口蹄疫病毒綜述

易夢杰++丁遠學(xué)++馬銳

摘要：對口蹄疫進行了綜述，對口蹄疫病毒基因組結(jié)構(gòu)、致病毒力、免疫學(xué)進展、流行病學(xué)等方面有了更深刻的認識，為科學(xué)防控口蹄疫提供參考。

關(guān)鍵詞：口蹄疫；口蹄疫病毒；致病毒力

中圖分類號：S852.65 文獻標識碼：B 文章編號：1007-273X（2015）11-0011-02

口蹄疫（FMD）是由口蹄疫病毒（FMDV）引起的偶蹄動物急性、熱性、高度接觸性傳染病，是危害畜牧業(yè)最嚴重的傳染病之一，也是造成家畜及其產(chǎn)品國際貿(mào)易受阻的重要疾病，被國際獸醫(yī)局（OIE）和聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）在國際動物衛(wèi)生法典中列為18種A類傳染病之一，近年又被列為重大跨國動物疫病的全球消滅計劃及生物武器安全公約組織重點檢查對象。由于FMDV有7個血清型，每個血清型里又可分為許多亞型，不同血清型之間沒有交叉保護力，同型內(nèi)的亞型間也只有部分交叉保護力。因此，口蹄疫病毒的毒力基因結(jié)構(gòu)和流行特點仍然是我們研究的重要工作。

口蹄疫（Foot and mouth disease，F(xiàn)MD）是由口蹄疫病毒（Foot and mouth disease virus， FMDV）引起的一種人獸共患的急性、熱性、高度接觸性傳染病[1]。該病主要侵害偶蹄獸，病畜多呈發(fā)熱，四肢下端和乳房等處形成水泡和潰爛。口蹄疫呈世界性流行，危害極大，該病傳播非常迅速，傳播途徑又十分廣泛，在全球內(nèi)曾經(jīng)多次暴發(fā)流行，很大程度上限制了動物產(chǎn)品和國際貿(mào)易的流通，給人類造成了巨大的政治和經(jīng)濟損失。

口蹄疫病毒屬于小RNA病毒科（Picornaviridae），口蹄疫病毒（Aphthovirus）[2]。FMDV粒子由單股正鏈RNA和包圍其外的衣殼蛋白兩部分所組成，粒子表面無囊膜[3]?？谔阋卟《居?個血清型，分別命名為O、A、C、SAT1、SAT2和SAT3及亞洲I型，其中每個型又可以進一步劃分為多個亞型[4]。病毒基因組為單股正鏈RNA，長約8.5 kb，有7個血清型，且各型間無交叉免疫現(xiàn)象[5]，但各型在發(fā)病的臨診癥狀方面表現(xiàn)卻沒有太大不同。全球大部分地區(qū)均爆發(fā)過口蹄，全世界流行最廣泛的為O型血清型，我國主要以O(shè)型、亞洲I型和A型較為常見[6]。

1 口蹄疫病毒的發(fā)現(xiàn)與分布

1514年，意大利學(xué)者H.Fracastorius最早證實了牛群中存在口蹄疫疾病。1898年，由德國細菌學(xué)家弗羅施和萊夫勒發(fā)現(xiàn)，口蹄疫病毒才是引起口蹄疫疾病的元兇。該病廣泛分布于世界各地，目前雖有些國家消滅了本病，但仍有許多國家和地區(qū)流行。1949年后中國口蹄疫疫情曾暴發(fā)過4次，而且口蹄疫暴發(fā)的幾率也會隨著我國對外貿(mào)易的增加和畜牧業(yè)的發(fā)展而增加。

2 口蹄疫病毒基因組結(jié)構(gòu)

口蹄疫病毒基因組為單股正鏈RNA，大小為8.5 kb，左右兩端分別是5-非編碼區(qū)和3-非編碼區(qū)，它的結(jié)構(gòu)與真核細胞mRNA很相似，都含有一個開放閱讀框（ORF），其3末端有Poly（A）尾。與細胞mRNA5末端的不同之處在于它是由VPg的病毒編碼的肽基因組代替了帽子結(jié)構(gòu)，且與末端核苷酸以共價鍵相連接[7]，而VPg其實是病毒的一個蛋白[8]。病毒基因組結(jié)構(gòu)中5UTR 編碼1 200 nt ，在前端有一個三葉草結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)還有一段其中有一段與病毒的毒力有緊密關(guān)系的結(jié)構(gòu)Poly C[9]。病毒的ORF共編碼6.5 kb，病毒蛋白酶將多聚蛋白切割成不同肽段，其中P1蛋白主要編碼病毒的衣殼蛋白，而它最終裂解成4種結(jié)構(gòu)蛋白VP4（1A）、VP2（1B）、VP3（1C）和VPl（1D），共同組成FMDV的衣殼蛋白。其中VPl蛋白大部分裸露于病毒表面，并很大程度上決定了病毒抗原性[10]?？乖稽c研究證實，VPI中大約10個氨基酸殘基突出于衣殼表面所組成得G-H環(huán)，是病毒與細胞受體的主要結(jié)合位點，也是與中和抗體的主要結(jié)合位點。在4種結(jié)構(gòu)蛋白中，由于VP1蛋白可以誘導(dǎo)機體產(chǎn)生特異性中和抗體，并能引起機體的抗感染免疫，所以在病源的調(diào)查、流行病學(xué)研究、基因工程疫苗等的研發(fā)等方面具有很重要的研究意義[11]。

