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血清4型禽腺病毒研究进展

来源:抵帆知识网
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中国兽药杂志2018年11月第52卷第11期  ChineseJournalofVeterinaryDrug

doi:10.11751/ISSN.1002-1280.2018.11.12

血清4型禽腺病毒研究进展

朱庆贺1,张鹏宇2,王观悦1,王爽1,陈曦1,杨旭东1,史同瑞1∗

[收稿日期]2018-08-20 [文献标识码]A [文章编号]1002-1280(2018)11-0080-06 [中图分类号]S852.65

(1.黑龙江省兽医科学研究所,黑龙江齐齐哈尔161000;2.黑龙江八一农垦大学,黑龙江大庆163000)

[摘 要] 近年来,血清4型禽腺病毒(FAdV-4)在我国爆发,造成家禽行业严重的经济损失。病毒感染引起死亡率高,临床剖检可见明显的心包积液综合征的症状。病毒极具传染性,可垂直及水平传播,通过受感染肝脏组织匀浆可以分离和检测病毒。目前实验室诊断主要通过琼脂扩散试验、酶联免疫吸附试验、酶分析、聚合酶链式反应、实时荧光定量PCR、高分辨率的融化曲线分析等进行检测。疾病预防主要通过灭活疫苗的接种,而减毒活疫苗和亚单位疫苗也相继被开发。对FAdV-4的流行病学、发病特征、病毒诊断方法以及预防策略等方面进行了综述,以期为FAdV-4的深入研究奠定基础。

[关键词] 4型禽腺病毒;流行;诊断;疫苗

TheDevelopmentofFowlAdenovirusSerotype4

ZHUQing-he1,ZHANGPeng-yu2,WANGGuan-yue1,WANGShuang1,

2.HeilongjaingAugustFirstAgricultureUniversity,Daqing,Heilongjiang163000,China)(1.HeilongjiangInstituteofVeterinaryScience,Qiqihar,Heilongjiang161000,China;

CHENXi1,YANGXu-dong1,SHITong-rui1∗

  Correspondingauthor:SHITong-rui,E-mail:systr@sina.com

Abstract:Fowladenovirusserotype-4(FAdV-4)haderuptedinChinainrecentyears,causedseriouseconomiclossestothepoultryindustry,usuallyshowedsymptomsofhydropericardiumsyndrome(HPS),andhighmortalityrate.Thevirushadstronginfectious,couldbetransmittedverticallyandhorizontally.Theviruscouldbeisolated

frominfectedliverhomogenatesanddetectedbyseverallaboratorydiagnosticmethods(includinganagargelimmunoelectrophoresis,restrictionendonucleaseanalyses,polymerasechainreaction(PCR),real-timePCR,andandmoreattractivevaccinecandidatessuchasattenuatedlivevaccinesandsubunitvaccinesalsohadbeendeveloped.Byreviewingepidemiology,pathogenesis,diagnosismethods,andvaccinestrategiesofFAdV-4,hopetolaythefoundationforfurtherresearchandclinicalpreventionofFAdV-4.Keywords:FAdV-4;epidemiology;diagnose;vaccine

immunodiffusiontest,enzyme-linkedimmunosorbentassays,indirectimmunofluorescenceassays,counterhigh-resolutionmelting-curveanalyses).Inactivatedvaccineshadbeendeployedwidelytocontrolthedisease,

基金项目:黑龙江省应用技术研究与开发计划(sczzn2017-2)

作者简介:朱庆贺,男,助理研究员,硕士研究生,从事兽药及兽用生物制品研究。通讯作者:史同瑞。E-mail:systr@sina.com

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  4型禽腺病毒(Fowlavianadenovirusserotype4,FAdV-4)主要是以心包积水为主要临床症状的鸡急性传染病,临床中又称为“鸡心包积水综合征(Hydropericardiumsyndrome,HPS)”。该病发病急,传播速度快,主要引起4~8周龄肉鸡感染,死亡率可达40%~90%。该病最早于巴基斯坦的安卡拉被报道,由此又成为“安卡拉病”。近年来,我国河南、山东、安徽、辽宁、吉林、江西和湖北等省份出现大面积爆发,给我国养鸡业造成了严重的经济损失。2 流行病学

现淡黄色透明液体为主要临床症状,因此也被称为HPS。HPS最早在巴基斯坦靠近卡拉奇的安卡拉墨西哥、秘鲁、俄罗斯、孟加拉国、韩国相继出现该病[4]。2006年第一次在中国被报道[5],但直到黑龙江、、安徽、山东、江西、湖北和江苏等省份FAdV-4感染主要以鸡包涵体肝炎和心包内出

