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鹅星状病毒研究进展

2023-09-15李琳赵寒冬杨金生袁陆刘云志刘沂霖苑冬梅

家禽科学 2023年9期
关键词:发病机理分子生物学预防

李琳 赵寒冬 杨金生 袁陆 刘云志 刘沂霖 苑冬梅

摘 要:鹅星状病毒是引起雏鹅痛风的主要原因,该病毒可以导致4~16日龄雏鹅发病和死亡,发病率和死亡率均达到50%以上。本文主要从鹅星状病毒的分子生物学特征、发病机理、流行病学、病毒分离和鉴定、治疗、预防和控制等方面进行了综述,希望对该病毒今后的研究、防控提供参考依据。

关键词:鹅星状病毒;分子生物学;发病机理;分离与鉴定;预防

中图分类号:S858.335.3文献标识码:A文章编号:1673-1085(2023)09-0060-04

1  星状病毒简介

Madeley和Cosgrove(1975年)最早报道了星状病毒,他们在英国苏格兰患肠炎的婴儿粪便中用电镜观察到一种圆形的病毒小颗粒,整个粒子呈星状结构[1]。1980年,McNulty等[2]首次从下痢和死亡的11日龄火鸡雏的肠内容物中鉴定出星状病毒。国际病毒分类委员会ICTV(http://www.iah-virus.org/astroviridae/)将星状病毒分为2个属,哺乳动物星状病毒属和禽星状病毒属(Avastrovirus),其中禽星状病毒分为禽星状病毒1型、2 型和3型。2010年,ICTV将鹅星状病毒(GoAstV)归属于禽星状病毒3型(AAstV-3)。该病引起雏鹅痛风,以心包、肝、肾脏等内脏以及关节出现大量尿酸盐为主要特征,可使4~16日龄雏鹅发病和死亡,发病率和死亡率达到80%和50%,2016年首次在中国发现[3],目前在我国沿海省份(福建、江苏、浙江、广东等)、辽宁、黑龙江和内蒙古等区域均发现该病,并在一些地区流行。鹅星状病毒病是近几年养鹅业新发疫病之一,研究处于初级阶段,致病机理尚不明确,本文从分子生物学特征、发病机理和流行病学、分离鉴定及治疗等方面对鹅星状病毒进行综述,希望给科研工作者带来一定的帮助,减少该病对水禽养殖带来的严重损失。

2  分子生物学特征

星状病毒是一种无囊膜、单股正链RNA病毒[4],直径为25~35 nm。在电子显微镜下,典型的星状病毒粒子呈细小的圆形结构,病毒表面有5个或6个星状突起,呈20面体对称。鵝星状病毒基因组由一个5′非翻译区(UTR)、三个开放阅读框(ORFs:ORF1a、ORF1b和ORF2)、一个3′UTR和一个多聚腺苷酸(Poly A)尾组成,长度约为7.2 kb。多数哺乳动物的星状病毒ORF1a和ORF1b位于相同的+1读框,ORF1b位于+2读框,而禽星状病毒基因组差异则相对较大。星状病毒5′非翻译区(UTR)相对较短,长10~85 nt。ORF1a、ORF1b和ORF2具有长度多样性,这种多样性可能与ORF1a 3′端基因片段的插入或缺失有关[5]。星状病毒ORF1a和ORF1b阅读框之间存在重叠区域,禽星状病毒重叠区域则为12~45nt。高变区编码衣壳蛋白位于病毒粒子的外表面,能够形成纤突(capsid spike)结构,参与细胞表面相关受体的识别及机体的免疫应答[6-7]。目前研究人员将鹅星状病毒分成GAstV Ⅰ和GAstV II两个基因型[8],且都能引起鹅痛风的临床症状。鹅星状病毒基因组结构[9]见图1。

