论文部分内容阅读
中图分类号：S815 文献标识码：C 文章编号：1001-0769（2016）09-0011-03
在养猪业中，接种疫苗是预防和控制多种病原体的首选方法。传统上，疫苗借助针头和注射器通过肌肉注射的方法进行接种。然而，鉴于注射方法对人类和动物健康的影响，由此激发了研究人员寻找替代性方法的研究。
除了克服原有方法的缺点，替代方法的研制也是出于加强疗效的考虑，一些新方法的疗效与使用针头和注射器接种疫苗的方法一样甚至更为有效。本文介绍的这种方法结合了无针头注射和皮内接种疫苗各自的益处。
1 针头注射器的问题
虽然用针头和注射器接种疫苗既成本低廉又容易掌握，但是在使用中对猪和操作人员均有很多缺点。
从猪的角度来说，注射针头给猪带来了应激、疼痛，并可提高传播疾病的风险。虽然一般建议每窝仔猪的注射都要更换针头来缓解或部分抵消这些不利因素，但实际情况是这方面的执行各有不同，无法完全消除。
显微图像表明针头需要频繁更换，因为针头频繁使用会导致质量快速下降（图1）。由于针头加大了深部组织损伤和产生脓肿的风险，这也会对胴体质量增加负面影响。此外，破损后的针头部分在生猪屠宰后不容易被检测出来，如被消费者意外发现会影响产品形象。
从操作人员的角度来看，主要问题是意外扎伤和如何正确处置废弃针头。根据“中西部农业安全和健康中心”统计，超过80 %的猪场工作人员和超过73 %的猪兽医在使用针头时曾被扎伤，这些操作主要是为疫苗注射。
2 无针头的好处
首先，无针头注射器的基本原理是液体借助机械压瞬间通过皮肤进入体内。这种方法的优点是可消除断针和胴体修剪的麻烦，也可以避免意外刺伤操作人员，可提高操作的安全性，并能减少生物垃圾。相比于多个动物重复使用一套针具的做法，无针头注射器还可减少“蓝耳病”等病毒血症类疾病传播的风险，也可减少动物的应激和疼痛。无针头注射往往更精确和可靠，每次注射的剂量和位置几乎都相同。而针头注射器接种的疫苗、剂量和注射位置更依赖于器械设备的调整（例如针的长度和刻度调节）和操作技术（表1）。
3 提高动物福利
最近，两个独立研究的新试验结果证实了用无针头注射法接种疫苗对母猪和仔猪的福利有积极的影响。在第一个研究中，西班牙巴塞罗那大学营养与动物福利系的一个研究小组利用无针头注射器和标准针头注射器对妊娠母猪接种疫苗，随后比较了母猪的多种行为和生理参数。虽然在合群性、探究性、饮水以及休息行为上没有显著的差异，但是研究发现使用无针头注射器接种的母猪在行为上更加活跃（P=0.030 9）。
此外，接种24 h后观察两组母猪的恐慌反应：在使用普通标准针头注射法接种的母猪中，33 %的接种猪发生恐慌反应；而使用无针头注射法接种的母猪，出现恐慌的母猪仅为3 %（P=0.006）。采用无针头注射法接种后，母猪的其他行为指标也有减少（图2）。
此外，嗜铬粒蛋白A是交感系统活性增高的一个指标，C-反应蛋白用来测量肌肉损伤的程度，使用普通标准针头接种的母猪所得这些结果均高于用无针头注射法接种的母猪。所有这些结果都支持用无针头注射法接种疫苗应被视为一种提高怀孕母猪福利的手段。
在另一项研究中，德国科学家对3周龄的仔猪用普通标准针头注射法和无针头注射法接种后的行为进行了录像研究。研究在一个240头母猪规模的猪场中进行，每个处理组为300头仔猪。对该视频片段的分析证实了采用无针头注射法接种的仔猪，在接种后进行吮乳和社会活动时，比用普通标准针头注射法接种的仔猪更主动积极（P<0.01）。这再次表明用无针头注射法接种疫苗可提高猪的福利。
4 皮内接种
相比传统的肌肉注射，用皮内注射法接种疫苗进行免疫需要满足两个要求：
● 注射剂量小。这意味着需要改变现有疫苗的配方或使用方法。