首先被报道[3]。其后,在土耳其、斯洛伐克、印度、

2015年7月开始在中国的河南、河北、辽宁、吉林、本文综述了目前FAdV-4的相关研究进展,希望能为FAdV-4的进一步研究以及临床防控提供参考。

1 病毒分类、结构和理化性质

腺病毒科(Adenoviridae)因最初从腺体组织分离,故名腺病毒,而根据形态结构、免疫学特性和宿主范围可划分为两个属:哺乳动物腺病毒属(Mastadenivirus)禽腺病毒属根据其抗原性的不同可分为和禽腺病毒属(Avianadenovirus)。3个群。FAdV已鉴定了-4隶属于腺病毒科禽腺病毒属5个禽腺病毒种,其名称用字母Ⅰ亚群A~,亚群E表示,根据其血清型测试分为12个血清型。FAdV-4属于禽腺病毒C种血清4型。病毒粒子无囊膜,直径70~90nm,呈20面体对称,由衣壳(Capsid)、纤突(Fibre)、核酸芯髓(Core)及相关蛋白构成。其衣壳由252个壳粒(Capsomere)组成,其中20面体顶角上为12个五邻体(Penton),每个五邻体有两条纤突,长100A-370A,直径2nm,纤突由五邻体蛋白为基底在衣壳表面伸出,纤突顶端形成头节区(Knob)。其余240个非顶角壳粒为六邻体蛋白头节区可与细胞表面的病毒受体结合(Hexon)构成。207面体的面和棱的大部分,六邻体成棱柱状,状排列~11nm。。病毒核酸为双股病毒粒子在感染细胞核内经常呈晶格直径DNA,占据整个病毒的氧胆酸钠11.3%~13.5%[1]、胰蛋白酶。病毒对脂溶剂、2%酚以及50%,如乙醚乙醇等具有抵、氯仿、脱

抗力,同时可耐受pH3-9,但在浓度1∶1000的甲醛中可被灭活。另外,病毒的增殖也可被DNA抑制剂BuDR所抑制[2]。

迅速传播[6-7]但其他季节也可零星发生。该病主要发生在炎热,发病率和死亡率可高达

、湿润的夏季,40%2特征性症状为心包出现淡黄色透明液体~3周龄偶发~90%。疾病主要,通常经过一个4~8周黄羽肉鸡中爆发24~48h的潜伏期,,肝脏肿。胀,肾脏水肿,尿酸盐沉积。通过扩增中国分离的12显示这些毒株可能来源于之前的印度株株FAdV-4Hexon基因并遗传进化树分析序列[8-9]测序结果表明,FAdV-4中国株与澳大利亚。

、墨

西哥、加拿大的KR5、ON1、MX-SH90对比分析显示存在ORF19基因缺失。已有研究证明,ORF19基因缺失毒株比ORF19完整毒株具有更高的致病性,ORF19基因的缺失也被认为是FAdV-4在中国造成大量流行的主要原因[10]2015年分离的FAdV-4中国株与。另外2013,还发现这些

国株的ORF29基因出现了33nt和6nt年分离的中的基因缺失,可能暗示近年来爆发的FAdV-4株适应了中国的宿主和环境[11]最近报道称,。

在麻鸭中发现了FAdV-4发生,病毒感染25日龄麻鸭,病鸭呈现出与心包积液病鸡相似的临床症状,死亡率达40%[12]并未出现死亡情况。另外,鸵鸟中也有。Ⅰ然而群禽腺病,雏鸭毒分离的报道,利用12种标准毒阳性血清鉴定,确定分离株为FAdV-4,血清鉴定结果也与基因系统进化树分析相符合[13]学数据调查对于阐述。利用基因序列分析进行流行病FAdV-4在不同宿主之间进化关系,以及FAdV-4的预防和控制具有重要意义。3 发病特征

已有研究证明,纯化的FAdV-4毒株攻毒SPF

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雏鸡24~48h后可引起死亡,病鸡表现精神沉郁,闭目嗜睡,出现临床症状24h内死亡,剖检可见明显的心包积液症状。不同的肉鸡毒株在田间呈现相似的敏感性。鸡胚卵黄囊接种FAdV-4出现鸡胚发育迟缓,出血,最终以胚胎死亡而告终。研究人员通过皮下注射,口服的方式均能复制出HPS[14],FAdV-4对肉鸡表现出很强的致病性,在临床中能够横向通过粪便途径在鸡群甚至农场间传播。在产蛋母鸡被感染后,其后代可能出现先天性感染,至关重要的作用,从受感染动物的血液、体液或组织中观察到病毒粒子存在是确诊病毒感染的金标准,通过对HPS病例中肝脏匀浆、肝细胞或病毒颗粒进行染色,利用透射电镜可以观察纯化后的腺病毒粒子,说明FAdV-4是HPS的致病病原[20]。在无囊膜、六边形、二十面体等典型特征,有助于对该病进行确诊。

