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充電課堂：如何防范非洲豬瘟，首先要了解它的病原學與致病機理！
- 分類：技術服務
- 作者：大北農疫苗 劉洪強
- 來源：
- 發布時間：2019-03-19 20:13
充電課堂：如何防范非洲豬瘟，首先要了解它的病原學與致病機理！
【概要描述】非洲豬瘟(Africanswinefever,ASF)是由非洲豬瘟病毒（ASFV）引起的一種急性、熱性、高度接觸性傳染病,主要表現出全身出血、呼吸障礙和神經癥狀等臨床癥狀，因該病發生具有病程短、死亡率高等特征,給養豬業造成嚴重的經濟損失，因此，世界動物衛生組織(OIE)將其列為法定報告動物疫病之一，我國將其列為一類動物傳染病。盡管在病原學和致病機理方面的研究奠定了很多重要的理論基礎，但截至目前,防
- 分類：技術服務
- 作者：大北農疫苗 劉洪強
- 來源：
- 發布時間：2019-03-19 20:13
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非洲豬瘟 (African swine fever, ASF) 是由非洲豬瘟病毒（ASFV）引起的一種急性、熱性、高度接觸性傳染病, 主要表現出全身出血、呼吸障礙和神經癥狀等臨床癥狀，因該病發生具有病程短、死亡率高等特征, 給養豬業造成嚴重的經濟損失，因此，世界動物衛生組織 (OIE)將其列為法定報告動物疫病之一，我國將其列為一類動物傳染病。盡管在病原學和致病機理方面的研究奠定了很多重要的理論基礎，但截至目前, 防控該病仍缺乏有效的疫苗和治療手段。本文就ASF病原學及致病機理方面的主要研究進展進行闡述。
1、病原學
1.1 形態結構
ASFV是一種有囊膜包裹的線性雙鏈DNA病毒, 屬于雙鏈DNA病毒目、非洲豬瘟病毒科、 非洲豬瘟病毒屬，是ASFV家族中的唯一成員。病毒粒子在透射電鏡下呈二十面體，由外而內分別為外囊膜、衣殼、內囊膜及核心構成。外囊膜為六角形，其來源可能是宿主的細胞膜，是病毒感染所必須的結構；衣殼直徑為172～191nm的二十面體，對應1892～2172個衣殼粒，衣殼粒長13nm，寬5～6nm，直徑13nm，衣殼粒間距7.4～8.1nm，呈中間有空的六邊形棱柱體；病毒粒子內部是由包含基因組核酸的核蛋白以及類核構成的病毒核心，直徑為70～100nm（圖1）。
1.2 基因組
非洲豬瘟病毒的“真身”（電鏡照片）| Wikipedia
ASFV基因組結構與痘病毒類似，病毒基因組末端以共價鍵閉合，長度為170～190kb，含151個開放性閱讀框 (ORFs)，可編碼150～200種蛋白質。基因組中央是長約125kb的保守區，該序列常作為ASFV的基因分型依據。 中央保守區的左端48kb和右端22kb中間區域存在差異, 這是不同分離株基因組長度差異的主要原因，與病毒的變異及免疫逃逸等機制密切相關。目前, 全病毒基因組序列已被測定的ASFV共有11株, 其中1株為適應Vero細胞培養的無毒力的西班牙BA71V分離株, 是當前用做實驗室研究的常用毒株。
1.3 基因組編碼蛋白
按ASFV編碼蛋白的功能進行區分，可將這些蛋白分成四類。(1)組成病毒的結構蛋白，共有17種蛋白，主要包括P72, P49, P54, P220, P62, CD2v蛋白等。其中，P72蛋白表達于ASFV感染晚期, 位于病毒衣殼的表面, 具有良好的免疫原性和抗原性, 是病毒二十面體衣殼的重要組成成分，此外，P72編碼基因具有較高的同源性, 常用于ASFV基因的分型；(2)參與病毒復制、轉錄及翻譯過程起主要作用的酶和相關因子，如dUTPase、UBC酶、DNA聚合酶等；(3)影響宿主細胞功能的蛋白，如PA238L、IAP、BCL-2樣凋亡抑制因子、P54等。其中，P54在ASFV誘導宿主細胞凋亡中發揮重要作用；(4)與病毒免疫逃逸機制相關的蛋白，如A238L與細胞IKB蛋白具有同源性, 可以抑制機體鈣調蛋白磷酸酶的活性。
1.4 流行毒株
過去認為ASFV只有一個血清型，但最近研究報道發現，基于紅細胞吸附抑制試驗（HAI）可將32個ASFV毒株分成8個血清組。通過對所有已知的ASFV毒株進行遺傳特征分析，可分為23個與地理相關的基因型（圖2），說明了ASF 流行病學的復雜性。
