猪血凝性脑脊髓炎研究进展

徐 囡，吴长德，张英俊，常灵竹

(沈阳农业大学畜牧兽医学院，辽宁沈阳 110866)



猪血凝性脑脊髓炎研究进展

徐 囡，吴长德，张英俊，常灵竹*

(沈阳农业大学畜牧兽医学院，辽宁沈阳 110866)

猪血凝性脑脊髓炎(PHE)是由血凝性脑脊髓炎病毒(HEV)感染引起猪的一种急性传染病，主要侵害1周龄～3周龄的哺乳仔猪。感染仔猪以呕吐、衰竭和神经症状为特征，病死率很高。血凝性脑脊髓炎病毒具有嗜神经性，主要从感染部位经外周神经向中枢神经系统传播，引起中枢神经系统损伤，从而造成非化脓性脑炎的病变。论文主要对猪血凝性脑脊髓炎的病原、临床症状和病理变化、致病机制、潜在危害及防治等方面进行综述。

猪血凝性脑脊髓炎；致病机制；病理变化

猪血凝性脑脊髓炎(porcine hemagglutinating encephalomyelitis,PHE)是仔猪的一种急性、高度接触性传染病，其病原是猪血凝性脑脊髓炎病毒(Hemagglutinating encephalomyelitis virus，HEV)，主要侵害1周龄～3周龄哺乳仔猪，以呕吐、衰竭和明显的神经症状为主要特征，病死率高达90%以上。该病1958年在加拿大首次暴发[1]，1962年HEV从患脑脊髓炎的哺乳仔猪中被分离出来[2]。该病1984年在北京某猪场首次出现[3]，以后国内多省市报道该病的发生。近年来，血清学调查显示，HEV的隐性感染在我国多个省份的成年猪群中普遍存在[4]，隐性感染猪临床上无特异性症状，但会出现消瘦和发育不良，导致生产性能和肉产品质量的下降。该病原的隐性传播，会发生基因变异及毒力增强，引发疾病的流行，该病对养猪业的危害不容忽视。

1 病原

HEV是一个正向不分段的单股RNA冠状病毒，为冠状病毒科冠状病毒属成员。该病毒粒子呈一个球形，在这个球形的最中心有一个球心，被一层外囊膜以及一层内囊膜组成的双层膜结构包裹着。病毒粒子的直径为 100 nm～150 nm，最中间球心的直径为 70 nm～130 nm。HEV主要有5种结构蛋白：血凝素-酯酶蛋白(HE)、纤突蛋白 (S)、小膜蛋白(E)、膜蛋白 (M) 和核衣壳蛋白(N)，占到整个基因组的三分之一，它们从5′到3′端按照HE-S-E-M-N的顺序进行排列[5]。

HEV对热敏感, 56℃ 5 min即被灭活,在37℃只能存活24 h。但在低温和冻干组织培养物中非常稳定，在冰冻状态下存活1年以上，在含毒培养液的低压冻干制品长年不丧失感染力。猪是HEV的自然宿主，通过试验性接种传代，病毒已适应在小鼠体内复制。HEV能在小鼠原代神经细胞、猪肾细胞系(PK-15)、小鼠神经瘤细胞系(N2a)、巨噬细胞系(J774A.1)[6]等培养物中增殖。

2 临床症状与病理变化

2.1 临床症状

2.1.1 神经型 通常4日龄～7日龄的仔猪发病，主要出现神经症状。起初，发病仔猪全身肌肉震颤，角弓反张，四肢呈游泳状划动，倒退行走。发病后期，仔猪虚弱、不能站立，常呈犬坐姿势。有些仔猪出现眼球震颤、失明等。发病仔猪多表现食欲废绝，常以死亡告终。

2.1.2 呕吐消耗型 发病初期仔猪吃奶后，常表现呕吐症状，病重时不喜吃奶。长时间呕吐和摄食减少导致仔猪严重脱水。仔猪发病后期表现为呼吸困难，皮肤及可视黏膜发绀，最后陷入昏迷状态而死亡。