● 使用特制的无针头注射装置。因针头注射器不适合大量的皮内接种。
在讨论皮内接种免疫好处的之前，重要的是要了解疫苗在用无针头注射器或普通标准针头 注射器接种后其在不同深度及组织中的分布。
简而言之，3周龄仔猪用无针头注射器在颈部相对部位接种0.2 mL疫苗，和用普通标准针头 （17 g×12 mm） 注射器接种2.0 mL疫苗。
疫苗接种后大约15 min，试验仔猪利用磁共振成像（Magnetic Resonance Image，MRI）技术按间隔2 mm的方式从尾端向头端进行一系列成像扫描。从磁共振图像可以看出，标准针头肌内注射后在进针附近的肌肉深部形成囊泡（图3）。
相反，无针头注射器接种的疫苗则广泛地分散到注射部位的皮肤和邻近组织。这种分布状态增加了与位于真皮层内的免疫细胞——树突状细胞的接触，所以这种接种方法更有效（表2）。
5 免疫反应
皮肤是由表皮、真皮和皮下（脂肪层）组成，是外伤和感染的第一道物理和免疫屏障，比肌肉有更强的免疫原性。
正如已经提到的，真皮层内有高浓度的树突状细胞（Dendritic Cell，DC），通过捕获和呈递抗原来诱导和调节天然免疫反应。此外，真皮层还有丰富的淋巴和血管。
皮内接种后，DC在吞噬抗原后被激活，这些活化的细胞迁移到淋巴结，从而依次激活B淋巴细胞。
疫苗诱导的局部炎症反应可吸引炎性细胞，这些细胞可分化为树突状细胞和巨噬细胞，参与免疫应答。
总的来说，这个免疫过程往往是更有效，皮内免疫反应比肌肉注射疫苗免疫反应更快，且与肌肉注射疫苗效果一样好甚至更好。
6 结论
从无针头注射免疫对猪和操作人员的福利考虑以及皮内免疫的效果来看，这种免疫方式在未来养猪生产中具有很好前景。□□
原题名：Needle-free and intradermal vaccination of pigs - a perfect match （英文）
原作者：Rika Jolie
在养猪业中，接种疫苗是预防和控制多种病原体的首选方法。传统上，疫苗借助针头和注射器通过肌肉注射的方法进行接种。然而，鉴于注射方法对人类和动物健康的影响，由此激发了研究人员寻找替代性方法的研究。
除了克服原有方法的缺点，替代方法的研制也是出于加强疗效的考虑，一些新方法的疗效与使用针头和注射器接种疫苗的方法一样甚至更为有效。本文介绍的这种方法结合了无针头注射和皮内接种疫苗各自的益处。
1 针头注射器的问题
虽然用针头和注射器接种疫苗既成本低廉又容易掌握，但是在使用中对猪和操作人员均有很多缺点。
从猪的角度来说，注射针头给猪带来了应激、疼痛，并可提高传播疾病的风险。虽然一般建议每窝仔猪的注射都要更换针头来缓解或部分抵消这些不利因素，但实际情况是这方面的执行各有不同，无法完全消除。
显微图像表明针头需要频繁更换，因为针头频繁使用会导致质量快速下降（图1）。由于针头加大了深部组织损伤和产生脓肿的风险，这也会对胴体质量增加负面影响。此外，破损后的针头部分在生猪屠宰后不容易被检测出来，如被消费者意外发现会影响产品形象。
从操作人员的角度来看，主要问题是意外扎伤和如何正确处置废弃针头。根据“中西部农业安全和健康中心”统计，超过80 %的猪场工作人员和超过73 %的猪兽医在使用针头时曾被扎伤，这些操作主要是为疫苗注射。
2 无针头的好处
首先，无针头注射器的基本原理是液体借助机械压瞬间通过皮肤进入体内。这种方法的优点是可消除断针和胴体修剪的麻烦，也可以避免意外刺伤操作人员，可提高操作的安全性，并能减少生物垃圾。相比于多个动物重复使用一套针具的做法，无针头注射器还可减少“蓝耳病”等病毒血症类疾病传播的风险，也可减少动物的应激和疼痛。无针头注射往往更精确和可靠，每次注射的剂量和位置几乎都相同。而针头注射器接种的疫苗、剂量和注射位置更依赖于器械设备的调整（例如针的长度和刻度调节）和操作技术（表1）。
