張蓉蓉+王紅琳+艾地云+汪宏才+邵華斌
摘要:鴨坦布蘇病毒是近年來在我國發(fā)現(xiàn)的主要危害蛋種鴨的新發(fā)傳染病,屬于黃病毒科黃病毒屬成員,因為該屬的病毒多為人畜共患病,從病原學(xué)、天然免疫及獲得性免疫等方面介紹了該病毒的研究進展。
關(guān)鍵詞:鴨坦布蘇病毒;病原學(xué);天然免疫;獲得性免疫
中圖分類號:S858.32 文獻標識碼:B 文章編號:1007-273X(2016)10-0015-02
鴨坦布蘇病毒是一種近年來在我國發(fā)現(xiàn)的主要危害蛋鴨、種鴨的新發(fā)病毒,屬于黃病毒科黃病毒屬中蚊媒病毒恩塔亞病毒群的坦布蘇病毒。該病毒主要侵害鴨的生殖系統(tǒng)、導(dǎo)致種蛋鴨的采食量和產(chǎn)蛋量急劇下降[1]。鑒于該屬病毒大部分為蟲媒傳播病毒,常見的有登革熱病毒、日本腦炎病毒等,并且多為人畜共患病,因此對鴨坦布蘇病毒進行深入研究對公共安全衛(wèi)生有著重要的意義。
本文就近年來鴨坦布蘇病毒的病原學(xué)、天然免疫以及獲得性免疫研究等方面最新研究作一簡要概述,以期為該病的預(yù)防及控制提供參考。
1 病原學(xué)的研究
鴨坦布蘇病毒具有黃病毒典型的基因組特征:有囊膜糖蛋白,病毒顆粒呈球形,單股正鏈RNA病毒,有包膜顆粒,纖突在表面。病毒的基因組全長約為11 kb,只含有一個開放閱讀框(Open Reading Frame,ORF),編碼一個長度為3 410個氨基酸的多聚蛋白,該多聚蛋白由3個結(jié)構(gòu)蛋白和7個非結(jié)構(gòu)蛋白組成,5′端非編碼區(qū)有I型m7GpppNp帽子結(jié)構(gòu),3′端無poly(A)結(jié)構(gòu)[2,3]。鴨坦布蘇病毒基因組的編碼順序為依次為5′UTR、C、PrM、E、NS1、NS2A、NS2B、NS3、NS4A、NS4B、NS5、3′UTR,其非編碼區(qū)在病毒的復(fù)制、翻譯、致病性等方面扮演著重要的角色[4]。
經(jīng)研究表明與免疫相關(guān)的蛋白主要是結(jié)構(gòu)蛋白E蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白NS1。E蛋白是病毒的包膜蛋白,含有病毒抗原決定簇,與宿主的免疫應(yīng)答作用密切相關(guān),引起保護性免疫反應(yīng),能誘導(dǎo)機體產(chǎn)生中和抗體[5,6]。在病毒致病過程中也起關(guān)鍵性作用,該蛋白上一些重要的氨基酸的替代即可引起神經(jīng)毒力和侵襲力的喪失。E基因還和病毒吸附、侵入宿主細胞有關(guān)[7,8]。非結(jié)構(gòu)蛋白NS1是黃病毒中最大的蛋白結(jié)構(gòu),是病毒感染過程中所產(chǎn)生的主要免疫原,在病毒復(fù)制及病毒與細胞相互作用中起著重要的作用,是一種與膜功能相關(guān)的分泌型糖蛋白,表達于感染細胞的表面,參與病毒復(fù)制的早期階段[9],有研究表明,主動免疫NS1蛋白(或者基因)和被動免疫NS1蛋白的特異性抗體,都能對接受致死劑量的黃病毒攻擊的實驗動物產(chǎn)生保護性免疫,而不產(chǎn)生抗體依賴性增強作用,因此它可作為亞單位疫苗研究的絕好材料[10-12]。
2 鴨坦布蘇病毒免疫學(xué)研究
先天性免疫(天然免疫)和獲得性免疫是機體防御病原微生物的兩大機制,機體的先天性免疫系統(tǒng)在抵抗病毒的感染中發(fā)揮著重要作用。當宿主受到病毒感染,其通過模式識別受體(PRRs)識別病原相關(guān)分子模式,激活宿主的先天性免疫反應(yīng),從而誘導(dǎo)產(chǎn)生干擾素,促炎癥細胞因子等一系列的抗病毒因子。先天性免疫在進化過程中產(chǎn)生了一套相應(yīng)的天然免疫識別分子,也稱模式識別受體[13]。根據(jù)模式識別受體功能和定位的不同,可將其大致分為體液中的游離受體、細胞表面吞噬受體、細胞膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體、細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體四類[14]。與鴨坦布蘇病毒相關(guān)的研究主要是細胞膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體和細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體,Toll樣受體(Toll-like receptors,TLRs)是最具有代表性的細胞膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體,目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的人類TLRs家族有11個成員[13],該家族成員均屬于I型跨膜蛋白,具有胞外區(qū)、跨膜段和胞內(nèi)區(qū),其中TLR2,TLR3,TLR4,TLR7,TLR8和TLR9能夠識別病毒。細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體存在于細胞質(zhì)中,通過識別胞質(zhì)內(nèi)的病原體及其產(chǎn)物來激活轉(zhuǎn)錄因子,從而產(chǎn)生相應(yīng)的抗病毒免疫反應(yīng),其主要的成員有RIG-I樣受體、NOD樣受體以及DNA受體家族[15]。