4.4 分子生物学技术 分子生物学实验技术是实受感染的肝细胞核中观察病毒颗粒直径约75nm,

进一步促进了病原的广泛传播。

野生鸟类FAdV-4抗体检测结果显示,乌鸦和鸽子的血清样本的阳性率较高,这表明野生鸟类可能是病原的携带者[15]病传播的特定宿主。另外,在自然条件下可能成为疾,有研究表明,FAdV-4毒株对淋巴组织有偏好,能够导致B、T细胞的耗竭,从而导致免疫抑制[16]他病毒如传染性法氏囊。而(IBD)HPS及鸡传染性贫血病发生时常常伴发其毒(CIA)的感染,这可能与其免疫抑制有关[17]4 诊断方法

4.1 亡率较高临床及病理诊断。对濒死鸡分析表明 临床中,4受感染病鸡精神沉~8周龄的肉鸡死郁,24h内突然死亡,外观没有明显的临床症状,剖检可见心包内出现一种淡黄色透明液体,肝脏肿胀,偶尔可见肾炎症状。病理组织切片分析显示,攻毒试验鸡出现心肌淋巴细胞浸润,肝脏中肝细胞坏死及出现嗜碱性核内包涵体,其中嗜碱性核内包涵体可作为FAdV-4感染的典型特征[18]4.2 病毒分离 病鸡肝脏是主要的感染相关器。

官,病毒载量最高。因此,FAdV-4可以通过受感染

的肝脏组织悬液接种鸡胚尿囊腔或卵黄囊的方式进行分离和纯化,也能在鸡胚胎肾细胞、鸡胚胎肝细胞、鸡胚成纤维细胞以及鹌鹑成纤维细胞(QT病变-,35)细胞脱落上分离[19],感染细胞内存在包涵体,细胞感染后呈现明显的细胞。经纯化的病毒在透射电镜下与肝脏组织切片具有相同的形态学特征。

4.3 和真菌进行超微结构检查电镜 利用电镜可以对病毒,在微生物的诊断中起着、细菌、原生动物验室诊断最常用的检测方式。如性内切酶分析(REA)、DNA探针原位杂交、聚合酶链式反应(PCR)、线(high-实时荧光定量resolutionmelting,HRM),PCR[21]和高分辨率熔解曲均可用于FAdV-4的检测和鉴别。

酶切分析(REA)REA最初用于对FAdV不同毒株进行分组和鉴别。根据DNA的基因组相似性通过BamHⅠ和HindⅢ消化后,可从17株FAdV中得到11种血清型[22]之间存在交叉中和,但利用。虽然HinFADVdⅢ、-Dra4型和Ⅰ、Xba10Ⅰ型、NotⅠ、SfiⅠ、BglⅡ、SmaⅠ和NaeⅠ酶切分析能够揭示其中的差异[23]用的方法。禽腺病毒。PCR方法是检测PCR检测的主要优点是快FAdV-4的最常速、简便、灵敏度高。Hexon基因常被研究人员用来设计引物,通过测序分析可将病毒的A~E种区分开来,并定位到种内特定的血清型[24]结合REA的方法可以检测和分化12株,FAdV通过的参PCR考菌株[25]的亚基因中和表位也被用于禽腺病毒的检测。此外,Fiber基因因为其编码特定类型。应用AluI.氏酶能够建立针对Fiber基因的聚合酶链反应-性片段长度多态性分析(PCR-RFLP)方法,可用于鉴别出现心包积液症状与不出现心包积液症状的FAdV-4毒株[26]利用荧光定量PCR方法可以达到检测和量化。

FAdV建立一种-4的目的HRM-。curve以Hexon检测方法基因,L1用于区设计引物FAdV-4,可的基因检测和血清分型[27]4.5 学检测方法血清技术,也被用于检测 琼脂扩散试验作为一种经典血清。

FAdV-4,该方法操作简

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便,实验要求较低,适于较为简单的临床及实验室检测。

集的能力,但ManzoorS利用人O型红细胞血凝抑制试验检测了野生鸟类中FAdV-4血清抗体情况[15],得到了很好的试验结果。当然,最准确的诊断手段依然是病毒的中和试验(VN),但试验要求较高,费时费力且价格比较昂贵。

FAdV-4不具备使鸡、大鼠以及小鼠红细胞凝

灭活苗,免疫保护期可达6个月以上。

免疫原性等方面进行鉴定,筛选了适合制备全病毒灭活疫苗的优势毒株,并研制了FAdV-4油乳剂灭活苗。通过免疫攻毒试验证实,FAdV-4油乳剂灭活苗能够产生对血清4型,8a型以及11型的多血清型交叉保护。PanQ等[34]针对在中国爆发的FAdV-4型毒株,分离制备了灭活疫苗,疫苗免疫后KimMS等[33]通过对不同FAdV-4毒株相关

