鴨坦布蘇病毒的免疫學(xué)研究進展

張蓉蓉+王紅琳+艾地云+汪宏才+邵華斌

摘要：鴨坦布蘇病毒是近年來在我國發(fā)現(xiàn)的主要危害蛋種鴨的新發(fā)傳染病，屬于黃病毒科黃病毒屬成員，因為該屬的病毒多為人畜共患病，從病原學(xué)、天然免疫及獲得性免疫等方面介紹了該病毒的研究進展。

關(guān)鍵詞：鴨坦布蘇病毒；病原學(xué)；天然免疫；獲得性免疫

中圖分類號：S858.32 文獻標識碼：B 文章編號：1007-273X（2016）10-0015-02

鴨坦布蘇病毒是一種近年來在我國發(fā)現(xiàn)的主要危害蛋鴨、種鴨的新發(fā)病毒，屬于黃病毒科黃病毒屬中蚊媒病毒恩塔亞病毒群的坦布蘇病毒。該病毒主要侵害鴨的生殖系統(tǒng)、導(dǎo)致種蛋鴨的采食量和產(chǎn)蛋量急劇下降[1]。鑒于該屬病毒大部分為蟲媒傳播病毒，常見的有登革熱病毒、日本腦炎病毒等，并且多為人畜共患病，因此對鴨坦布蘇病毒進行深入研究對公共安全衛(wèi)生有著重要的意義。

本文就近年來鴨坦布蘇病毒的病原學(xué)、天然免疫以及獲得性免疫研究等方面最新研究作一簡要概述，以期為該病的預(yù)防及控制提供參考。

1 病原學(xué)的研究

鴨坦布蘇病毒具有黃病毒典型的基因組特征：有囊膜糖蛋白，病毒顆粒呈球形，單股正鏈RNA病毒，有包膜顆粒，纖突在表面。病毒的基因組全長約為11 kb，只含有一個開放閱讀框（Open Reading Frame，ORF），編碼一個長度為3 410個氨基酸的多聚蛋白，該多聚蛋白由3個結(jié)構(gòu)蛋白和7個非結(jié)構(gòu)蛋白組成，5′端非編碼區(qū)有I型m7GpppNp帽子結(jié)構(gòu)，3′端無poly（A）結(jié)構(gòu)[2，3]。鴨坦布蘇病毒基因組的編碼順序為依次為5′UTR、C、PrM、E、NS1、NS2A、NS2B、NS3、NS4A、NS4B、NS5、3′UTR，其非編碼區(qū)在病毒的復(fù)制、翻譯、致病性等方面扮演著重要的角色[4]。

經(jīng)研究表明與免疫相關(guān)的蛋白主要是結(jié)構(gòu)蛋白E蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白NS1。E蛋白是病毒的包膜蛋白，含有病毒抗原決定簇，與宿主的免疫應(yīng)答作用密切相關(guān)，引起保護性免疫反應(yīng)，能誘導(dǎo)機體產(chǎn)生中和抗體[5，6]。在病毒致病過程中也起關(guān)鍵性作用，該蛋白上一些重要的氨基酸的替代即可引起神經(jīng)毒力和侵襲力的喪失。E基因還和病毒吸附、侵入宿主細胞有關(guān)[7，8]。非結(jié)構(gòu)蛋白NS1是黃病毒中最大的蛋白結(jié)構(gòu)，是病毒感染過程中所產(chǎn)生的主要免疫原，在病毒復(fù)制及病毒與細胞相互作用中起著重要的作用，是一種與膜功能相關(guān)的分泌型糖蛋白，表達于感染細胞的表面，參與病毒復(fù)制的早期階段[9]，有研究表明，主動免疫NS1蛋白（或者基因）和被動免疫NS1蛋白的特異性抗體，都能對接受致死劑量的黃病毒攻擊的實驗動物產(chǎn)生保護性免疫，而不產(chǎn)生抗體依賴性增強作用，因此它可作為亞單位疫苗研究的絕好材料[10-12]。

2 鴨坦布蘇病毒免疫學(xué)研究

先天性免疫（天然免疫）和獲得性免疫是機體防御病原微生物的兩大機制，機體的先天性免疫系統(tǒng)在抵抗病毒的感染中發(fā)揮著重要作用。當宿主受到病毒感染，其通過模式識別受體（PRRs）識別病原相關(guān)分子模式，激活宿主的先天性免疫反應(yīng)，從而誘導(dǎo)產(chǎn)生干擾素，促炎癥細胞因子等一系列的抗病毒因子。先天性免疫在進化過程中產(chǎn)生了一套相應(yīng)的天然免疫識別分子，也稱模式識別受體[13]。根據(jù)模式識別受體功能和定位的不同，可將其大致分為體液中的游離受體、細胞表面吞噬受體、細胞膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體、細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體四類[14]。與鴨坦布蘇病毒相關(guān)的研究主要是細胞膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體和細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體，Toll樣受體（Toll-like receptors，TLRs）是最具有代表性的細胞膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的人類TLRs家族有11個成員[13]，該家族成員均屬于I型跨膜蛋白，具有胞外區(qū)、跨膜段和胞內(nèi)區(qū)，其中TLR2，TLR3，TLR4，TLR7，TLR8和TLR9能夠識別病毒。細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體存在于細胞質(zhì)中，通過識別胞質(zhì)內(nèi)的病原體及其產(chǎn)物來激活轉(zhuǎn)錄因子，從而產(chǎn)生相應(yīng)的抗病毒免疫反應(yīng)，其主要的成員有RIG-I樣受體、NOD樣受體以及DNA受體家族[15]。

