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巴泰病毒研究进展

2021-12-02李丽霞员晓庆唐甜梁晓彤陈盛楠张浩吉黄良宗司兴奎刘昊

特产研究 2021年3期
关键词:特异性编码抗体

李丽霞,员晓庆,唐甜,梁晓彤,陈盛楠,张浩吉,黄良宗,司兴奎,刘昊

(佛山科学技术学院,广东 佛山 528200)

巴泰病毒(Batai virus,BATV)属于布尼亚病毒科(Bnuyaviridae)布尼亚病毒属(Bunyavirus)布尼亚姆韦拉(Bunyamwera)血清组病毒成员[1]。该病毒在自然界中主要以“蚊虫-脊椎动物-蚊虫”的方式循环,涉及的地区和宿主十分广泛,例如欧洲、亚洲以及非洲中部地区的很多国家,都先后分离到该病毒[2]。BATV最早是从马来西亚的吉隆坡地区捕获的库蚊体中分离到,随后在非洲流行造成数万人感染,部分感染者出现死亡现象。经研究发现该次流行的病原体是由BATV发生基因重配(genetic reassortment)形成的新毒株Ngari病毒而引起,给当地的公共卫生安全带来严重威胁[3]。我国科学家于1998年从云南省思茅地区按蚊体中首次分离到BATV(YN92-4)株[4]。2012年从内蒙古牛血清中分离到1株牛源BATV(NM/12)株[5]。2014年从浙江某鸭场送检的成年番鸭体中分离得到1株鸭源BATV(ZJ2014)株,以上研究表明了BATV在中国不同的宿主动物中广泛存在[6],并且国外科学家也在多个地区的牛、猪和猴等哺乳动物体中检测到BATV阳性抗体,甚至在啮齿动物体中也分离到该病毒[7-12]。2016年,在德国死亡的海豹体内分离到1株BATV,感染海豹表现出严重的脑膜炎等临床症状,海豹对BATV特别敏感,加上高龄、并发症和免疫缺陷等问题导致病情尤为严重。因此,推测免疫功能低下的人类或其他哺乳动物会增加患神经源性BATV感染的风险[13]。

1 病原学特性

1.1 基因特征

布尼亚病毒科是最大的RNA病毒家族成员之一,而布尼亚病毒属是布尼亚病毒科中最大的属,至少有260种病毒。目前该病毒科在我国发现的病毒主要有克里米亚-刚果出血热病毒(CCHFV)、Tahyna病毒和BATV等[14]。BATV病毒粒子呈现圆形,电镜下观察有包膜,与同病毒组的布尼安姆韦拉病毒大小相似,直径约为80 nm左右[15,16]。BATV为单股负链RNA病毒,由小(S)、中(M)和大(L)3个片段组成,在我国首次分离的YN92-4毒株S片段长947 nt,5'非编码区长68 nt,编码区含两个开放阅读框(第69~770 nt和第88~393nt),分别编码含核衣壳蛋白N和非结构蛋白NS,3'非编码区长177 nt。M片段长度为4 371 nt,3'非编码区为35 nt,5'非编码区长31 nt,可编码前体蛋白。L片段长度为6 860 nt,5'非编码区长含35 nt,开放阅读为第36~6 752 nt,共6 717 nt,编码含2 239个氨基酸,3'非编码区长108 nt[1]。

1.2 基因重配

据报道,BATV MM2222株、ON-1/E/94株、ON-7/B/01株与Bunyamwera和Ngari的S和L片段同源性较低,而Ngari与Bunyamwera同源性较高;BATV M片段与Ngari同源性较高(88.0%~95.0%),显著高于Bunyamwera病毒(64.0%~64.9%)。因此推测BATV可能与Bunyamwera病毒M片段发生基因重配形成致病力更强的Ngari,该病毒曾在东非多个地区暴发和流行,引起人群严重发热性疾病甚至死亡[17-19]。科学家通过分子克隆互补DNA探针斑点杂交技术证实,布尼亚病毒属中的病毒M片段能自由分离,可能会与同种属的病毒发生重配[20],因此,BATV可能成为潜在的基因库,随时可能产生新基因重配病毒。所以关注BATV流行情况及基因重配现象,有助于及时应对公共卫生方面的潜在风险。