3  发病机理和流行病学

从患病雏鹅的肾、脾、肝等内脏器官中均可分离出鹅星状病毒,其中肾脏检出率最高,且肾脏病变最明显,主要表现为出血和肿大。研究表明,鹅星状病毒通过粪-口途径自然传播,也可以垂直传播,用GAstV接种种母鹅后,能够从感染种鹅所产种蛋孵出的鹅胚的卵黄膜、胚胎和尿囊液中检测到病毒RNA,且在传播过程中可以跨物种传播,感染鸡、鸭,且感染后临床症状与鹅相似,包括拉白色粪便、食欲不振、抑郁、嗜睡,感染后4~5 d后死亡。在人工感染试验中,1~15日龄的雏鹅易感,感染后导致雏鹅生长抑制,严重的内脏尿酸沉积,甚至死亡。相比之下,25~35日龄的雏鹅,感染后症状较轻[10]。雏鹅发生痛风可能是条件性的,严重的痛风一般都伴随着其他病原体混合感染,但这需要进一步的实验验证。因此,在家禽的养殖过程中,有许多因素可诱发痛风症状,星状病毒感染是其中一个关键因素。

4  病毒的分离与鉴定

对9~11日龄无特定病原体的健康SPF鹅胚尿囊腔接种分离、增殖该病毒,48 h照蛋一次,弃去死亡胚,留存48 h后死亡的鹅胚,之后24 h照蛋2次,记录死亡情况,并采集48~168 h内死亡鹅胚的尿囊液,保存胚胎和尿囊膜,并观察是否有病变,该病毒盲传4~5代后对胚胎[11,12]的致死率可达100%。但目前SPF鹅胚不易获得,科研工作者正在尝试采用SPF鸡胚、鸭胚或细胞系进行病毒分离,有报道GoAstV已从鸡胚、鸡肝癌细胞(LMH)、鸡胚成纤维细胞(DF-1)和鹅胚肾细胞[13,14]中分离出来,但大多数鹅星状病毒并不适应鸡、鸭胚和细胞系,目前还没有较好的实验室增殖系统,这使得对GAstV的研究十分困难。

目前,免疫电镜(IEM)技术是鉴定粪便和肠道样品中星状病毒的首选方法。采用该方法是通过免疫电镜发现典型的星状病毒颗粒聚集体。随着分子诊断技术快速发展,建立的逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)[15]、基于taqman的一步实时RTPCR检测[16]和real实时PCR检测[17]、逆转录环介导的等温扩增[18]等方法已被用于GoAstV的快速检测。

5  治疗、预防和控制

该病迄今没有有效的化学治疗药物、疫苗或其他方法控制和预防鹅星状病毒感染,只能通过严格的生物安全防控降低GoAstV感染。哺乳动物星状病毒对灭活剂的灭活作用有很强的抵抗力,同样,其他的星状病毒又很稳定,并且对酸性、氯仿、多种去垢剂、热、室温和脂溶剂等的灭活作用有抗性[19] 。Kurtz[20]证实,星状病毒对大多数醇类有抗性,但90%的甲醇能灭活纯化的星状病毒和粪便中的星状病毒。及早发现病雏鹅,并分群饲养,加强引种、日常饲养管理及不同时期营养平衡的饲料投喂还是十分必要的!

5  小結

鹅星状病毒近年刚刚在我国出现,长期被人们忽视,给养殖场(养殖户)造成了很大的经济损失。虽然高蛋白饲料可引起鹅痛风病的发生,但鹅星状病毒才是鹅痛风病发生的主要原因。弄清该病毒的发病机制、自然宿主和实验宿主,研制出制备方法简单且有效的疫苗是行之有效的方法,将从根本上解决鹅星状病毒引起痛风的问题。

参考文献:

[1] 殷震,刘景华主编.动物病毒学(第二版)[M].北京:科学出版社,1997:531-535.

[2] McNulty,M.S.,W.L.Curran,et al.1980.Detection of astroviruses in turkey faeces by direct electron microscopy[J]. Vet Rec,106(26):561.

[3] CHEN Q, XU X, YU Z, et al. Characterization and genomic analysis of emerging astroviruses causing fatal gout in goslings[J]. Transboundary and emerging diseases, 2020,67(2):865-876.

[4]  Y . M .Saif [美].禽病学(第十二版)[M].北京:中国农业出版社,2012:405-411.

