張慶明,王玉平,雷連成
(吉林大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院,吉林長春,130062)
水貂阿留申病(AD)是由細(xì)小病毒科阿留申水貂病毒屬水貂阿留申病毒(ADV)引起的,主要侵染水貂、病程緩慢的傳染性疾病。阿留申病毒對水貂的健康有嚴(yán)重的影響,能夠使水貂呈現(xiàn)多種不同的臨床癥狀。新生水貂表現(xiàn)為急性肺炎,成年水貂則表現(xiàn)為伴有高γ-球蛋白和腎小球腎炎等癥狀的慢性免疫系統(tǒng)失調(diào)。ADV主要侵染水貂,不僅感染阿留申基因型水貂,其他所有基因型的水貂都易感,只是非阿留申型水貂的癥狀較輕。
水貂阿留申病毒(ADV)屬于細(xì)小病毒科,阿留申水貂病毒屬,無囊膜,直徑22~25 nm,不含脂質(zhì)和糖類,結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí),為單鏈線性DNA病毒。該病毒因其堅(jiān)實(shí)緊密的形態(tài)結(jié)構(gòu)而對外界物理化學(xué)因素的抵抗力非常強(qiáng)。能抵抗乙醚和氯仿,且耐熱,80℃時(shí)可存活1 h,90℃時(shí)可耐受10 min,100℃ 3 min仍能保持感染性。在5℃時(shí),福爾馬林體積分?jǐn)?shù)為0.03的溶液約2周處理仍有活力,耐受4周才滅活。在pH 2.8~10.0的環(huán)境中均能保持活力,但蛋白酶處理時(shí),病毒滴度明顯下降??杀蛔贤饩€、0.5 mol/L的鹽酸、5 g/L的碘溶液及20 g/L的氫氧化鈉溶液滅活[1~4]。
Porte等[5]證明,阿留申病病毒可以在他們所試驗(yàn)的39種細(xì)胞中的5種水貂細(xì)胞株、一種非洲綠猴腎細(xì)胞和人的細(xì)胞株WI-38中有限地產(chǎn)生阿留申病毒抗原。在感染后2 d,抗原發(fā)現(xiàn)于核內(nèi),在感染后3~4 d,小量的抗原有時(shí)也見于胞漿內(nèi),通常僅1%的細(xì)胞含有抗原,感染4 d以后,則難以檢測到抗原。1977年,Hahn等[6]在貓腎細(xì)胞系CRFK內(nèi),通過免疫熒光方法確定核內(nèi)存在病毒抗原。1980年,Bloom等[7]報(bào)道阿留申病病毒(ADV-G)在31.8℃的條件下可于CRFK細(xì)胞內(nèi)增殖。
1988年,Bloom等[8]完成了ADV-G亞型的基因序列測定,其基因共包含4 801個(gè)核苷酸?;蚪M的兩端均存在回文序列,并形成發(fā)夾結(jié)構(gòu),共有4個(gè)編碼蛋白的開放閱讀框架(OFR),分別為:左開放閱讀框架(L-ORF)、右開放閱讀框架(R-ORF)和2個(gè)短的可編碼小于10 ku多肽的中間開放閱讀框架(MORF1 和 MORF2)。L-ORF 對應(yīng)非結(jié)構(gòu)蛋白1(NS1),R-ORF 對應(yīng)結(jié)構(gòu)蛋白1,2(VP1,VP2),M-ORF對應(yīng)其他非結(jié)構(gòu)蛋白。
ADV的復(fù)制位點(diǎn)位于細(xì)胞核中,發(fā)生于宿主細(xì)胞的復(fù)制間期(S期)[9]。ADV-G在CRFK細(xì)胞中復(fù)制時(shí),由位于3MU的啟動(dòng)子(P3啟動(dòng)子)啟動(dòng)合成Rl,R2,R2′,和RX等4種mRNA,而位于36MU的P36啟動(dòng)子負(fù)責(zé)啟動(dòng)R3mRNA的合成。
從1940年發(fā)現(xiàn)AD以來,國內(nèi)外學(xué)者針對AD的發(fā)病機(jī)理進(jìn)行了大量的研究工作?;谀壳皣鴥?nèi)外學(xué)者的研究結(jié)論,ADV感染所造成的宿主動(dòng)物的損傷主要可歸結(jié)為兩個(gè)方面:
