李建丽,尤永君
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2009年6月份以来,在我国养殖密集的省市地区的鸡群中发生了一定比例的疑似禽白血病血管瘤,主要临床症状表现为,出现鸡爪、皮肤出血,并且流血不止直到死亡,剖检可见大肝大脾,每天死亡率在1‰~3‰。从30日龄到300日龄鸡均能见到该发病症状,多集中于120~180日龄。此病在我国东北、河北、河南、山东、湖北、安徽等地均有发生,以大面积散发为主。该病无特效药物治疗,也无疫苗使用,对2009年的蛋鸡业带来了一定的冲击和危害。下面就禽白血病病毒(ALV)的特征及免疫机制作一综述,以期对ALV的致病机制、诊断和检疫净化提供参考。
禽白血病(Avian leucosis)是由反转录病毒科(Retroviridae) 禽白血病/肉瘤病毒群病毒(Avian leukosis/sarcoma virus)引起的以造血细胞恶性增生为主的多种肿瘤性疾病的总称。根据临床症状可分为淋巴细胞性白血病(Lymphoid Leukosis,LL)、成红细胞性白血(Erythroblatosis)、成髓细胞白血病(Myeloblastosis)、髓细胞样白(Myelocytomatosis)、结缔组织性肿瘤(Connective Tissue Tumors)、骨硬化病(Osteopetmsis)等。其中,禽淋巴细胞性白血病对养禽业危害最大。该病毒既可水平传播,也可垂直传播,但以垂直传播为主,且存在内源性病毒。自1908年首次报道ALV以来,已在世界上许多国家流行和发生,给养禽业造成巨大的经济损失。
禽白血病病毒具有典型的反转录病毒科C型肿瘤病毒的共同特征,病毒粒子近似球形,有囊膜,其上有放射状突起。ALV对热、脂溶性、去污剂和甲醛敏感,但对紫外线有相当强的抵抗力。
ALV为RNA病毒,其基因组是单股、正链、线性RNA 的二聚体。病毒粒子中的RNA不具有感染性,但其基因组的RNA可与来源于宿主的特异性tRNA 相连,成为ALV反转录过程的引物,这是ALV的重要特征之一。ALV基因组编码两个重要蛋白,即gp85和p27,其中gp 85为外膜蛋白,负责识别靶细胞膜上的特异性病毒受体,且能刺激机体产生中和抗体,具有亚群特异性,是ALV亚群分类的主要依据;p27为主要的群特异性抗原,在ALV的诊断方面具有重要的生物学意义。
根据自然传播方式,可将ALV分为外源性和内源性病毒,两种病毒的主要差别在于LTR 区的序列不同。外源性病毒是以传染性病毒粒子形式存在,既能经蛋垂直传播也能水平传播。内源性病毒是指整合于宿主细胞染色体中的完整或缺失的前病毒DNA序列。内源性病毒一般不以病毒粒子的形式存在,只作为鸡基因组的一部分进行代次间传递,具有很低或没有致瘤性,但内源性病毒具有某些生物功能:①保护效应:某些感染内源性病毒的细胞,对相应外源性病毒的感染不敏感,这可能是由于内源性病毒表达的蛋白(如env)干扰外源性病毒和细胞受体结合,而引起免疫耐受,使免疫系统不能识别感染细胞,弱化了免疫病理过程;②病理效应:鸡在胚胎期感染内源性病毒,则特异性体液免疫受到抑制,若继发感染外源性ALV,则会诱发强烈的持续性病毒血症,产生严重的肿瘤;③可能影响蛋鸡的生产性能。这可能与内源病毒ev21的存在有直接关系,因此,利用分子育种技术,选育抗ALV品系的鸡,也是降低ALV阳性率,净化鸡群中白血病的另一重要途径。