[5]  Ernesto Mendez , Andrea Murillo , Rodrigo Velazquez , et al. Replication Cycle of  Astroviruses[J].Astrovirus Research , 2012 , 8 (6):19-45.

[6]  DONG H M,DONG L P , Ernesto Mendez , et al.  Crystal Structure of the Human Astrovirus Capsid Spike[M.]Proceedings of Sciences of the United States of America,2011,108(31):12681-12686.

[7]  WANG Q H, Junko Kakizawa , WEN L Y,et al. Genetic Analysis of the Capsid Region of Astroviruses[J].Journal of Medical Virology , 2001, 64(3):245.

[8]  WANG A P,ZHANG S,SIE J,et al. S.Y. Isolation and characterization of a goose astrovirus 1 strain causing fatal gout in goslings[J]. China. Poult. Sci.,2021, 100:101432.

[9]  姚鑫炎,杨惠湖,李文俊等. 鹅星状病毒病原学、流行病学及宿主免疫应答的研究进展[J].中国家禽,2022,44(6):107-113.

[10] C. R. Madeley , B. P. Cosgrove.28 nm particles in f?ces in infantile gastroenteritis[J]. Lancet, 1975, 2: 451-452, .

[11] ZHANG X,DENG T,SONG Y,et al.Identifification and genomic characterization of emerging goose astrovirus in central China.[J]. Transboundary and Emerging Diseases, 2022, 69(3):1046–1055.

[12] WANG A P,ZHANG S,XIE J,et al.Isolation and characterization of a goose astrovirus 1 strain causing fatal gout in goslings[J]. Poultry Science, 2021,100( 11): 101432..

[13] WEI F,YANG J,HE D,et al. Evidence of vertical transmission of novel astrovirus virus in goose[J].Vet. Microbiol,2020, 244:108657.

[14] ZHANG Q,CAO Y,WANG J, et al. Isolation and characterization of an astrovirus causing fatal visceral gout in domestic goslings[J].Emerg. Microbes Infect. 2018, 7:71.

[15] WANG Y,BAI C,ZHANG D,et al. Genomic and phylogenetic characteristics of a novel goose astrovirus in Anhui Province, Central-Eastern China[J].Gene, 2020, 756:144898.

[16] YIN D,YANG J,TIAN J,et al .Establishment and application of a TaqMan-based one-step real-time RT-PCR for the detection of novel goose-origin astrovirus[J].Journal of Virological Methods, 2020,275:113757.

[17] YANG K K,XU L,LIANG Y Q, et al.Simultaneous difffferentiation and diagnosis of goose parvovirus and astrovirus in clinical samples with duplex SYBR Green I real-time PCR[J]. Molecular and Cellular Probes, 2020, 52:101561.

[18] YU Z,ZHANG D,YANG K,et al.A simple and rapid diagnostic method to detect new goose astrovirus using reverse transcription loop-mediated isothermal amplifification[J].Biotech, 2020, 10(1): 20 .

[19] S. Schultz-Cherry.Astrovirus infections[M]. Diseases of Poultry,2013 :375.

[20] KURTZ,J.B.,LEE,T.W.,PICKERING,D.Astrovirus associated gastroenteritis in a children,s ward[J].J Clin Pathol,1977 ,30 (10):948-952 .

Research Advances on Goose Astrovirus

LI Lin1,ZHAO Handong2,YANG Jinsheng1,YAN Lu1,LIU Yunzhi1,LIU Yilin1,YUAN Dongmei1

(1.Jilin Academy of Animal Science and Veterinary Science, Changchun  130062, Jilin , China;

2. Changchun Modern Agricultural Park, Changchun  130117, Jilin ,China)

Abstract:  Goose astrovirus is the main cause of gout in goslings. The virus can cause morbidity and mortality of goslings aged 4 to 16 days, and the incidence rate and mortality rate are more than 50%. This article mainly reviews the molecular biological characteristics, pathogenesis, epidemiology, virus isolation and identification, treatment, prevention, and control of goose stellate virus, hoping to provide reference basis for future research and prevention and control of the virus.

Keywords:Goose astrovirus virus;Molecular biology;Pathogenesis; Separation and identification; Prevention

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