2 临床症状

BATV可感染脊椎动物、啮齿动物和鸟类等,宿主范围十分广泛,并在多种哺乳动物中检查出阳性抗体。目前已在发热伴有神经症状的牛的血清中检测到病毒核酸和抗体,而且反刍动物感染严重的可能会引起流产、死胎和先天性异常等症状,绵羊和山羊感染会引起轻微疾病[21-23]。番鸭感染后可引起采食量和产蛋量下降、排稀便甚至死亡等症状,病理解剖发现其卵巢有不同程度地出血、充血且子宫内充满干酪样分泌物[24]。海豹感染会出现严重的神经症状,其脑部的病理分析显示有淋巴组织细胞性脑膜脑脊髓炎[13];人感染后多以流感样症状为主,包括发热、肌肉酸痛和厌食等症,易与其他发热性疾病混淆,重症患者可发展成无菌性脑膜炎[25,26]。通过小鼠攻毒实验证明BATV(NM/12)可引起乳鼠死亡,3周龄小鼠出现神经症状,如行走困难、厌食和被毛凌乱等[5]。

3 巴泰病毒检测方法

3.1 分子生物学检测方法

目前已确定BATV可感染人、家畜和鸟类等并引起明显的临床症状甚至死亡,因此,尽早确定病毒的感染对疫病的治疗和防控至关重要。随着分子生物学技术的快速发展,科学家已经研制出BATV的快速准确临床检测方法。如刘昊等[27]研发的环介导等温扩增(RT-LAMP)检测方法仅需要水浴锅就可在60 min内完成病原检测。该RT-LAMP检测方法是一种灵敏度好、特异性强且成本低的检测方法,既可用于现场检测,也可用于实验室诊断[27]。万春和等[28]研制出用于鸭BATV的SYBR Green I荧光定量PCR检测方法,该方法特异性强灵敏度高,可用于鸭群中BATV的临床诊断。傅光华等[29]基于病毒的M基因建立了一种BATV一步RT-PCR法检测方法。曹玉玺等[30]也建立了一步Taq-Man Real-time PCR检测方法,具有较高的特异性、稳定性和敏感性。已建立的分子检测方法均具有操作简便、准确、快速的优势,能满足今后该病的早期监测及流行病学调查需求。

3.2 血清学检测

血清学检测方法主要是针对BATV的特异性抗体来进行检测,目前血清学检测方法主要有Hofmann等[31]建立的间接免疫荧光法和血清中和试验相结合的检测方法,该方法可有效地监测牛群中BATV的抗体水平。章域震等[32]也建立了BATV免疫荧光和空斑减少中和试验。刘荣昌等[33]通过纯化病毒鸭BATV ZJ-01作为包被抗原,建立了可用于鸭BATV抗体检测的间接ELISA方法,该方法仅与BATV阳性血清发生特异性反应,而对禽流感病毒等8种常见鸭病毒阳性血清无交叉反应,特异性强、敏感性高。刘昊等[34]将牛BATV NM/12株浓缩纯化病毒作为包被抗原,建立了用于诊断牛BATV抗体水平的间接ELISA方法。此外,通过纯化的NM/12株免疫小鼠制备和筛选出的特异性强、效价高的BATV单克隆抗体用于病毒特异性检测。单克隆抗体的制备将为胶体金试纸条等诊断方法的研发以及病毒感染和致病机制的研究奠定基础[35]。

4 疾病预防

目前还没有关于BATV的特效疫苗和治疗方法,但对该病原应采取以下方法进行防控:首先,BATV主要传播媒介是不同种类的库蚊、按蚊和伊蚊[22],因此需要采用化学和物理的方法控制家养动物(包括羊、牛和猪等)被蚊虫的叮咬,从而降低人和动物感染BATV的机会;其次,要做好自身防护,在野外区域时应该穿紧身服、戴防护帽,减少在树丛茂密区域的活动;另外,应加强病原检测,采用多种检测方法加大对不同地区易感动物的血清学和分子生物学检测,及时了解BATV分子生物学特征及病毒毒株之间的变异情况;最后,还要对其他布尼亚病毒进行检测,防止新的重组病原的出现。

5 展望

由于BATV可感染多种动物且临床症状易与其他疾病混淆,如不及时诊断和治疗将会出现神经系统疾病甚至死亡。目前关于BATV的研究较少,其病毒感染和致病机制尚不明确,传播途径也未完全了解,也没有有效的疫苗和治疗方法能对该病进行防控。因此有必要加强对BATV的研究,开展多地区多物种的病原监测,同时加强对BATV的分离、基因特性以及毒株的抗原性研究,进一步了解其致病机制,研发安全有效的疫苗,为BATV的科学防控提供科学支撑。

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