阿留申病是典型的免疫復(fù)合物病。動(dòng)物體感染ADV后,體內(nèi)存在高滴度的抗病毒抗體,但病毒并不被IgG中和。在慢性感染水貂血清中的阿留申病病毒雖被抗體結(jié)合,但不能被中和,病毒也不從宿主體內(nèi)被清除出去。這些免疫復(fù)合物在血液中循環(huán),沉積于腎小球及其它器官動(dòng)脈管壁的基底膜,引起腎小球及其它組織的損害,病理表現(xiàn)為腎小球腎炎及動(dòng)脈血管炎等。
巨噬細(xì)胞為ADV侵染的靶細(xì)胞。ADV對巨噬細(xì)胞的侵染,引發(fā)了宿主動(dòng)物免疫機(jī)能紊亂。巨噬細(xì)胞作為參與機(jī)體免疫應(yīng)答的主要免疫細(xì)胞之一,ADV在其體內(nèi)的復(fù)制,必將對其功能產(chǎn)生一定的影響。而巨噬細(xì)胞功能紊亂所引發(fā)的連鎖反應(yīng),可能最終導(dǎo)致漿細(xì)胞增多和高水平γ-球蛋白的出現(xiàn)。
阿留申病的實(shí)驗(yàn)室診斷包括以下幾個(gè)方面:
1976年,Brummerstedr,E[10]在電子顯微鏡下發(fā)現(xiàn)有2種不同顆粒,典型的病毒顆粒約22~24 nm,而較小的顆粒為10~12 nm,這種較小顆??赡転殍F蛋白。常國權(quán)等[11]采用直接電鏡和膠體金免疫電鏡技術(shù)對疑似病料進(jìn)行了檢測。對二者檢測結(jié)果比較后認(rèn)為,前者雜質(zhì)較多,成像不清晰,而后者則簡單快速,敏感特異,而且可以對病毒在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行定位。阿留申病毒能在睪丸細(xì)胞和腎細(xì)胞、鼠和雞胚等原代細(xì)胞上生長,也可在貓腎細(xì)胞上繁殖并產(chǎn)生細(xì)胞病變。但病原學(xué)的檢測多用于實(shí)驗(yàn)研究,很少應(yīng)用于臨床。
目前在水貂阿留申病研究的檢疫技術(shù)中以血清學(xué)診斷尤為重要。
4.2.1 碘凝集試驗(yàn)(IAT) 該方法是根據(jù)病貂血清中γ-球蛋白顯著增多,遇到碘試劑可以發(fā)生凝集反應(yīng)的原理而設(shè)計(jì)的。但該方法特異性差,結(jié)核病及其他肝腎疾病均呈現(xiàn)陽性,因此該法始終未能普及。
4.2.2 對流免疫電泳試驗(yàn)(CIEP) 該方法是利用特異性阿留申病毒抗原(組織抗原或細(xì)胞抗原)能與被檢水貂血清中抗體進(jìn)行反應(yīng)的原理設(shè)計(jì)的。在電場力作用下,抗原由陰極向陽極遷移,而抗體則反向運(yùn)動(dòng),在瓊脂糖凝膠中抗原和抗體結(jié)合成清晰的灰白色沉淀線則證明為陽性。
4.2.3 淋巴細(xì)胞酯酶標(biāo)記 林學(xué)岷等[12]采用ANHE染色法對健康貂和患病貂做了T,B淋巴細(xì)胞的測定試驗(yàn)。結(jié)果表明,AD水貂的T,B淋巴細(xì)胞與健康水貂的T,B淋巴細(xì)胞值差異明顯,T淋巴細(xì)胞明顯降低。據(jù)B.Aasted等[13]報(bào)道,B淋巴細(xì)胞呈ADV的最初靶細(xì)胞,使ADV復(fù)制進(jìn)入轉(zhuǎn)化階段,致使感染的B淋巴細(xì)胞大量增生和分化。因此,淋巴細(xì)胞酯酶標(biāo)記可作為水貂的ADV早期診斷的可靠方法。但此法目前尚未推廣使用。
4.2.4 膠體金免疫層析法 膠體金免疫層析技術(shù)(GICA)是以硝酸纖維素膜為固相載體,通過毛細(xì)管作用原理,以膠體金為標(biāo)記物來顯示結(jié)果的一種新型的檢測技術(shù)。徐磊[14]通過水貂阿留申病毒VP2基因主要抗原區(qū)的原核表達(dá)產(chǎn)生的抗原作為標(biāo)記抗原,初步建立了水貂阿留申病膠體金層析診斷方法,并與對流免疫電泳法進(jìn)行了比較,顯示了較好的敏感性和特異性。
除上述幾種方法外,水貂阿留申病的血清學(xué)診斷還有間接免疫熒光試驗(yàn)法、補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)等,但因操作方法均較復(fù)雜,尚未用于獸醫(yī)臨床實(shí)踐。