根据病毒囊膜糖蛋白抗原结构、各个病毒之间的干扰模式及在不同遗传型鸡胚成纤维细胞上的宿主范围的差异,将病毒分为A-J10个亚群,其中 A、B、C、D、E和J亚群见于鸡; F和G亚群仅分离自雉体内;H和I亚群为仅分离自匈牙利的鹧鸪和鹌鹑的内源性病毒;A、B和J亚群为发生于田间的外源性病毒,而C、D亚群很少发生于田间,E亚群为极普遍存在的内源性ALV,也就是说,A、B和J亚群是危害鸡群的ALV主要亚群。不同亚群的ALV对不同宿主的易感性也有差异,这种差异主要由靶细胞膜上的病毒特异性受体决定。
J亚群不同于其他亚群,具有自身特异性。J亚群是其他外源性ALV与内源性病毒重组的产物,具有更快更强的水平和垂直传播能力;J亚群病毒的天然靶细胞不是经典型ALV所喜好的法氏囊B淋巴细胞,而是骨髓细胞,可引起骨髓干细胞不断增生恶变,造成成年鸡骨髓细胞瘤;和免疫耐受。Payne等于1989年首次从肉鸡群中分离到J亚群禽白血病病毒(ALV-J);徐镔蕊等首次从中国某省的蛋鸡群中发现J亚群禽白血病。现已在山东、江苏、河南、宁夏、内蒙、吉林、黑龙江等省市分离到了多个ALV-J亚群流行株。因此,加大J亚群ALV的流行病学及诊断方法的研究,以便更好的检测和淘汰阳性鸡群,促进我国养禽业的发展。
ALV多为隐性感染,在大多数情况下不会对细胞造成损害,但某些情况下或某些种类的ALV感染会导致细胞转化、引起细胞病变,导致肿瘤的发生,诱发机体的免疫抑制。
(一)ALV转化宿主细胞的能力根据ALV转化细胞的快慢,可将ALV分为急性转化型和慢性转化型,但二者转化细胞的机制不同,进一步研究表明,长末端序列(long terminal repeats,LTR)的差异和特异性的LTR 结合蛋白决定转化细胞的类型。
急性转化型ALV可能在长期的进化过程中通过遗传重组从正常细胞获得不受正常调控的过程控制,其异常表达产物使细胞生长和分化发生变化而产生肿瘤,并引起恶性转化的能力。慢性转化型ALV不携带病毒性肿瘤基因,所诱导的肿瘤形成较晚。其主要机制是将前病毒DNA整合入宿主细胞的基因组中,通过ALV的LTR启动子或增强子激活细胞原癌基因或前病毒插入宿主细胞基因组中的原癌基因的上游或下游或中间,使抑癌基因失活,从而导致细胞肿瘤基因的异常表达而形成肿瘤。
(二)ALV引起免疫抑制法氏囊B淋巴细胞是经典型ALV的天然靶细胞。ALV感染后,可使B淋巴细胞发生转化,而转化的B淋巴细胞失去了产生IgG的能力,从而引起免疫抑制。J-ALV有其独特的机制。髓细胞是J-ALV所侵染的对象,正常的骨髓干细胞在J-ALV作用下,不断增生恶变,形成骨髓瘤;淋巴器官及骨髓变性,导致功能性IL-2的合成受到干扰,影响到T、B淋巴细胞的成熟及分化,从而导致了免疫抑制。另外,病理组织学动态观察表明,ALV-J主要引起骨髓的髓系细胞灶状或弥漫性增生,导致骨髓机能受损,引起机体免疫机能下降,这是引起免疫抑制的根本原因。
(三)ALV与免疫抑制因子的共感染最近发现,ALV能与其他免疫抑制性病毒发生共感染,且发生率在增加。禽类的免疫抑制因子主要包括IBDV、CIAV、ARV、REV和霉菌毒素等,这些免疫抑制因子能抑制鸡群抵抗ALV-J侵袭的免疫反应能力。加之,ALV能与这些免疫抑制因子发生二重或多重感染,这种共感染会引起免疫抑制作用的叠加效应,形成恶性循环,从而导致鸡群更高肿瘤发生率和较差的生产性能。
目前,没有合适的疫苗和药物来预防和控制ALV的发生和流行,主要通过检疫净化、淘汰阳性鸡,建立无ALV的种禽群。目前,双抗体夹心ELISA,能较快速、大规模地检测蛋清、泄殖腔拭子中的ALV,已在ALV实验室诊断和鸡群的检疫净化等方面得到广泛应用。PCR技术具有更灵敏、特异,且能区分亚群的特点,但仪器昂贵,专业性强,不适合现场快速诊断,因此,研制灵敏、特异且适合现场快速诊断的方法将是今后的研发方向。另外,选育抗ALV的品系也将是今后的工作重点之一。