而在口蹄疫非結(jié)構(gòu)蛋白中，3C基因、L基因和2A基因這3種蛋白水解酶，也一定程度上參與了多聚蛋白的裂解并對病毒復(fù)制中病毒衣殼的組裝也發(fā)揮著重要作用[12]。其中，3C蛋白酶的作用更為重要[13]。FMDV要想在宿主內(nèi)產(chǎn)生成熟的病毒抗原，P1蛋白必須經(jīng)過3C蛋白酶的裂解。

3 口蹄疫病毒的致病力

FMDV基因組5非編碼區(qū)中，有一個長頸形結(jié)構(gòu)被稱為S片段，它能保護的子代RNA的順利復(fù)制，且不會被核酸外切酶降解，這大大保證了病毒RNA的復(fù)制過程。由于FMDV基因組中無 7-methyl-G帽狀結(jié)構(gòu)，而是長度為450個核苷酸的核糖體內(nèi)部進入位（internal ribosome entry site，IRES）?？谔阋卟《綬NA的翻譯就是在被稱為IRES序列的控制下在內(nèi)部開始的[14]。

經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)VP1中有一個特殊結(jié)構(gòu)，被稱為G-H loop的結(jié)構(gòu)， 位于口蹄疫病毒粒子表面，且大部分與特異性細胞受體結(jié)合部位均位于該結(jié)構(gòu)，決定了它是誘導(dǎo)機體抵抗口蹄疫病毒侵染的主要作用位點。而且有研究表明，重組VP1的FMDV結(jié)合到細胞后可以誘導(dǎo)細胞凋亡[15]，可見VP1的作用對口蹄疫病毒毒力的研究有著不可忽視的意義。

FMDV聚蛋白經(jīng)初步裂解可以加工成4種終產(chǎn)物：衣殼蛋白前體P1-2A、Lpro、復(fù)制蛋白前體P3和2BC。有研究表明，2B和2C與口蹄疫病毒能引起細胞病變有一定聯(lián)系。而3C蛋白酶能夠裂解聚蛋白，它可以單獨發(fā)揮功能，不需要3D序列即可完成加工作用。FMDV 3C蛋白酶的關(guān)鍵性催化殘基已經(jīng)被確定[16]。FMDV的P1-2A前體被3C蛋白酶加工作用成1AB、1D和1C，這些產(chǎn)物能夠自己組裝成空衣殼顆粒。對口蹄疫病毒致病毒力的進一步研究可以有助于人們更深入探究口蹄疫病毒與宿主之間相互作用的機制。

4 口蹄疫病毒免疫學(xué)進展

無論是免疫接種或是感染，抵抗FMDV最有效的免疫應(yīng)答特征都是產(chǎn)生大量親和性特異性抗體。這種特性在根本取決于有效的刺激免疫應(yīng)答和保證其成熟。根據(jù)FMDV特異性淋巴細胞的特征來看，樹突狀細胞（DC）很可能起著專業(yè)的抗原遞呈細胞（APC）作用。最近研究表明，豬的樹突狀細胞，無論是由骨髓產(chǎn)生還是由血液單核細胞衍生的，都可以強力誘導(dǎo)抗口蹄疫病毒應(yīng)答[17]。直接從血液中分離的樹突狀細胞也具有APC功能[18]，可以很明顯看出，作為APC，DC比單核細胞能更有效的促進免疫應(yīng)答。FMDV感染或免疫接種所產(chǎn)生的中和抗體都是針對位于病毒粒子表面的一些抗原位點。這些被稱之為免疫優(yōu)勢B細胞位點能被抗原特異性B細胞所識別，從而激活并產(chǎn)生抗體的。針對這些細胞中某個位點產(chǎn)生的抗體能夠?qū)е翭MDV不同群體中一定數(shù)量的氨基酸選擇改變，它可以導(dǎo)致廣譜的免疫原和抗原改變[19]。同時淋巴細胞也可以促進活化的B淋巴細胞分化并形成漿細胞，從而誘導(dǎo)并產(chǎn)生高水平的病毒特異性抗體[20]。

5 口蹄疫流行病學(xué)

自然感染的口蹄疫潛伏期一般較短，為2～8 d，有時可能在1～14 d，主要取決于感染量，病毒毒株以及傳染方式?？谔阋叩膫魅驹匆话愣酁榛疾游锖碗[形帶毒的動物，水皰液中病毒含毒量較多。口蹄疫傳播途徑廣泛，既可以直接接觸傳播也可以通過間接接觸進行傳播，空氣也是一種重要的傳播媒介，可引起遠距離跳躍式傳播且病愈動物可長期帶毒?？谔阋咧饕趾ε继惬F，其他多種動物也可被感染。家畜中牛最容易被感染；其次為豬，再次為綿羊、山羊、駱駝等。野生動物和人也可感染。口蹄疫常年可以流行，但以春季和冬季最易多發(fā)。該病傳染快、流行廣，常呈流行性或大流行性，并有一定周期性。具有快速傳播的特點和遠距離傳擴的特點。潛伏期較長（20 d）或急性發(fā)作（10 h）。過去常呈單一發(fā)病，現(xiàn)在發(fā)展到混合型感染。臨床檢測可見口蹄疫常與與其他疾病混合感染，導(dǎo)致豬死亡率增加。

6 小結(jié)

動物患口蹄疫會影響使役，減少產(chǎn)奶量，嚴重者會呈急性死亡，給畜牧業(yè)生產(chǎn)造成重大損失。因此，世界上許多國家把口蹄疫列為最重要的動物檢疫對象，中國把它列為“進境動物檢疫一類傳染病”，并嚴格執(zhí)行撲殺銷毀政策。為此，要做好對口蹄疫的防治，首先要徹底研究透該病毒的毒力基因結(jié)構(gòu)、流行特點及趨勢，才能深入做到防患于未然，確保畜牧業(yè)的健康發(fā)展。

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