法,早期研究中应用全病毒包被抗原检测自然感染ELISA检测是FAdV-4血清学诊断的重要方和试验感染的鸡血清样本中FAdV的抗体。但是病毒抗原的制备相对繁琐且效率低下,敏感性和特异性较低。后期研究人员利用Hexon蛋白具备抗原决定簇的特点,利用FAdV-4的Hexon蛋白包被抗原,建立了FAdV-4的抗体检测方法,但由于Hexon响血清型特异性的鉴别蛋白是群禽腺病毒的群特异性抗原[28]FAdV。因此,,可能影能够做到针对-4的Fibre研究人员利用4型禽腺病毒检测的目的蛋白进行表达并作为包被抗原[29],非结构蛋白100K、33K等也都有成功表达并做为,另外,包被抗原建立ELISA检测方法的报道[30]组蛋白包被建立的间接ELISA被证明是敏感。基于重、特异和准确的,但更重要的是,这些方法更容易标准化,因此适合大规模推广应用。5 预防策略

做好养殖场所以及养鸡设备的消毒工作,适当的温度、湿度、通风处理,均能影响鸡心包积水的发病情况,但由于引发鸡HPS的主要病原FAdV-4存在,所以最行之有效的控制该病的发生仍然是疫苗的预防。目前,已报道的用于预防FAdV-4的疫苗主要分为灭活苗、弱毒苗以及基因亚单位疫苗三类。5.1 灭活疫苗 Afzal等[31]利用感染HPS病鸡的肝脏组织制备灭活疫苗,田间试验结果表明,接种疫苗组死亡率为0.52%,而未接种疫苗的禽类死亡率为5.34%。另外,在疾病爆发时紧急接种灭活疫苗结果显示,未接种疫苗组死亡率达到了10.27%,接种疫苗组后死亡率仅为2.33%。韦悠等[32]利用FAdV-4和FAdV-8制备了禽腺病毒的双价油乳剂

能够产生高水平的抗体,其中,Th2(白细胞介素-4)免疫应答优于Th1(γ干扰素)。

5.2 12弱毒疫苗次后致弱一株 MansoorFAdVMK-等[35]利用鸡胚连续传代4毒株,并与商品化的组织灭活苗共同免疫14日龄无母源抗体的肉鸡,24日龄时应用10倍剂量ELD50进行攻毒实验,结果表明,弱毒疫苗比商品化灭活苗保护率更高,肝脏、心脏等组织器官伤害性更小,也证明了该弱毒疫苗具备免疫原性,有制备商品化弱毒苗的潜质。毒株被分离出来2004年,一株没有,命名为HPSFAdV临床症状的-4ON1,SPFFAdV鸡经口-4服和肌肉内感染接种FADV-4ON1后,都能产生强烈的抗FADV-4特异性抗体反应。同时,禽类抗感染细胞因子如干扰素(IFN)和白细胞介素(IL)-10在肝脏中的表达量也明显增加[36]目前,灭活疫苗的接种是防治。

HPS较为有效的方式,具备制备简单、免疫效果确实的优点,但是同时也存在刺激机体产生抗体时间短,需重复免疫的缺点。弱毒疫苗维持免疫时间长,但可能存在弱毒毒力返强,遗传不稳定的缺点。为了解决这个问题,研究人员试图开发一种亚单位疫苗,即利用大肠杆菌原核表达系统表达FAdV-4的Penton蛋白,肉鸡的免疫原性及攻毒保护试验证实原核表达的6 Penton结 蛋白能够提供语

90%的保护力[37]。

散至亚洲FAdV、-中美洲4对肉鸡有很高的致病性、南美洲以及一些欧洲国家,目前已经扩

,鉴于其扩散迅速,FAdV-4对肉鸡养殖业造成的巨大损失,受影响的各个国家和地区应制定预防方案,避免更严重的损失。

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 LiuXF,MaFZ.Diagnosisandprotectionofthehydroperi-

增强鸡对FAdV-4的感染抵抗力是控制HPS发生的关键。一方面,环境因素起着至关重要的作用,控制好饲养环境温度、湿度以及通风情况能够有效地控制心包积液症状的发生,另外做好鸡舍环境的整体消毒工作,能够减少FAdV-4在环境中的数量,抑制疾病的爆发。另一方面,疫苗接种仍是控制该病爆发的最有效方式,目前,研究人员正致力于灭活疫苗、弱毒疫苗以及亚单位疫苗的研究,[7] LiHJ,WangL,QiuZ,etal.FowladenovirusspeciesCserotype

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除了针对FAdV-4的应用研究外,对于FAdV-4的基础研究也不应忽视,ORF19基因缺失导致致病性增高还有待进一步研究证实。新分离FAdV-4中国株ORF29出现了33nt和6nt的基因缺失,是否为适应中国宿主与环境的表现也需要继续探索。参考文献:

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(编辑:李文平)

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