楊 念 張 立
(北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,生物多樣性與生態(tài)工程教育部重點實驗室 北京 100875)
亞洲象(Elephasmaximus)為全球僅存約5萬頭的瀕危物種,其中我國境內(nèi)僅有約250頭[1]。棲息地喪失與破碎(例如土地開發(fā)、農(nóng)作物種植)、人象沖突、非法盜獵等各種干擾使得亞洲象的生存環(huán)境日益嚴(yán)峻,使其種群數(shù)量不斷下降。傳染性疾病的出現(xiàn)給原本已很艱難的亞洲象保育工作帶來新的打擊,象親內(nèi)皮皰疹病毒(elephant endotheliotropic herpesviruses,EEHV)感染可導(dǎo)致系統(tǒng)性出血性疾病,造成亞洲象急性死亡,致死率極高,是威脅亞洲象種群數(shù)量增長的主要因素之一[2-3]。
本文將從象親內(nèi)皮皰疹病毒的探究過程及特性、其傳播對亞洲象保育的影響,以及目前的防控措施及其局限性3個方面簡單介紹象親內(nèi)皮皰疹病毒,最后總結(jié)并提出對未來研究方向的展望。
20世紀(jì)90年代初期,瑞士馬戲團一頭3歲齡的亞洲象急性死亡,在對其剖檢及組織病理學(xué)切片檢查時發(fā)現(xiàn)疑似皰疹病毒包涵體,但因當(dāng)時技術(shù)有限,未能將死亡象所感染的皰疹病毒定種[4]。直至1999年,借助PCR技術(shù),史密森動物園的研究人員在10頭亞洲象的樣本中發(fā)現(xiàn)了該種新型皰疹病毒,并因其展現(xiàn)出的親上皮細胞特性而將其命名為象親內(nèi)皮皰疹病毒[5]。
皰疹病毒為大型雙鏈DNA病毒,象親內(nèi)皮皰疹病毒目前屬皰疹病毒科,乙型皰疹病毒亞科,長鼻病毒屬[2],現(xiàn)共發(fā)現(xiàn)7種亞型(EEHV1~7)[7]。然而值得注意的是,對所發(fā)現(xiàn)的象親內(nèi)皮皰疹病毒進行全基因組測序,得知這幾種亞型分為A-T豐富及G-C豐富2個分支,且這2個分支可能早在3 500萬年前就已出現(xiàn)[8];同時,基因及蛋白質(zhì)層面的系統(tǒng)發(fā)生分析皆提示長鼻病毒屬并不屬于現(xiàn)有的甲、乙、丙3種皰疹病毒亞科,故研究團隊已提議將其劃分為新的亞科——丁型皰疹病毒亞科[7-9]。象親內(nèi)皮皰疹病毒可同時感染亞洲象及非洲象,亞洲象感染可導(dǎo)致出血性疾病,但對非洲象致病性較弱,感染非洲象僅造成皮膚或肺部結(jié)節(jié),其傳播機制現(xiàn)今仍知之甚少[2,10]。對圈養(yǎng)及野生亞洲象危害最大的為EEHV1的嵌合變種(EEHV1A及EEHV1B)[7],感染可導(dǎo)致出血性疾病,其中1~8歲幼齡亞洲象易感,且致死率高達80%。據(jù)統(tǒng)計北美洲及歐洲60%死亡幼齡象的死因均為象親內(nèi)皮皰疹病毒感染[3]。感染幼象病程較快,發(fā)病急,但癥狀有時并不明顯,例如乏力、厭食等;由圖1可見感染象可出現(xiàn)頭面部腫脹、舌腫大發(fā)紺等癥狀,大體剖檢可見心包積液伴心內(nèi)、外膜及心肌點狀或斑狀淤血,在小腸等部位還可見潰瘍灶等[2-3,11]。已有成年健康亞洲象隱性帶毒及向環(huán)境中排毒的報道[12]。因野生亞洲象樣本獲取較為困難,大多數(shù)的感染案例為圈養(yǎng)亞洲象,但已在亞洲發(fā)現(xiàn)因象親內(nèi)皮皰疹病毒感染致死的野生亞洲象[6]。同時,研究人員還從健康象的結(jié)膜拭子、口腔拭子等樣本中分離出一種新的象皰疹病毒——象丙型皰疹病毒(elephant gammaherpesviruses,EGHV),現(xiàn)發(fā)現(xiàn)其5種亞型及1種嵌合變體,目前并未有其具有致病性的報道[10]。目前我國在這一領(lǐng)域的研究尚屬空白。