3 提高动物福利
最近，两个独立研究的新试验结果证实了用无针头注射法接种疫苗对母猪和仔猪的福利有积极的影响。在第一个研究中，西班牙巴塞罗那大学营养与动物福利系的一个研究小组利用无针头注射器和标准针头注射器对妊娠母猪接种疫苗，随后比较了母猪的多种行为和生理参数。虽然在合群性、探究性、饮水以及休息行为上没有显著的差异，但是研究发现使用无针头注射器接种的母猪在行为上更加活跃（P=0.030 9）。
此外，接种24 h后观察两组母猪的恐慌反应：在使用普通标准针头注射法接种的母猪中，33 %的接种猪发生恐慌反应；而使用无针头注射法接种的母猪，出现恐慌的母猪仅为3 %（P=0.006）。采用无针头注射法接种后，母猪的其他行为指标也有减少（图2）。
此外，嗜铬粒蛋白A是交感系统活性增高的一个指标，C-反应蛋白用来测量肌肉损伤的程度，使用普通标准针头接种的母猪所得这些结果均高于用无针头注射法接种的母猪。所有这些结果都支持用无针头注射法接种疫苗应被视为一种提高怀孕母猪福利的手段。
在另一项研究中，德国科学家对3周龄的仔猪用普通标准针头注射法和无针头注射法接种后的行为进行了录像研究。研究在一个240头母猪规模的猪场中进行，每个处理组为300头仔猪。对该视频片段的分析证实了采用无针头注射法接种的仔猪，在接种后进行吮乳和社会活动时，比用普通标准针头注射法接种的仔猪更主动积极（P<0.01）。这再次表明用无针头注射法接种疫苗可提高猪的福利。
4 皮内接种
相比传统的肌肉注射，用皮内注射法接种疫苗进行免疫需要满足两个要求：
● 注射剂量小。这意味着需要改变现有疫苗的配方或使用方法。
● 使用特制的无针头注射装置。因针头注射器不适合大量的皮内接种。
在讨论皮内接种免疫好处的之前，重要的是要了解疫苗在用无针头注射器或普通标准针头 注射器接种后其在不同深度及组织中的分布。
简而言之，3周龄仔猪用无针头注射器在颈部相对部位接种0.2 mL疫苗，和用普通标准针头 （17 g×12 mm） 注射器接种2.0 mL疫苗。
疫苗接种后大约15 min，试验仔猪利用磁共振成像（Magnetic Resonance Image，MRI）技术按间隔2 mm的方式从尾端向头端进行一系列成像扫描。从磁共振图像可以看出，标准针头肌内注射后在进针附近的肌肉深部形成囊泡（图3）。
相反，无针头注射器接种的疫苗则广泛地分散到注射部位的皮肤和邻近组织。这种分布状态增加了与位于真皮层内的免疫细胞——树突状细胞的接触，所以这种接种方法更有效（表2）。
5 免疫反应
皮肤是由表皮、真皮和皮下（脂肪层）组成，是外伤和感染的第一道物理和免疫屏障，比肌肉有更强的免疫原性。
正如已经提到的，真皮层内有高浓度的树突状细胞（Dendritic Cell，DC），通过捕获和呈递抗原来诱导和调节天然免疫反应。此外，真皮层还有丰富的淋巴和血管。
皮内接种后，DC在吞噬抗原后被激活，这些活化的细胞迁移到淋巴结，从而依次激活B淋巴细胞。
疫苗诱导的局部炎症反应可吸引炎性细胞，这些细胞可分化为树突状细胞和巨噬细胞，参与免疫应答。
总的来说，这个免疫过程往往是更有效，皮内免疫反应比肌肉注射疫苗免疫反应更快，且与肌肉注射疫苗效果一样好甚至更好。
6 结论
从无针头注射免疫对猪和操作人员的福利考虑以及皮内免疫的效果来看，这种免疫方式在未来养猪生产中具有很好前景。□□
原题名：Needle-free and intradermal vaccination of pigs - a perfect match （英文）
原作者：Rika Jolie