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(1.中国动物卫生与流行病学中心,山东青岛 266032;2.天津市北辰区基层畜牧兽医管理站,天津300000)
裂谷热的研究新进展
王华1,吴晓东1,王志亮1,王玉舜2
(1.中国动物卫生与流行病学中心,山东青岛 266032;2.天津市北辰区基层畜牧兽医管理站,天津300000)
在非洲,裂谷热引起了严重的公共卫生安全和经济危害的问题,并且该病对世界其他国家和地区构成严重的威胁。该病已作为全球优先防范的跨境动物疫病之一,本文从裂谷热的流行病学特点、传播的风险因素、发病机理、诊断技术和疫苗研究等5个方面概述了其最新研究进展,旨在为研究更加有效的方法来防控裂谷热病毒的传播。
裂谷热病毒;流行病学;风险;疫苗;公共卫生
裂谷热(Rift Valley fever,RVF)是一种由裂谷热病毒(Rift Valley fever virus,RVFV)引起的由节肢动物传播的热性、急性人畜共患病,主要流行于非洲和阿拉伯半岛地区,目前对全球其他地区的动物和人类健康构成严重威胁[1]。在非洲,自2006年以后暴发RVF疫情的国家有索马里、肯尼亚、坦桑尼亚、苏丹、马约特岛、马达加斯加、斯威士兰和南非[2-3]。在RVF感染区,RVF的流行对家畜造成重大损失,病毒感染人后,临床表现为脑炎、视网膜炎(导致失眠)等症状,个别病例表现为出血热症状[4-6]。通过对临床和公共卫生的实践经验对识别人感染RVFV早期症状具有一定的帮助。目前,没有针对该病治疗的特效药物,因此,快速部署综合防控措施,对防控RVF的传播至关重要。加强基础研究、应用研究和综合防控机制的研究,结合主动监测,有助于我们分析引起RVFV暴发的因素[7]。
RVFV具有广泛的宿主范围,人、牛、山羊、绵羊、骆驼、水牛、犀牛、蝙蝠、鹿、狗、禽类和蚊虫等都可以感染。在自然界中,RVFV通过热带雨林中的伊蚊经卵传播方式生存。在雨季,有积水的地方使RVFV的蚊卵孵化成蚊子,并且引发传播媒介的扩大[8]。最近,在非洲东部使用天气预报工具预测到了RVFV的暴发,这种工具作为一个早期预警方法[9]。一些综合性的远程流行病学处理的方法正在开发,通过实时扫描宿主和媒介的遥感数据,能清晰预测RVF发生的地区不同的地形和气候变化的模式[10]。
RVF是重要的虫媒病之一,RVF疫情的暴发常见于温暖、潮湿的雨季,蚊子(库蚊、伊蚊、按蚊)是主要传播媒介。此外,白蛉、虻等叮咬昆虫也参与了疾病的传播。RVFV在伊蚊体内长期生存,不仅通过叮咬方式传播易感动物,也通过垂直传播方式经新生蚊传播。另外,动物之间通过吃料、舔、嗅闻和流产的胎儿也能够增加病毒的传播几率。
在疫情高风险地区,老人、男人和郊外活动者均对RVFV的感染风险相对较高。与动物密切接触,尤其是处理流产的动物,对人的感染风险性最高[5],这些主要包括实验室工作人员、放牧者和临床兽医等经常接触病畜、病料的人群。另外,气溶胶和昆虫叮咬也可引起感染。
RVFV是一种单股负链RNA病毒,RNA分为L(大)、M(中)和S(小)三个片段,RVFV为布尼安病毒科白蛉热病毒属[11]。通过冷冻电子断层扫描RVFV呈多晶状,呈T=12正20面体结构,这种结构仅知道Uukuniemi 病毒存在,也属于白蛉病毒属[12]。2006-2007年从肯尼亚分离的RVFV毒株分析表明现流行的毒株的病毒发生了多个基因片段进行了重组,与1997-1998年非洲东部暴发的RVF毒株具有共同的祖先[13]。另外,研究表明RVFV在1998-2006流行期间进行不断的传播和进化。值得关注的是,在肯尼亚,对野生动物监测也证明了RVF流行期间,许多不同类型的野生动物也持续传播RVFV[14],需要研究评估这些野生动在保持RVFV传播方面是存在高风险的生态系统。
许多布尼亚病毒包括RVFV,S基因片段编码的非结构蛋白称为NSs蛋白,它作为一个重要的毒力因子[15],干扰宿主的转录和抑制β 干扰素(IFN-β)的生成,从而限制了宿主早期阶段的自然免疫并增加了发病的可能性[16]。NSs蛋白的功能,除了IFN-β的生成外,对双链RNA依赖的蛋白激酶产生进行降低调节,这种蛋白质主要抑制病毒的转录,从而影响病毒的复制[17]。通过对蛋白激酶的生成进行降低调节。尽管缺乏细胞转录,RVFV仍能够有效地进行病毒蛋白的翻译。蛋白激酶的降低调节被证实是通过蛋白酶复合体降低蛋白激酶。另外,一个毒力蛋白NSm蛋白(RVFV M片段上编码的非结构蛋白)通过感染细胞已被证明能够抑制病毒诱导细胞凋亡。