4.3.1 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR) PCR技術(shù)是利用特異性的引物對靶序列進(jìn)行體外擴(kuò)增的一種方法,該技術(shù)從理論上可對微量(最少可為1個(gè)核酸拷貝)的靶DNA進(jìn)行擴(kuò)增,用于病毒檢測的準(zhǔn)確性和特異性遠(yuǎn)超過CIEP方法。對于母貂分娩時(shí)可能出現(xiàn)的死胎、木乃伊胎或剛出生的幼仔,由于很難獲得血清樣品及可能存在的其它一些干擾因素,在實(shí)驗(yàn)室診斷中不能使用CIEP進(jìn)行ADV抗體檢測,但PCR方法可以完成這一檢測工作。
由于PCR檢測成本較高等因素的限制,用于ADV感染情況檢測的樣本數(shù)不夠大,檢測的結(jié)果并不一定能夠十分準(zhǔn)確地反映一個(gè)地區(qū)養(yǎng)殖水貂ADV感染的實(shí)際情況,僅可以對國內(nèi)水貂ADV感染情況的嚴(yán)重性給以一定的參考。
4.3.2 基因檢測芯片 朱善元等[15]根據(jù)已發(fā)表的水貂阿留申病病毒的序列,在現(xiàn)有的探針反相雜交技術(shù)的基礎(chǔ)上,融合基因芯片的基本原理和核酸分子堿基互補(bǔ)配對的原則,制作成疾病診斷基因芯片。結(jié)果表明,基因芯片的檢出率比ELISA方法高17%。該方法可克服ELISA法和碘凝集方法需要制備新鮮血清和敏感性差等問題;可在機(jī)體產(chǎn)生抗體之前,早期準(zhǔn)確地檢測病原,這對預(yù)防、控制水貂阿留申病疫情的蔓延十分有利;由于在每份檢測樣品中都設(shè)立了陰性對照和陽性對照,可有效地克服PCR易被污染的缺點(diǎn)?;蛐酒椒梢宰鳛殍b別水貂阿留申病的一種新途徑。
阿留申病毒對水貂養(yǎng)殖業(yè)是一種嚴(yán)重的威脅,但是基于疫苗的保護(hù)性控制的研究嘗試始終沒有取得成功。因ADV的特殊的致病機(jī)理,其疫苗的研制開發(fā)一直是動(dòng)物醫(yī)學(xué)界很棘手的問題。ADV感染水貂后,水貂體內(nèi)不產(chǎn)生或只產(chǎn)生少量的中和抗體,而產(chǎn)生的多數(shù)抗體不僅不能中和病毒的毒力,反而通過介導(dǎo)抗體依賴性增強(qiáng)作用,進(jìn)一步幫助ADV對靶細(xì)胞的侵染。由于病毒抗原與抗體形成的復(fù)合物特有的理化特點(diǎn)可導(dǎo)致免疫復(fù)合物逃避巨噬細(xì)胞的吞噬而沉積并引發(fā)腎小球腎炎和動(dòng)脈炎。這些都對基于病毒粒子構(gòu)建疫苗帶來了許多的困難。
近些年DNA疫苗又成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn),其原理是將編碼引起免疫應(yīng)答的目的基因片段插入質(zhì)粒載體中,然后將重組質(zhì)粒直接導(dǎo)入機(jī)體,它通過宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)表達(dá)目的抗原,進(jìn)而誘導(dǎo)產(chǎn)生保護(hù)性免疫應(yīng)答。它能同時(shí)誘導(dǎo)機(jī)體的體液免疫和細(xì)胞免疫,疫苗穩(wěn)定,對保存溫度要求不高,基因疫苗較之傳統(tǒng)疫苗顯示出了許多優(yōu)點(diǎn)。
基于以上優(yōu)點(diǎn),有人嘗試構(gòu)建了NSl基因的DNA疫苗并檢驗(yàn)了對ADV的保護(hù)作用。結(jié)果表明,將NSl的DNA疫苗與NSl蛋白疫苗配合同時(shí)免疫動(dòng)物能起到部分保護(hù)作用[16]?;谝陨显?,要想通過研制疫苗有效預(yù)防AD還有待時(shí)日。
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