2.2 病理变化

该病主要以非化脓性脑炎病变为特征。剖检时脑膜充血，大脑皮质部充血、淤血。脑脊液增多，脑脊髓膜及实质内散在暗红色小点。显微镜观察，脑部神经细胞变性、血管周围形成以单核细胞浸润为主的血管套以及胶质细胞增生性结节。

3 致病机制

HEV具有嗜神经性，在侵入部位的局部复制后，经外周神经向中枢神经传播，引起宿主中枢神经系统的损伤，尤其是脑部的损伤，出现大脑神经细胞的变性，及大脑非化脓性脑炎。近年来对HEV的致病机制的研究主要从分子病理学和免疫病理学角度进行，研究病毒在宿主细胞内的复制及增殖，以及宿主对病毒感染的应答反应。

3.1 HEV在宿主细胞内的复制

病毒要想在宿主细胞内复制、增殖，需要先吸附到宿主细胞上，与细胞上的病毒受体结合，侵入细胞内。冠状病毒的S蛋白在病毒入侵和感染细胞过程中起到了非常重要的作用[7]，可介导病毒颗粒-靶细胞的结合及病毒-细胞膜的融合，使病毒侵入细胞，进而在细胞内复制。HEV的复制也开始于S蛋白的受体结合域与敏感细胞受体的结合，如S蛋白可与神经细胞黏附分子(nerve cell adhesion molecue,NCAM)特异性结合，推测NCAM可能是HEV的受体[8]，S蛋白的受体结合域为第 291-548 位氨基酸[9]。同一种病毒常有多种细胞受体，HEV的受体蛋白可能不会只有NCAM一种。通过免疫共沉淀的方法从N2a的细胞膜蛋白中得到了一种疑似HEV受体的蛋白，利用质谱技术分析出该蛋白可能是丙酮酸激酶[10]。HEV通过病毒受体吸附到宿主细胞上后经胞吞作用进入细胞，并在细胞内进行复制，再通过胞吐和胞吞作用在神经元间进行跨突触传递[11]。HEV在宿主细胞中的复制需多种病毒基因的参与。为了研究参与HEV复制的相关基因，兰云刚等[12-14]用RNAi技术分别对HEV的S基因、N基因、R基因进行沉默，结果均阻断了HEV的复制，说明S基因、N基因和R基因均是病毒复制的关键基因，它们都含有HEV复制的必需位点 。HEV在宿主细胞内的大量复制，可引起宿主细胞(PK-15细胞和N2a 细胞)的凋亡，但病毒的复制增殖并不依赖于细胞凋亡[15-16]。

3.2 HEV感染后机体的应答反应

3.2.1 宿主的免疫应答 树突状细胞(dendritic cell,DC)是参与天然免疫应答非常重要的抗原提呈细胞，能捕获、处理、递呈抗原，激活T细胞，增强免疫应答反应。为了研究HEV感染初期DC的抗原递呈作用，赵家宽[17]用HEV体外感染小鼠DC，结果发现T细胞共刺激分子CD 40、CD 80及MHCⅡ均有一定程度的上调，同时DC分泌细胞因子和趋化因子的能力显著增强，说明HEV感染后有效地活化了DC，具有潜在激活T、B淋巴细胞的能力。研究证明，小鼠感染HEV后体液和细胞免疫均会增强，感染初期，以体液免疫为主，感染后期以细胞免疫为主[18]。机体的免疫系统通过细胞免疫和体液免疫可抵抗入侵的病原，清除突变细胞，维持自身的稳态。但过高的免疫反应往往会引起组织损伤，如HEV感染后，脑部呈现出非化脓性脑炎的变化，其中小胶质细胞大量增生，形成胶质结节。唐志文等[19]发现，HEV感染后小鼠脑内的小胶质细胞明显增殖、活化，可分泌多种细胞因子(如IL-1、IL-2、TNF-α)、趋化因子 (如CXCL2、CXCL10、CCL2)、氧自由基和NO等，并表达多种免疫相关因子，如MHC类抗原、CD抗原和黏附分子等，正是这些因子发挥的免疫作用介导了神经系统的炎性损伤。