圖1 象親內(nèi)皮皰疹病毒感染象剖檢圖[6]
北美及歐洲僅有圈養(yǎng)亞洲象,故象親內(nèi)皮皰疹病毒感染對其保育的主要威脅在于如何保持可持續(xù)的圈養(yǎng)亞洲象種群;因圈養(yǎng)亞洲象繁育過程中遺傳多樣性降低,新產(chǎn)出幼象可能對EEHV易感 性增加[3]。
擁有野生亞洲象的亞洲各國,還需面對象親內(nèi)皮皰疹病毒感染對野生種群數(shù)量的負面影響。象親內(nèi)皮皰疹病毒在野生亞洲象種群中的擴散可能具有不確定性、不可控性及延遲性。雖已知野生亞洲象種群中有象親內(nèi)皮皰疹病毒感染案例,但野生亞洲象樣本獲取難度極大,幾乎無法測得野生亞洲象種群的感染率[6]。因為監(jiān)測有難度,野生亞洲象種群可能出現(xiàn)象親內(nèi)皮皰疹病毒感染地區(qū)性疫情爆發(fā)的情況,且治療野生亞洲象也有很大難度,故具不可控性。該事件如果發(fā)生,無疑會對數(shù)量正在下降中的小種群造成嚴(yán)重打擊。同時,幼象為象親內(nèi)皮皰疹病毒感染致死的主要對象,且亞洲象壽命較長,長期發(fā)展下去,野生亞洲象的種群年齡結(jié)構(gòu)可能被改變,所以象親內(nèi)皮皰疹病毒對于野生亞洲象種群數(shù)量及結(jié)構(gòu)的影響可能會有滯后性。
象親內(nèi)皮皰疹病毒感染的防治措施為定期監(jiān)測和及時治療。通常采集鼻洗及全血作為檢測樣本,常用的實驗室分子檢測方法包含PCR及實時PCR[10,12]。傳統(tǒng)PCR主要用于診斷是否為象親內(nèi)皮皰疹病毒感染及對所得病毒分型;相比于傳統(tǒng)PCR,實時PCR檢測更加敏感,可進行定量且實時監(jiān)測[2]。一些研究團隊也在著手研究更加高效的檢測方法[13]。對于感染象,通常給予治療皰疹病毒感染的人用抗生素例如泛昔洛韋、噴昔洛韋等,伴以支持療法例如補液等進行治療,雖然存活率仍然較低,但此治療方案對于處在病程早期患象有較好效 果[2,7,11]。 需要指出的是,因為 象親 內(nèi)皮皰疹病毒感染病程發(fā)展迅速,需要盡快作出診斷及治療處置,這就需要一線人員根據(jù)臨床表現(xiàn)及平日經(jīng)驗及時作出判斷。因為象親內(nèi)皮皰疹病毒尚未成功進行體外細胞培養(yǎng),所以疫苗的研發(fā)仍是一個難題[2]。
目前,象親內(nèi)皮皰疹病毒感染監(jiān)控及防治措施還面臨一些困難及不足。首先,很難獲得野生亞洲象及未經(jīng)訓(xùn)練的圈養(yǎng)象的樣本。對圈養(yǎng)象進行行為訓(xùn)練耗時長且需要專業(yè)人士操作。其次,樣本采集后需進行實驗室分子檢測,對實驗室、實驗設(shè)備、研究人員專業(yè)技能要求更高,可能導(dǎo)致檢測人員短缺。再次,PCR等檢測需要4 h左右,但因該病發(fā)病急且快,可能出現(xiàn)實驗室診斷結(jié)果未出而患象已經(jīng)死亡的情況,這對于象親內(nèi)皮皰疹病毒的臨床防控工作非常不利[14]。最后,還需要考慮成本的調(diào)控。密集的監(jiān)測及實驗室檢測需要較多勞動和材料成本;且因亞洲象體重大,治療時所需藥物劑量多,故治療成本較高。因此,如何完善象親內(nèi)皮皰疹病毒監(jiān)測防治計劃,并使其可持續(xù)的推行應(yīng)用仍是需考慮的問題。
本文簡單介紹了象親內(nèi)皮皰疹病毒的研究成果及現(xiàn)狀,總結(jié)其對當(dāng)前亞洲象種群的影響,并討論主要的解決措施及其不足,希望能對今后我國象親內(nèi)皮皰疹病毒研究提供一些基礎(chǔ)認(rèn)知。同時,如何建立一套有效的象親內(nèi)皮皰疹病毒預(yù)防措施,例如疫苗的研發(fā),以及開發(fā)一些便捷且簡易的象親內(nèi)皮皰疹病毒感染檢測方法,從而提高檢查效率并降低研究成本,仍是今后研究應(yīng)關(guān)注的領(lǐng)域。