猪戊型肝炎研究进展
2016-02-01王安航崔克
王安航,崔克
(1.海南省动物疫病预防控制中心海南海口571100;2.海南省现代农业检验检测预警防控中心海南海口571100)
猪戊型肝炎研究进展
王安航1,崔克2*
(1.海南省动物疫病预防控制中心海南海口571100;2.海南省现代农业检验检测预警防控中心海南海口571100)
摘要:猪戊型肝炎是重要的人兽共患病,近年发病率逐渐升高,对畜牧业发展和公共卫生安全造成巨大的威胁。本文对其病原学、流行病学情况、检测技术,免疫及预防等方面的研究进展作一综述,为猪戊型肝炎的防控提供参考。
关键词:猪戊型肝炎;预控;人兽共患病
猪戊型肝炎由戊型肝炎病毒引起,该病毒通过粪口途径传播,可感染人、猪、黑猩猩等多种动物,且可引起人的高病死率,同时猪的感染机率较高,为一种重要的人兽共患传染病。 开展猪戊型肝炎的研究,对畜牧业发展、畜产品质量安全、公共卫生安全有重要的意义。
1病原
1982年,前苏联学者采用免疫电镜技术发现一种新型病毒,当时称为经肠道传播的非甲非乙型肝炎病毒。1989年在东京国际会议上,该病毒被命名为戊型肝炎病毒。1990年,Reyes等对戊型肝炎病毒的基因组进行了序列分析。1997年,美国学者自猪体内分离到戊型肝炎病毒,并证实与人类的戊型肝炎病毒在基因序列上有很高的同序性,可感染黑猩猩和恒河猴,表明戊型肝炎病毒可跨种间传播,为猪戊型肝炎的病原。
猪戊型肝炎病毒粒子为直径是27~34 nm的球形颗粒,无囊膜,表面有纤突。该病毒有两种形态:一种为内部致密,含有全部基因的全病毒颗粒,另一种为内部透亮,含有部分基因的不完全病毒颗粒。猪戊型肝炎病毒对外界抵抗力不强,高盐、氯化铯及氯仿均可破坏其稳定性,煮沸5 min可灭活病毒。戊型肝炎病毒分为8个基因型,但只存在一个血清型。其中,猪戊型肝炎病毒属于基因Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ型,为目前重要的人兽共患病病原。基因Ⅰ型于2006年在柬埔寨的猪群中发现[1],基因Ⅲ型同样于2006年在上海的猪群中发现[2],且研究表明,其基因序列与美国流行的US1、US2毒株同源性较高。基因Ⅳ型为我国猪戊型肝炎病毒的主要基因型,于1993年在我国人群中首先被发现。而目前我国境内存在戊型肝炎病毒的I、III、IV3个基因型。
猪戊型肝炎病毒是单股正链RNA病毒,基因组全长约7.2 kb,全基因组结构包含ORF1、ORF2、ORF3 3个互相重叠开放阅读框,同时还有5'端非编码区及3'端含polyA尾的非编码区。
ORF1长约5 kb,主要编码病毒甲基转移酶、RNA依赖的RNA聚合酶、解螺旋酶等非结构蛋白,与病毒复制有关,并且含有12个抗原表位。ORF1基因序列变化较大,并且高变区的核苷酸长度会因毒株不同而不同,同时ORF1存在3个高度保守的序列,分别为GDD、GVPGSGKS和DEAP序列,RNA依赖性的RNA聚合酶与GDD序列有关,RNA依赖性NTP酶的激活则依赖GVPGSGKS和DEAP序列。ORF1编码的病毒甲基转移酶表明猪戊型肝炎病毒基因具存5'帽子结构,而研究表明,该5'帽子结构是病毒保持复制能力和侵袭能力所必须的。
ORF2长约2 kb,编码病毒结构蛋白。由于其核苷酸形成较强的RNA次级结构,故基因序列较保守,其中与ORF3重叠的核苷酸序列是病毒基因中最保守的部分。但是ORF2编码的氨基酸序列变异性较大,所以其在病毒粒子逃避免疫和形成过程中发挥作用。目前研究表明,ORF2表达的蛋白上至少有9个抗原活性区,且在390-470 aa这一活性区中至少有5个抗原表位,结构非常复杂,同时除少数几个活性区分布在N端,大部分位于C端2/3区域。另有研究表明,C端2/3区域抗原表位的抗原性与其高级结构有关,由于蛋白肽链的折叠,C端的抗原表位被遮盖,如果切去N端部分蛋白肽链,则C端抗原表位抗原性会很好。
ORF3编码含122/123个氨基酸的磷酸化蛋白,目前确定有3个抗原表位,该磷酸化蛋白可与宿主细胞骨架结合,并且是促分裂原活化蛋白激酶超家族的底物,可被磷酸化[3]。该蛋白参与猪戊型病毒肝炎的组装、侵袭宿主细胞及在细胞间信号转导过程,同时刺激机体IgM,并且与病毒的基因型分型有关。
