雞傳染性支氣管炎病毒的分子特征及致病機制

徐 寧（遼寧省重大動物疫病應(yīng)急中心沈陽110161）

雞傳染性支氣管炎，也叫禽傳染性支氣管炎，由冠狀病毒屬的成員雞傳染性支氣管炎病毒（IBV）引起，是急性高度接觸性的病毒性傳染病。該病毒嚴重影響蛋雞和肉雞產(chǎn)業(yè)，每年都會給養(yǎng)禽業(yè)帶來較大的經(jīng)濟損失。深刻揭示雞傳染性支氣管炎病毒的分子致病機制對于IBV的防控具有重要的指導(dǎo)意義。

1 IBV的分子生物學(xué)特征

IBV病毒粒子略呈圓形，直徑約80～120鈉米，表面有纖突和囊膜，基因組為不分節(jié)段，單股正鏈核糖核酸，基因組長度為27.6kb，不同毒株的基因長度略有差異，本身具有感染性和信使RNA功能。IBV病毒粒子主要有外面的囊膜和內(nèi)部的核衣殼，外層的囊膜上的兩種病毒糖蛋白纖突蛋白（S蛋白）以及膜蛋白（M蛋白），核衣殼直徑為10～20納米，呈螺旋形，由正鏈核糖核酸及其外面包裹的磷酸化核蛋白（N蛋白）組成。S蛋白是聚合物，由大小幾乎相同的兩個多肽非共價連接，其前體被蛋白酶切割成N端的S1以及C端的S2，S蛋白主要在囊膜外，C端一小段疏水區(qū)是埋在囊膜內(nèi)部。S蛋白是以2聚體或者3聚體的形式存在，主要具有兩方面功能，粘附宿主細胞表面的受體和引發(fā)病毒粒子融合宿主細胞膜，使得病毒粒子得以進入細胞內(nèi)。IBV和其他許多冠狀病毒都能夠切割成2個亞基，氨基端的S1和碳端的S2。S蛋白由500～600個氨基酸組成。S1組成S蛋白的球型頭部，S2的作用是將S蛋白錨定在膜上。S1負責(zé)病毒吸附細胞表面，是決定IBV組織嗜性和血消型特異性決定簇的主要蛋白。S2負責(zé)融合細胞膜。

除了S蛋白外，冠狀病毒表面還分布著大量比S蛋白小一些的跨膜糖蛋白M和數(shù)量少且體積更小的非糖蛋白E。這些蛋白都是病毒粒子形成過程中所必須的。不同毒株M蛋白序列變化很大，N端含有潛在糖基化位點的約20個氨基酸暴露在病毒囊膜外，形成N-寡聚糖，能形成抗原決定簇，位于C端的氨基酸，與N蛋白相互作用而使N蛋白結(jié)合至囊膜上，參與病毒復(fù)制。M蛋白的功能有，介導(dǎo)病毒粒子出芽，與N蛋白作用并將其結(jié)合到囊膜上，誘導(dǎo)白細胞產(chǎn)生α-干擾素，在補體存在情況下中和病毒等。N蛋白是磷酸化的蛋白。堿性氨基酸含量豐富，大約是17.2%，80%堿性氨基酸在位置上是比較保守的，N蛋白中間部分比兩端保守。N蛋白可能參與病毒核糖核酸合成、轉(zhuǎn)錄和翻譯，N蛋白與病毒核糖核酸結(jié)合，形成核衣殼。N蛋白羧基端120個氨基酸殘基的多肽能誘導(dǎo)CTL應(yīng)答和保護，能保護急性感染的雛雞。誘導(dǎo)T細胞免疫應(yīng)答和免疫保護作用，有很好的免疫原性，其誘導(dǎo)B細胞產(chǎn)生相應(yīng)的抗體應(yīng)答，總的來說，N蛋白在病毒裝配、基因組復(fù)制和免疫應(yīng)答中均起到重要作用。IBV的基因組還編碼15或16個非結(jié)構(gòu)蛋白（nsp），編碼這些nsp蛋白的基因散布于結(jié)構(gòu)蛋白編碼基因中間。

2 IBV在宿主體內(nèi)復(fù)制情況

雞是IBV的自然宿主，雛雞和產(chǎn)蛋雞發(fā)病尤為嚴重。隨著年齡增長，雞群對該病的抵抗力逐漸增強。病雞和康復(fù)后的帶毒雞是主要傳染源，本病主要經(jīng)呼吸道傳播，IBV在感染雞過程中首先感染上呼吸道，并受到纖毛和粘液分泌細胞的抵抗。病毒感染3天后，在病雞鼻和氣管達到最大滴度，一般持續(xù)2～5天，在氣囊和肺部也能達到相近的滴度。一般認為IBV不會引起肺炎，但能夠在局部觀察到肺炎。IBV感染后常伴隨細菌引起二次感染，二次感染會加劇感染情況，死亡率上升。IBV除了感染呼吸器官外還感染其他上皮組織，如腎、性腺、食管、前胃、十二指腸、空腸、法氏囊、盲腸扁導(dǎo)體、直腸以及泄殖腔。IBV感染消化道各器官一般無明顯癥狀。在肉用雞中IBV感染后的腎炎癥狀并非主要臨床癥狀。一些腎型毒株感染無特定病原雞后能夠引起雞死亡。腎型IBV主要感染集尿管處的上皮細胞。超微結(jié)構(gòu)分析表明IBV能夠在所有的腎小管和腎導(dǎo)管復(fù)制，其中在集尿管、腎曲小管和亨利氏環(huán)上皮細胞等處最為常見。在腎臟處病毒滴度與腎臟病變沒有嚴格的相關(guān)性，比如Moroccan G株在腎臟的滴度與氣管處接近，但沒有明顯的腎炎癥狀。IBV感染輸卵管造成產(chǎn)蛋量下降，病毒還能夠感染睪丸。鳥類有很小的淋巴器官位于眼后叫哈德氏腺，其產(chǎn)生的抗體用于眼鼻處的黏膜免疫。IBV除了能感染哈德氏腺外還能感染另一個免疫器官法氏囊，其還能夠在雞體建立持續(xù)感染。在實驗室條件下，接種IBV在起始復(fù)制階段能夠檢測到，之后就消失直到在19周齡開始產(chǎn)蛋時能夠重新檢到，產(chǎn)蛋激發(fā)了病毒，并有利于病毒向環(huán)境釋放。