鹅星状病毒病原学研究进展*

张红，田秋丰，陈志峰，王志强，黄宇翔，邹跃，马志刚，霍明东，董佳强，苗艳，李鑫，杨昊天，吕明哲，杨坤，魏念冬，尹珺伊，王岩，王欢，刘秋瑾

（黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

1 病毒分类

星状病毒（Astroviruses，AstV）为单股正链RNA 病毒，无囊膜结构，属于星状病毒科成员[1]，由于AstV 感染宿主广泛又有高度的遗传多样性，所以AstV 的分类很难有一个统一标准。2004 年，根据感染宿主不同，国际病毒分类委员会ICTV（http://www.iah-virus.org/astroviridae/）将AstV 分为禽星状病毒属（AAstVs）及哺乳动物星状病毒属（MAstVs）。目前禽星状病毒属有AAstV-1、AAstV-2 和AstV-3 三 个 成 员，其 中AAstV-1 包括火鸡星状病毒1 型（TAstV-1），AAstV-2 包括禽肝炎病毒1 型（ANV-1）和禽肝炎病毒2 型（ANV-2），AAstV-3包括火鸡星状病毒2型（TAstV-2）和鸭源星状病毒（DAstV）[2]。随着病原的不断进化及病原诊断技术的不断加强，越来越多的AstV相继被发现，目前已在鸡、火鸡、鸭、鹅等禽类中检测出星状病毒，而且病毒宿主范围有扩大的趋势。2010 年，ICTV 根据星状病毒ORF2 的氨基酸序列及该蛋白遗传进化距离作为划分依据，将鹅星状病毒（GoAstV）归属于AAstV-3[3]。目前，我国现流行的GoAstV 分为两个基因型组群，研究人员将其分为GoAstV-1 和GoAstV-2，其中GoAstV-1 是以AHDY 株和FLX 株等毒株为代表，GoAstV-2 是以HLJ01 株和AHAU5 株等毒株为代表。也有研究报道存在两种基因型混合感染，给我国养鹅业造成了巨大的经济损失。

2 形态及理化特性

1975 年首次于腹泻患儿的粪便样品中发现，电镜观察病毒粒子大小约为27～30 nm，长度6.8 ～7.9 kb，呈对称的二十面体结构，因病毒粒子表面有5～6 个角呈现星状结构而被命名为星状病毒。鹅星状病毒在电镜下观察，其病毒粒子大小约为28 nm，呈球状[4]。由于星状病毒无囊膜结构，在外界环境中适应能力强且非常稳定，在4 ℃及室温环境中可以存活几个月，50 ℃可抵抗1 h，6 ℃可抵抗5 min。若想保存该病毒活性可以置于-20 ℃环境中，若想长期保存可存储于-80 ℃冰箱中；但当pH 值小于3 时才出现不稳定。该病毒能抵抗包括酚类、多数醇类和季铵盐在内的大部分消毒液的灭活。研究表明，使用含有过硫酸盐的消毒剂、90%甲醇、0.3%甲醛和3M 尿素处理星状病毒，均能使病毒失活[5]。

3 病毒基因组及编码的主要蛋白

鹅星状病毒基因组全长为7.1～7.3 kb，病毒基因组由5'端非编码区、3'端非编码区、3 个开放阅读框和1 个多聚腺苷酸尾巴组成[6]。3 个开放阅读框分别是ORF1a、ORF1b 和ORF2。其中ORF1a、ORF1b 编码非结构蛋白nsp1a 和nsp1ab，随后被蛋白酶水解为RNA 聚合酶、病毒基因组连接蛋白、丝氨酸蛋白酶以及几个功能未知的非结构蛋白[7]。ORF2 则编码病毒衣壳蛋白（Cap 蛋白），在基因组中该开放阅读框具有较高的多样性。病毒的核酸被衣壳蛋白包裹，衣壳蛋白与宿主相互作用，介导病毒入侵细胞，诱导机体产生免疫应答反应。

4 致病机理

有研究发现，发生痛风的雏鹅血清中肌酐和尿酸的水平显著高于未发病雏鹅。尿酸升高的原因，一方面是尿酸的生成增多，另一方面是尿酸排泄障碍。尿酸会随着血液循环到达全身各组织脏器，当浓度达到过饱和后就会形成尿酸盐沉积在脏器及关节等处，导致痛风[8]。因此，血液循环越旺盛的部位，尿酸盐沉积引起的病变越明显，例如心脏和肝脏等。