2流行病学情况
猪戊型肝炎病毒可感染猪、牛、鸡、犬、鼠及灵长类等动物,主要途径为口径传播,也可通过口鼻接触,异种器官移植的方式传播。研究表明,病毒可在肝脏、肠及淋巴结等器官中复制,绝大部分通过粪便排出体外,其他动物通过接触含有病毒的粪便又会感染,形成大面积感染的循环。
猪戊型肝炎在公共卫生上有重大意义,目前各国均对其流行情况开展了研究。日本检测了25个猪场的2 500头猪的血清抗体,平均阳性率达到58%,表明猪戊型肝炎在日本国内的猪群普遍流行。英国则证实了其猪群中猪戊型肝炎抗体阳性率为85.5%。印度尼西亚的研究表明,猪群中抗体阳性率可达89%。在我国,葛胜祥、王叶春、叶安菊等对各地猪群开展了猪戊型肝炎血清抗体的调查,发现平均阳性率在83%左右,并且散养猪阳性率较高。美国对其本土37个猪场开展猪戊型肝炎的流行病学调查,结果显示,抗体阳性率达54%,病原阳性率达35%。同时我国和其他国家也开展了病毒学调查,其中日本在调查的样本中,病原学阳性率达15%,泰国达到38%,墨西哥达到30%,美国达到43%,我国在浙江、河南、北京等地区也不同程度的在样品中检测到猪戊型肝炎病毒。
研究发现,猪场工作人员特别是猪场兽医体内猪戊型肝炎抗体阳性率高于一般人群1.5倍左右。另外,董世娟等根据猪戊型肝炎的流行病学资料,建立了灰色系统GM(1,1)模型,以预测其流行趋势,结果表明,该模型科学、简单、较准确的预测猪戊型肝炎的流行情况,为该病的流行病学调查提供了新的方法及科学的参考依据[4]。
3检测技术
猪感染猪戊型肝炎后,不表现明显的临床症状,呈隐性经过,诊断该病主要依靠实验室检测。目前,血清学检测技术主要是间接ELISA,用以检测猪戊型肝炎病毒IgA、IgG和IgM抗体,其中对IgG抗体的检测较常用,对IgA抗体的检测可用于确切诊断,对IgM抗体的检测可区分既往感染和新近感染。如韦献飞等采用ORF2和ORF3编码蛋白为抗原,刘涛等采用ORF3编码蛋白为抗原,盛慧明等依据ORF2编码的氨基酸序列采用多聚抗原肽技术合成肽段作为抗原以及赵凯等利用ORF1和ORF2、ORF3编码蛋白建立的ELISA方法,均具备较高的特异性和敏感性,取得了很好的效果。病原学检测技术主要是RT-PCR方法,Inoue等根据ORF2/ ORF3重叠区的序列设计引物,建立了可同时检测4种猪戊型肝炎病毒基因型的RT-PCR方法,具有较高的灵敏度。赵晨燕等根据ORF3保守序列建立了实时荧光RT-PCR方法,敏感性比常规RT-PCR提高1~2个数量级。邱蜜蜜等根据ORF2保守区序列,利用Taqman探针法建立了荧光定量RT-PCR方法,为猪戊型肝炎病毒的快速定量检测奠定了基础[5]。
4免疫和预防
尽管各国学者对猪戊型肝炎开展了大量的研究,对于该病仍无有效的治疗方法,而采用疫苗进行主动免疫是预防该病最经济、有效可行的手段。目前,猪戊型肝炎病毒没有合适的体外增殖细胞,阻碍了灭活疫苗和弱毒疫苗的开发。随着细胞生物学、基因工程技术的发展,基因工程疫苗方面的研究有了很大进展,Tuteja等研究了细胞因子对猪戊型肝炎DNA疫苗的协同作用,为核酸疫苗的开发打下了良好的基础。肖爱欢等采用ORF2的3个抗原片段,分别构建原核表达质粒,结果表明,3个重组质粒均表达目的蛋白,并具有良好的抗原性。而李斌、苏乾莲等在此基础上,构建了3个真核表达质粒,转染293T细胞后,目的蛋白得到高效表达,也具有良好的抗原性,为研制猪戊型肝炎疫苗打下了良好的基础[6,7]。但是,目前仍没有商品化的猪戊型肝炎疫苗用于实际生产。
总之,猪戊型肝炎作为人类重要的人兽共患病,其公共卫生意义非常重要。鉴于目前状况,预防的关键宜采取如下的综合性措施,首先开展猪戊型肝炎病毒的病原学和致病机制研究,建立检测方法,开展监测和流行病学调查,掌握其发病规律,提高预警预报工作;其次开发有效的疫苗,加强该病与其他动物疫病致病关系的研究,提高整体猪群的免疫水平;第三加强对动物性食品和外来动物疫病的检疫,注重对生猪及环境的消毒灭源工作,有效控制传染源。随着现代科技的发展,相信肯定能有效控制该病,确保养猪业和公共卫生安全。(编辑:赵晓松)