2.1 鴨感染坦布蘇病毒的天然免疫應(yīng)答研究

近些年來，自鴨坦布蘇病毒暴發(fā)以來，很多科研單位開展了鴨天然免疫因子及信號通路的研究。Chen等[16]通過將禽源坦布蘇病毒毒株CJD05株接種雞源細胞CEF、人源細胞系293T以及SPF雛雞進行體內(nèi)體外試驗，研究表明坦布蘇病毒通過MDA5和TLR3依賴的信號通路激發(fā)宿主的天然免疫應(yīng)答；Fu等[17]通過免疫熒光定量PCR方法檢測了鴨感染坦布蘇病毒后，肝、脾、肺、腎、胸腺、法氏囊、卵巢等七個組織中與天然免疫應(yīng)答相關(guān)的四個因子的表達情況，結(jié)果表明，雌麻鴨在坦布蘇病毒感染后24 h，受體RIG-I和MDA5轉(zhuǎn)錄因子的表達量達到最高峰值，兩個干擾素INF-α和INF-γ的表達水平也呈上調(diào)趨勢，但在病毒感染的時間相關(guān)性上，表現(xiàn)得與受體RIG-I和MDA5上調(diào)表達不同；相對而言，Li等[18]也利用熒光定量PCR方法，更為全面的研究了鴨感染坦布蘇病毒后的免疫應(yīng)答和病毒在宿主體內(nèi)的分布情況， 研究結(jié)果表明，鴨坦布蘇病毒在感染早期復(fù)制很快，在感染1 d后脾臟中的含毒量最高，跟宿主天然免疫相關(guān)的受體Rig-I、Mda5和TLR3，促炎因子IL-1β、IL-2、IL-6、Cxcl8，以及抗病毒蛋白Mx、Oas等在坦布蘇病毒感染的早期均上調(diào)表達；另外對與宿主特異性免疫相關(guān)的MHC-I和MHC-II也進行了檢測，MHC-I在腦和脾臟中均上調(diào)表達，MHC-II則不同，僅在腦中上調(diào)表達，在脾臟中下調(diào)表達；同時干擾素INF-α、INF-β、INF-γ在脾臟中也有不同程度的上調(diào)表達，但是在腦中的表達則存在著差異；研究表明，鴨坦布蘇病毒在感染的早期在各組織臟器中快速復(fù)制，激活了宿主的天然免疫，但是過表達的細胞因子同時也損害了宿主機體本身。

2.2 鴨坦布蘇病毒病的獲得性免疫研究

機體抗病毒感染免疫包括天然免疫和獲得性免疫，獲得性免疫即特異性免疫，包括體液免疫和細胞免疫。該病毒為新發(fā)病毒，獲得性免疫的分子機制還在起步階段，本文主要是指鴨坦布蘇病毒的疫苗研究進展，該病在2010年首次爆發(fā)流行時，由于商品化疫苗的缺乏，針對該病沒有有效的免疫預(yù)防措施，很多規(guī)?；B(yǎng)鴨場都使用自家滅活苗進行免疫防治，一定程度上緩解了該病的流行。近些年來對該病的基因工程疫苗方面取得了一定的進展，Zou等[19]以鴨瘟病毒為載體插入病毒主要表面抗原E蛋白，研制了一株抗鴨瘟病毒及鴨坦布蘇病毒重組疫苗。Chen等[20]報道了利用反向遺傳技術(shù)構(gòu)建了以鴨瘟病毒為載體表達鴨坦布蘇病毒截短分泌型E蛋白及PrM蛋白的重組二價弱毒疫苗候選株，此外，鴨坦布蘇病毒的組織苗研究取得了較大的進展，目前已有兩家單位成功申報了新獸藥證書，一個是中國農(nóng)科院上海獸醫(yī)研究所李澤君等[21]研究團隊將鴨坦布蘇病毒強毒株（FX2010株）在雞胚成纖維細胞上連續(xù)傳代培養(yǎng)180代，獲得致弱毒株并利用該致弱毒株制備的鴨坦布蘇病毒活疫苗，研究顯示該弱毒活疫苗可對鴨子提供較高的保護率；另一家是北京市農(nóng)林科學(xué)院劉月煥研發(fā)團隊，研制了鴨坦布蘇病毒滅活疫苗。鴨坦布蘇病毒活疫苗和滅活疫苗目前均已轉(zhuǎn)讓給公司進行開發(fā)上市。

3 討論

迄今為止，關(guān)于鴨坦布蘇病毒的發(fā)病機理和免疫應(yīng)答尚不明確，仍有很多問題需要進一步深入研究，天然免疫是機體抵抗病原微生物入侵的第一道防線，同時也是激活獲得性免疫的重要前提和基礎(chǔ)。很多生物如人、豬、鼠、原雞等天然免疫系統(tǒng)已經(jīng)研究的比較清楚，而對鴨的了解仍然知之甚少。目前隨著鴨的全基因組序列測序成功，鴨體內(nèi)的一些免疫因子也相繼被擴增和注釋。Li等[22]從鴨胚成纖維細胞中克隆得到的MAVS，該分子是線粒體抗病毒信號蛋白，作為信號分子參與宿主防御和促使機體產(chǎn)生I型干擾素IFN-I；Cheng等[23]從鴨脾臟中克隆并鑒定了MyD88的兩個異構(gòu)體，該分子是骨髓樣分化因子，在I型IL-1R和TLR誘導(dǎo)NF-κB的激活信號通路中起著調(diào)節(jié)作用。這些研究結(jié)果對進一步研究鴨坦布蘇病毒感染后宿主體內(nèi)免疫反應(yīng)的分子機制提供了有力的技術(shù)支撐。

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