其中，22個基因型系從東非、南非的家豬或野生動物（包括野豬、散養豬及軟蜱）體內分離獲得；第23個基因型（genotype XXIII）系從東非埃塞俄比亞分離獲得。當前我國流行的 ASFV 屬于基因Ⅱ型，曾在莫桑比克、贊比亞和馬達加斯加的家豬群流行 (Bastoset al., 2003; Bastos et al., 2004; Penrith et al., 2007)，2007 年傳入高加索地區的格魯吉亞和俄羅斯。
1.5 理化特性
ASFV對溫度敏感，抵抗力不強。加熱56℃（70min）或60℃（20min），即可使病毒滅活；無血清介質中，pH<3.9或>11.5可使ASFV滅活；0.8%的氫氧化鈉（30min）、含2.3%有效氯的次氯酸鹽溶液（30min）、0.3%福爾馬林（30min）、3%苯酚（30min）和碘化合物可滅活ASFV（表1）。
ASFV在不同環境下的存活狀態見表2。不同ASFV在死亡野豬尸體中可以存活長達1年；糞便中至少存活11天；在腌制干火腿中可存活5個月；在未經燒煮或高溫煙熏的火腿和香腸中能存活3～6個月；4℃保存的帶骨肉中至少存活5個月，冷凍肉中可存活數年；半熟肉以及泔水中也可長時間存活。
2 致病機理
2.1 ASFV與宿主細胞的相互作用
豬的單核－巨噬細胞是ASFV感染的主要靶細胞，其次，ASFV也可感染樹突狀細胞、內皮細胞、巨核細胞、中性粒細胞等。ASFV通過與細胞表面的相關受體結合而侵入細胞，研究表明，病毒編碼的許多蛋白參與了病毒與細胞表面受體的結合過程，如P54 、 P72等蛋白，細胞脂質膽固醇也參與了ASFV的感染過程。另外，Franzoni等研究表明，巨噬細胞表面的CD163受體與細胞對ASFV的易感性密切相關，但其是否介導ASFV感染還需進一步驗證。ASFV與細胞表面受體結合后，進而介導宿主細胞發生胞吞作用，使病毒得以進入，隨后則利用病毒囊膜與宿主細胞膜的相似相融機制逐步將病毒粒子釋放到宿主細胞內，完成感染。
ASFV進入細胞后，病毒核心在p37蛋白的介導作用下，被轉運至細胞核周圍。首先以自身攜帶的酶和相關因子進行早期mRNA的轉錄和翻譯，從而為病毒復制和加工提供所需的各種酶，然后在細胞的胞漿內完成自我復制。Freitas等研究發現，在ASFV體外感染的早期階段，細菌拓撲異構酶抑制劑可干擾ASFV病毒的復制，為相關藥物潛在靶標的篩選和疫苗的研發提供了新的思路。
ASFV病毒粒子組裝是在胞漿中完成的，在病毒粒子裝配階段，被病毒蛋白修飾后的宿主內質網膜形成病毒粒子內膜，隨后P72蛋白被裝配到病毒粒子之中，在多種非結構蛋白的調節下，病毒晚期蛋白P49的表達最終形成二十面體病毒粒子。組裝完成后，成熟的病毒顆粒在驅動蛋白提供的動力下，借助細胞骨架微管運輸轉移到細胞膜，通過細胞膜出芽的方式分泌到細胞外。
2.2 ASFV與宿主動物的相互作用
呼吸道和消化道是ASFV侵入家豬或野豬的主要門戶，病毒侵入機體后，首先在扁桃體和下頜淋巴結的單核細胞和巨噬細胞中進行增殖，經2～15天孵育大量增殖后，伴隨血液循環進入循環系統，引起病毒血癥，病毒血癥持續時間一般于感染后4～8天出現，可持續數周或數月。進入血液循環的ASFV可進一步在二次復制場所——骨髓、肺臟、肝臟中進行復制。
ASFV病毒顆粒可侵襲毛細血管、動脈、靜脈、淋巴結等的內皮細胞，病毒在感染過程中可誘導一些細胞因子釋放，如IL-1、TNF-α及氧自由基等，從而導致相應組織、器官出現出血、漿液性滲出、血栓和梗死等病理變化。ASFV強毒株能導致大量的淋巴細胞凋亡，這種凋亡是由病毒感染的巨噬細胞表面或釋放的細胞因子引起的，并最終導致T細胞和B細胞數量顯著減少，從而影響對ASFV免疫應答，引起免疫抑制。
ASFV對不同宿主的致病性差異主要取決于其與不同宿主間的相互作用。對家豬而言，不同ASFV毒株感染后可呈現急性死亡到亞臨床感染等不同的臨床癥狀；對野豬而言，感染ASFV后常表現為無臨床癥狀且僅伴有低病毒血癥；對蜱而言，主要是通過吸食帶毒豬血液而感染ASFV，感染4周后，其體內就出現病毒復制，且保持較高的病毒滴度，通過叮咬又可將病毒從蜱體內傳播到易感豬體內。
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弄清ASF流行病學，更好地防范非洲豬瘟！
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