参考文献:
[1]Banks M,Heath G S,Grierson S S,et al.DP King,Evidence for the presence of hepatitis E virus in pigs in the United Kingdom[J].Vet Rec,2004,154(8):223-228.
[2]Ning H,Niu Z,Yu R,et al.Identification of genotype 3 hepatitis E-virus in fecal samples from a pig farm located in a Shanghai suburb [J].Vet Micro,2007,121:125-130.
[3]Kar-Roy A,Korkaya H,Oberoi R,Lal SK and Jameel The hepatitis E virus open Redaing Frame3protein activates ERK through binding and inhibition of the MAPK phosphatase.J.Biol.Chen.2004,279:28345-28357.
[4]董世娟,黄芳芬,施标,等.应用灰色系统GM(1,1)模型预测猪场中戊型肝炎的流行趋势[J].上海农业学技,2012,28(4):59-61.
[5]邱蜜密,孟轲音,丁壮,等.猪戊型肝炎病毒实时荧光定量PCR检测方法的建立及初步应用[J].中国兽医学报,2010,30(4):449-452.
[6]李斌,苏乾莲,赵武,等.三个猪戊型肝炎病毒ORF2基因连续片段核酸疫苗的构建[J].中国兽医科学,2013,43(10):1059-1066.
[7]苏乾莲,李斌,赵武,等.应用实施荧光定量RT-PCR检测猪HEV ORF2基因3个连续片段的真核表达水平[J].中国兽医学报,2014,34(11):1709-1715.
doi:10.3969/j.issn.1008-4754.2016.6.045
作者简介:王安航(1989-),男,海南陵水人,主要从事动物疫病防控和农产品质量安全工作。
*通讯作者:崔克(1977-),男,山东安丘人,高级兽医师,主要从事动物疫病防控和农产品质量安全工作。电子邮箱:gzck020@163.com。
Progress of Swine Hepatitis E
Wang Anhang1,Cui Ke2*
(1.Hainan Animal Disease Prevention and Control Center,Haikou,571100;2.Modern Agricultural Inspection,Testing&Control center of Hainan Province,Haikou,571100)
Abstract:Swine Hepatitis E is an important zoonotical disease.Incidence of Swine Hepatitis E is continiously rising in recent years,this disease seriously threatens development of livestoke and public health security.In order to help swine hepatitis E control,the paper reviewed the progress in sdudy of Swine Hepatitis E etiology、epidemiology、detection technology、immunity and prevention。
Keyword:Swine Hepatitis E;Prevention and Control;Amphixenosis