2.1 鴨感染坦布蘇病毒的天然免疫應(yīng)答研究
近些年來,自鴨坦布蘇病毒暴發(fā)以來,很多科研單位開展了鴨天然免疫因子及信號通路的研究。Chen等[16]通過將禽源坦布蘇病毒毒株CJD05株接種雞源細胞CEF、人源細胞系293T以及SPF雛雞進行體內(nèi)體外試驗,研究表明坦布蘇病毒通過MDA5和TLR3依賴的信號通路激發(fā)宿主的天然免疫應(yīng)答;Fu等[17]通過免疫熒光定量PCR方法檢測了鴨感染坦布蘇病毒后,肝、脾、肺、腎、胸腺、法氏囊、卵巢等七個組織中與天然免疫應(yīng)答相關(guān)的四個因子的表達情況,結(jié)果表明,雌麻鴨在坦布蘇病毒感染后24 h,受體RIG-I和MDA5轉(zhuǎn)錄因子的表達量達到最高峰值,兩個干擾素INF-α和INF-γ的表達水平也呈上調(diào)趨勢,但在病毒感染的時間相關(guān)性上,表現(xiàn)得與受體RIG-I和MDA5上調(diào)表達不同;相對而言,Li等[18]也利用熒光定量PCR方法,更為全面的研究了鴨感染坦布蘇病毒后的免疫應(yīng)答和病毒在宿主體內(nèi)的分布情況, 研究結(jié)果表明,鴨坦布蘇病毒在感染早期復(fù)制很快,在感染1 d后脾臟中的含毒量最高,跟宿主天然免疫相關(guān)的受體Rig-I、Mda5和TLR3,促炎因子IL-1β、IL-2、IL-6、Cxcl8,以及抗病毒蛋白Mx、Oas等在坦布蘇病毒感染的早期均上調(diào)表達;另外對與宿主特異性免疫相關(guān)的MHC-I和MHC-II也進行了檢測,MHC-I在腦和脾臟中均上調(diào)表達,MHC-II則不同,僅在腦中上調(diào)表達,在脾臟中下調(diào)表達;同時干擾素INF-α、INF-β、INF-γ在脾臟中也有不同程度的上調(diào)表達,但是在腦中的表達則存在著差異;研究表明,鴨坦布蘇病毒在感染的早期在各組織臟器中快速復(fù)制,激活了宿主的天然免疫,但是過表達的細胞因子同時也損害了宿主機體本身。
2.2 鴨坦布蘇病毒病的獲得性免疫研究
機體抗病毒感染免疫包括天然免疫和獲得性免疫,獲得性免疫即特異性免疫,包括體液免疫和細胞免疫。該病毒為新發(fā)病毒,獲得性免疫的分子機制還在起步階段,本文主要是指鴨坦布蘇病毒的疫苗研究進展,該病在2010年首次爆發(fā)流行時,由于商品化疫苗的缺乏,針對該病沒有有效的免疫預(yù)防措施,很多規(guī)?;B(yǎng)鴨場都使用自家滅活苗進行免疫防治,一定程度上緩解了該病的流行。近些年來對該病的基因工程疫苗方面取得了一定的進展,Zou等[19]以鴨瘟病毒為載體插入病毒主要表面抗原E蛋白,研制了一株抗鴨瘟病毒及鴨坦布蘇病毒重組疫苗。Chen等[20]報道了利用反向遺傳技術(shù)構(gòu)建了以鴨瘟病毒為載體表達鴨坦布蘇病毒截短分泌型E蛋白及PrM蛋白的重組二價弱毒疫苗候選株,此外,鴨坦布蘇病毒的組織苗研究取得了較大的進展,目前已有兩家單位成功申報了新獸藥證書,一個是中國農(nóng)科院上海獸醫(yī)研究所李澤君等[21]研究團隊將鴨坦布蘇病毒強毒株(FX2010株)在雞胚成纖維細胞上連續(xù)傳代培養(yǎng)180代,獲得致弱毒株并利用該致弱毒株制備的鴨坦布蘇病毒活疫苗,研究顯示該弱毒活疫苗可對鴨子提供較高的保護率;另一家是北京市農(nóng)林科學(xué)院劉月煥研發(fā)團隊,研制了鴨坦布蘇病毒滅活疫苗。鴨坦布蘇病毒活疫苗和滅活疫苗目前均已轉(zhuǎn)讓給公司進行開發(fā)上市。
3 討論
迄今為止,關(guān)于鴨坦布蘇病毒的發(fā)病機理和免疫應(yīng)答尚不明確,仍有很多問題需要進一步深入研究,天然免疫是機體抵抗病原微生物入侵的第一道防線,同時也是激活獲得性免疫的重要前提和基礎(chǔ)。很多生物如人、豬、鼠、原雞等天然免疫系統(tǒng)已經(jīng)研究的比較清楚,而對鴨的了解仍然知之甚少。目前隨著鴨的全基因組序列測序成功,鴨體內(nèi)的一些免疫因子也相繼被擴增和注釋。Li等[22]從鴨胚成纖維細胞中克隆得到的MAVS,該分子是線粒體抗病毒信號蛋白,作為信號分子參與宿主防御和促使機體產(chǎn)生I型干擾素IFN-I;Cheng等[23]從鴨脾臟中克隆并鑒定了MyD88的兩個異構(gòu)體,該分子是骨髓樣分化因子,在I型IL-1R和TLR誘導(dǎo)NF-κB的激活信號通路中起著調(diào)節(jié)作用。這些研究結(jié)果對進一步研究鴨坦布蘇病毒感染后宿主體內(nèi)免疫反應(yīng)的分子機制提供了有力的技術(shù)支撐。
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