禽类体内没有合成尿素的一系列酶，所以禽类不能将体内消化吸收的蛋白质代谢成尿素，只有通过嘌呤核苷酸合成分解的方式最后形成尿酸排出体外。在肝脏中的嘌呤是由一些酶催化反应形成尿酸，其中参与嘌呤代谢形成尿酸的两个关键酶分别是黄嘌呤氧化酶（Xanthine oxidase，XOD）和腺苷脱氨酶（Adenosine deaminase，ADA）。有研究报道，给2 日龄雏鹅接种鹅星状病毒，发现试验组雏鹅血清中尿酸水平、肝脏中黄嘌呤氧化酶和腺嘌呤核苷脱氨酶的表达量及活性均显著高于对照组[9]。所以当雏鹅感染星状病毒后，体内嘌呤分解相关酶的表达量及活性增高，促使尿酸生成增多，这是导致雏鹅高尿酸血症及痛风的重要原因。

感染鹅星状病毒的雏鹅，除了尿酸生成增多外，尿酸的排泄也出现障碍。排泄尿酸的主要器官是肾脏，其中发挥主要作用的转运蛋白有Na-K-ATP 泵和耐药相关蛋白4 等。有研究报道，雏鹅感染鹅星状病毒后耐药相关蛋白4 的表达量显著降低，Na-K-ATP 泵的活性也会降低，这就使肾脏排泄尿酸的能力减弱[9]。更重要的一点是，雏鹅感染鹅星状病毒的主要靶器官为肾脏，该病毒侵入机体后对肾脏造成严重的病理损伤，并且当肾脏中有大量尿酸盐沉积时，这些结晶与巨噬细胞作用会激活机体内一系列的炎性因子，从而诱发肾脏严重的炎性损伤。这些均导致肾脏对尿酸的排泄能力下降。

5 检测方法

5.1 病毒分离鉴定

病毒分离鉴定为最传统的检测方法，虽检测时间较长及成本较高，但对于很多传染病的检测却是金标准。采集具有典型症状的发病雏鹅脾脏、肝脏和肾脏等组织，将组织放入研钵中一边加入缓冲液一边进行研磨，收集研磨后的液体反复冻融，离心收集上清液用以接种鹅胚进行传代培养，除鹅胚外也可用相应的细胞进行病毒分离。已有很多研究团队通过传代培养分离出鹅星状病毒，并通过动物致病性试验，若症状与发病雏鹅相同[10-11]，即确诊为鹅星状病毒感染。

5.2 电镜观察

电镜观察是检测病毒最直接的方法之一，分离纯化后的病毒用电镜观察，观察到形态为星形且大小在28～30 nm 的病毒粒子即可确诊，但也有研究发现，病鹅肝脏内的病毒粒子为30 nm，但并未见星状形态[12]。所以该方法对病原检测的特异性还有所欠缺，可作为其它方法的辅助检测技术。

5.3 分子生物学检测方法

分子生物学检测方法可对病原进行快速、准确的检测。杨颖等[13]根据鹅星状病毒变异株的ORF1a 基因和新型鹅星状病毒的ORF2 基因设计特异性引物，建立了可同时检测2 种鹅星状病毒的RT-PCR 检测方法，具有较好的灵敏度，最低检测量分别为1.70×103拷贝/μL 和1.71×103拷贝/μL，与其它病毒无交叉反应。马水峰等[14]根据新型鹅星状病毒的ORF2 基因设计特异性引物，建立了新型鹅星状病毒荧光定量PCR 方法，检测灵敏度为1.087×101拷贝/μL，灵敏度高，与其它病毒无交叉反应。曾杏梅[15]根据鹅星状病毒ORF2 基因设计环介导等温扩增引物，建立了鹅星状病毒LAMP 检测方法，反应温度为58 ℃，反应时间为40 min，最低检测浓度为1×10-14μg/μL 病毒核酸，与其它鹅源病毒无交叉反应。

5.4 免疫学检测方法

目前已有学者制备出鹅星状病毒的单克隆抗体及多克隆抗体[16-17]。佟贺等[18]通过大肠杆菌表达鹅星状病毒1 型衣壳蛋白VP70，以此包被酶标板，建立检测鹅星状病毒1 型抗体的间接ELISA，此方法可特异敏感地检测出鹅星状病毒1型。免疫学检测方法的建立非常重要，如ELISA方法可检测血清中抗体，可用于鹅星状病毒的流行病学调查，也可监测疫苗的免疫效果。

6 小结

近几年，我国多省养鹅地区暴发鹅星状病毒病，目前尚无商品化疫苗对该病进行预防，对我国养鹅业造成巨大经济损失。我国现流行的GoAstV 分为两个基因型组群，存在着遗传多样性，且随时可能进一步突变。关于鹅星状病毒感染导致雏鹅痛风的致病机制并不完全清楚，病毒编码的某些结构蛋白和非结构蛋白，对于感染宿主细胞的功能和作用尚不明确，需要进一步的研究。