使用rTF和攻毒發病后使用rTF三組進行研究,發現以攻毒前使用效果最佳,對比各組臨床癥狀表現,剖檢病理變化,試驗組均顯著優于對照組。從而表明重組轉移因子具有免疫增強作用和治療作用。
近年來,畜禽一系列傳染病的發生流行給全球造成了巨大損失,直接威脅著食品安全和人類健康。與此同時,食品的生物安全已被提到重要的議事日程,提倡綠色食品,限制抗生素的使用,加強食品中藥物殘留檢測等,使傳統防治畜禽疾病的方法面臨新的挑戰。重組轉移因子是一種具有較強免疫活性的小分子多肽物質,吸收快,作用迅速,無不良反應和毒副作用,不造成藥物殘留,是一種新型、高效、安全的生物藥品,在臨床上應用于動物疾病的防治,具有廣闊的前景。