口蹄疫病毒的研究进展

2016-04-05 04:43付智财
兽医导刊 2016年18期
关键词:衣壳口蹄疫抗原

邹 鲁 付智财

(天康生物股份有限公司,新疆乌鲁木齐 830032)

口蹄疫病毒的研究进展

邹 鲁 付智财

(天康生物股份有限公司,新疆乌鲁木齐 830032)

口蹄疫是发生在动物体内的一种顽固的急性、热性、高度接触性传染病,口蹄病毒群体庞大、复制突变率,是导致口蹄疫发生的根源所在。文章对口蹄疫病毒的基因组结构、致病毒力及免疫学研究进展等方面展开综述,为今后科学有效地预防口蹄疫提供理论依据。

口蹄疫病毒;免疫机理;研究进展

口蹄疫(FMD)是发生在动物体内的一种顽固的急性、热性、高度接触性传染病,是由口蹄疫病毒(FMDV)引起的危害畜牧业最严重的传染病之一。偶蹄兽患有该病的概率较大,患病的牲畜主要特征是身体发热、四肢下端及乳房等处形成水泡和溃烂,口蹄疫的发生给人类的经济及政治带来了严重的影响,所以对口蹄疫病毒进行透彻的认识是值得重点研究的。

1 FMDV的基因组结构

FMDV基因组为大小为8.5kb的单股正链RNA,左端是5’-非编码区,右端是3’-非编码区。其有一个开放的阅读框,还有一个Poly(A)尾,这种结构非常相似于真核细胞mRNA结构。5’末端是一个肽基因组,由VPg的病毒编码,以共价键的形式与末端核苷酸相连接。病毒的阅读框共编码6.5kb,病毒蛋白酶具有切割功能,能够特异性切割多聚蛋白,形成不同的肽段,衣壳蛋白主要由P1蛋白编码,其最终裂解为四种结构蛋白(VP4、VP2、VP3、VP1)沉降系数为140S,这些蛋白组成 FMDV的衣壳蛋白[1]。病毒抗原性很大程度上是由VP1决定的,VP1主要裸露在病毒的表面。一个G-H环大约由10个氨基酸残基组成,G-H环作为结合位点,病毒与细胞受体作用其上,且可以对机体进行诱导进而产生特异性中和抗体,具有研究的重要意义。

2 FMDV的致病力

FMDV基因组有一个长颈型结构在5’非编码区中,被称为S片段,其能够保证不会被核酸外切酶降解,使得子代RNA的顺利完成复制。经过研究表明,在VPI内存在一个被称为G-H loop的特殊结构,该结构是大部分与特异性细胞受体结合的部位,这就决定了它是诱导机体抵抗FMDV侵染的主要作用位点[2]。FMDV聚蛋白可以初步裂解为衣壳蛋白前体P1-2A、衣壳蛋白前体Lpro、复制蛋白前体P3和2BC四种最终产物。其中,复制蛋白前体2B、2C与FMDV与引起细胞病变有一定的联系,而单独发挥功能的3C蛋白酶可以裂解聚蛋白。3C蛋白酶可以使FMDV的P1-2A前体加工作用成1AB、1D、1C,空衣壳颗粒就是由这些产物组装而成。

3 口蹄疫病毒的免疫机理

3.1 体液免疫

口蹄疫病毒的体液免疫是指动物自然或者人为的接触口蹄疫病毒的抗原后,B细胞产生抗体来达到保护目的的免疫机制[3]。B细胞产生的中和性抗体在体液免疫中发挥重要的作用,中和抗体破坏口蹄疫病毒的机理是中和抗体的中和作用和调理作用。那么,病毒的特异性抗体是如何产生的呢?需要经过一系列步骤,B细胞受到特定的抗原刺激,只能分化形成一种浆细胞,产生针对该抗原的抗体。中和抗体与特定部位结合,这样病毒不能吸附细胞,从而使得病毒丧失其感染细胞的能力。病毒被中和抗体破坏的形式,其一抗体改变了病毒的结构,这种变化往往是不可逆的变化,从而使得病毒外壳易于降解,导致核内RNA外露降解。其二是,病毒经过结合了抗体分子,会对补体系统进行启动,进而进行对病毒的杀伤。

3.2 细胞免疫

在口蹄疫的免疫保护中,虽然体液免疫对口蹄疫病毒侵染保护起到主体作用,但是细胞免疫同样发挥着很重要的作用。近年来,合成肽技术和T细胞亚群分群技术应用于口蹄疫细胞免疫方面取得了一定的研究进展。自然宿主牛和猪都存在一种T细胞,细胞被FMDV感染后,能阻断一种复合物的形成,这种复合物具有病毒抗原提呈功能,此机制可以帮助病毒逃避宿主细胞毒性免疫反应。

4 FMDV免疫学进展

控制口蹄疫病毒的方式可通过免疫接种或是感染,无论是哪种方式,产生量的亲和性特异性抗体是最有效的免疫应答特征。据口蹄疫病毒特异性淋巴细胞的特征来看,树突状细胞对抗原的递呈起着重要的作用,有研究表明,猪体内由骨髓产生的和血液单核细胞衍生的树突状细胞,都可强力诱导FMDV应答[4]。从上可以看出,与单核细胞比较,抗原呈递、树突状细胞更有效促进免疫应答。口蹄疫病毒感染或者免疫所产生的中和抗体,是针对一些抗原位点,这些抗原位点是存在病毒粒子表面。抗原特异性B细胞能够识别免疫优势B细胞的位点,进而激活并产生抗体[5]。FMDV不同群体中一定数量氨基酸选择的改变与B细胞的某个位点产生的抗体有关,其可以导致广谱的免疫原和抗原的改变,与此同时,高水平的病毒特异性抗体可以由淋巴细胞诱导产生,即淋巴细胞促进活化的B淋巴细胞分化,形成浆细胞[6]。

FMDV引起口蹄疫的发生,致使产奶量减少,动物死亡,给畜牧业带来严重的经济损失,所以世界很多国家都非常注重FMDV的预防,并采取了相关措施。要想做好有效预防工作,就要对FMDV的基因结构和致病力以及免疫机理研究透彻,这样才能更好的对FMDV进行有效预防,使畜牧业更好地发展。

[1] 雷连成,陈伟.家畜口蹄疫研究进展[J].中国预防兽医学报,2011,(4):15-18.

[2] 张中旺,张永光.抗原表位的研究方法及口蹄疫病毒抗原表位的研究进展[J].微生物学通报,2008,32(8):1302-1310.

[3] 陈启伟,王永录.RNA干扰及其抗口蹄疫病毒复制的研究进展[J].中国畜牧兽医,2009,36(7):197-201.

[4] 胡文发,潘丽,张永光.口蹄疫病毒免疫学研究进展[J].畜牧与兽医,2013,45(5):93-96.

[5] 周强,包慧芳,刘在新.口蹄疫病毒持续感染的研究进展[J].中国兽医科学,2012,42(2):205-210.

[6] 张庆勋,刘新生,周鹏,方等.口蹄疫病毒病毒样颗粒研究进展[J].中国畜牧兽医,2014,41(11):258-262.

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