3.2.2 宿主细胞差异基因和mi RNA的表达 小鼠感染HEV后大脑皮质出现多种差异miRNA和差异基因的表达[15]，对差异miRNA及相关差异基因进行Pathway分析，发现这些差异基因和差异miRNA在HEV致宿主免疫反应、细胞凋亡、神经功能紊乱中起着重要的调控作用。进一步研究这些基因的差异表达调控机制，能够更加深入的揭示HEV致宿主损伤的机制及宿主免疫应答机制。

4 病原检测与诊断

4.1 病毒分离

无菌采取病猪的大脑或脊髓，按常规方法制成接种材料。接种于PK-15细胞，37℃静置培养，每日观测是否有细胞病变(cytopathic effect,CPE)[20]。

4.2 血凝试验

耿百成等[21]利用HEV凝集鸡红细胞的特征建立了血凝抑制试验，用于检测组织和细胞中是否含有病毒。

4.3 酶联免疫吸附试验

赵传博等[22]用HEV单克隆抗体作为检测抗体，猪多抗作为捕获抗体，已成功建立特异、敏感的用于HEV检测的抗原捕获酶联免疫吸附试验(ELISA)方法。

4.4 聚合酶链反应

常灵竹等[23]建立了RT-PCR方法，可对感染HEV的小鼠和猪进行检测。丁宁[24]建立了HEV环介导等温扩增(LAMP)方法，在60℃恒温扩增，仅需肉眼观察是否产生白色沉淀即可判断扩增与否。

4.5 胶体金试纸快速诊断

陈克研等[25]用胶体金试纸可快速检测HEV，其对试验条件要求极低，可在实验室外进行使用，但其敏感性和特异性不如ELISA和PCR。

5 潜在危害及防治

由于冠状病毒的高频重组，强大的基因组获得与结构域丢失能力，造成了冠状病毒的遗传多样性，增加了动物性疾病传染给人的可能性。如果子狸感染的SARS-CoV和骆驼感染的中东呼吸综合征病毒均传染给人，造成了这两种疾病的广泛流行[26]。HEV作为冠状病毒之一，也有基因组高频重组的可能，成为人兽共患病的潜在危机。HEV除引起哺乳仔猪的高病死率外，在全国各地育肥猪中主要呈隐性感染，导致肉产品质量的下降，对食品安全的潜在危险不容忽视。临床上猪血凝性脑脊髓炎的防控既无特效药，又无有效的预防措施。陈克研等[27]研制出灭活疫苗和DNA疫苗，对HEV的感染均可起到良好的保护效果，但这两种疫苗仍处于试验阶段。因此，应加强猪血凝性脑脊髓炎疫苗和药物的研发，早日研发出有效的疫苗和药物。

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Progress on Porcine Hemagglutinating Encephalomyelitis

XU Nan, WU Chang-de, ZHANG Ying-jun, CHANG Ling-zhu

(ShenyangAgriculturalUinversity,Shenyang,Liaoning,110866,China)

Porcine hemagglutinating encephalomyelitis is an acute infectious disease caused by hemagglutinating encephalomyelitis virus (HEV) infection,and mainly infracts 1-3 week old piglets.It causes encephalomyelitis, vomiting and wasting disease in suckling piglets.The mortality of HEV-infected piglets is very high.The hemagglutinating encephalomyelitis virus has the characteristics of neurotropism and mainly transmits from the infection site through the peripheral nerve to the central nervous system, causes the central nervous system damage, thus causes the pathological lesions of non purulent encephalitis.The pathogen, clinical symptoms,pathollgical lesions, potential hazards and prevention measures of porcine hemagglutinating encephalomyelitis were reviewed.

Porcine hemagglutinating encephalomyelitis; pathogenesis; pathology

2016-04-25

国家自然科学基金项目(31302057)

徐 囡(1992-)，女，辽宁鞍山人，硕士研究生，主要从事动物病理学研究。*通讯作者

S852.65

A

1007-5038(2016)11-0094-04