虽然RVFV复制是在宿主细胞的胞浆内,但是NSs蛋白质丝状结构的形成是在感染细胞的细胞核内。最近的一项研究表明SAP30和NSs蛋白在宿主细胞核有交互作用[16]。RVFV感染后,一个多蛋白的复合物含有NSs蛋白、宿主转录因子、SAP30等,激活或者抑制干扰素转录,加上其他辅酶因子IFN-β启动,逃避宿主的抗病毒反应。有研究表明,NSs蛋白和结构异染色质的周围着丝粒DNA序列在宿主细胞内存在交互作用[15]。NSs蛋白细丝的形成(多聚体磷酸化)增强了u异染色质的交互作用,导致染色体内聚和偏析缺陷,这种结构的产生也依赖于SAP30蛋白的交互作用。这一发现强化了以前NSs-SAP30蛋白在RVFV致病性方面的交互作用,可能有助于解释RVFV感染动物导致流产和胎儿畸形的致病机制。
在流行地区,用临床和两种以上实验室检测方法对RVFV进行诊断。当家畜出现流产症状,除了考虑RVFV外,弯曲杆菌病、牛传染性鼻气管炎、蓝舌病、布氏杆菌病等引起的症状相似。RVFV病毒培养需要在生物安全4级实验室,诊断需要在实验室进行。常用的分子学方法如RT-PCR、实时荧光RT-PCR都已经建立和应用,另外,RT-LAMP方法特异性和敏感性方面不亚于荧光RT-PCR方法,在快速检测方面起到一定的作用。但是,PCR方法,只能检测病毒感染后一周内的RVFV。血清学方面主要是ELISA方法,如检测IgM和IgG抗体的试剂盒。试验效果证明商品化ELISA检测RVFV抗体技术已用于临床诊断、风险评估和风险因子的研究。
目前,疫苗主要有灭活疫苗、减毒活疫苗、转基因疫苗、病毒DNA疫苗、重组病毒样颗粒疫苗。每种都有自己的优缺点。灭活疫苗虽然安全,但是需要重复增加剂量。假病毒和病毒样颗粒疫苗无感染性,无法恢复到病毒的致病性形式,因为它们没有RVFV必要的基因复制,区分野生型感染和接种的疫苗,生产费用昂贵。减毒活疫苗免疫原性较高,但存在毒力回归的安全隐患。近来,运用反向遗传技术生产的RVFV疫苗具有高效性和稳定性。基因工程疫苗免疫安全,由于进行特异性动物模型实验有限,免疫的途径、剂量、毒株的筛选、中和抗体的滴度和测定有待确定。
随着贸易全球化和人类活动跨地区活动的增加,该病将继续威胁全球动物和人类的安全。FAO和OIE需要共同帮助发展中国家预防和控制TADs,防控的措施主要包括:传播媒介的控制,疫苗接种家畜和人类,扑杀感染牲畜,完善牲畜调运规定,规范人类活动。管理好牲畜养殖区和居住地人口的安全。当宿主感染数有扩大趋势有病毒学症状时,用高效的成虫杀虫剂连续用10天切断传播途径,消除感染的雌蚊子。杀灭蚊子的幼虫,除了对后续的蚊子数量减少有影响外,不能有效地切断正在进行的RVF广泛传播。综上所述,对RVF有一个深入的认识,能够更好地防控该病,防止传向其他国家和地区。
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The new progress of the research on Rift Valley fever
Wang Hua1, Wu Xiaodong1, Wang Zhiliang1,Wang Yushun2
(1. China animal health and epidemiology center, Shan dong Qingdao 266032;2. Tianjin Beichen District animal husbandry and veterinary station,Tianjin 300000)
RVF is a signif i cant health and economic problem in many areas of Africa, and remains a serious threat to other parts of the world.The disease has been one of a global cross-border animal diseases needing priority prevention. This paper outlines the progress of its latest research in fi ve aspects:epidemiology, the transmission risk factors,pathogenesis, diagnose and vaccine. The purpose is to provide a reference for a better prevention and control of the spread of Rift Valley fever virus.
Rift Valley fever; Rift Valley fever virus; arbovirus infections; viral; vaccines
S855.3
:A
:1005-944X(2014)03-0043-03
农业部农业产业技术体系(NYCYTX-0305);MATS(2060302)
王志亮