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鸡传染性支气管炎病毒的免疫机理介绍

放大字体  缩小字体 发布日期:2011-03-29  来源:中国兽药114网  作者:一天  浏览次数:228

鸡传染性支气管炎(Infectious bronchitis,IB)是由鸡传染性支气管炎病毒(Infectious bronchitis virus,IBV)引起的急性、高度接触性传染病,临床主要表现为咳嗽、气管口罗音、打喷嚏、肾脏病变、产蛋鸡群产蛋量及蛋品质下降。IB于1930年首先发现于美国的North Dakota,1931年由Schalk和Hawn首次进行报道。我国于1972年由邝荣禄首先提出IB在我国的存在,至今仍然陆续不断地有IBV发现、分离的报道。近几年来IB给我国的养鸡业带来极大的经济损失,因此对该病的预防也越来越重要。

1 IBV遗传变异的分子基础

如前所述, S1蛋白上存在3个高变区,这些区域内某些氨基酸的改变将导致新的IBV突变株的产生,这是IBV具有许多血清型和变异株的主要原因。

病毒间的基因重组引起的抗原变异可以引起免疫逃避,这是IBV变异的一个机制,对免疫鸡群的免疫效果具有较大的影响。疫苗的使用在一定程度上使基因重组的机率变大。IBV的基因组为单链正股的RNA,有6个节段组成,基因组本身具有可侵袭性,不同毒株基因组长度稍有不同,在感染的细胞内可检测到6种转录的mRNA,由大到小分别为mRNA1~mRNA6。mRNA的合成过程是不连续的,未合成完全的mRNA从模板上脱落下来,形成游离的mRNA中间体;这些中间体还能重新结合到模板上继续合成,在混合感染的情况下,这种重新结合可能发生在不同毒株的RNA模板与mRNA中间体之间,造成不同毒株间的基因交换。许多证据表明S1蛋白的5′端区域含有多个中和表位,研究表明,N蛋白的3′端含有保护性细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)表位和多个免疫原性B细胞表位。成功的突变株必须改变关键的表位以逃避宿主的免疫应答,引起免疫宿主发病和免疫失败。毒株间S1基因和N基因的重组可能是具有高适应性或强毒力的新基因型变异株产生的一个重要途径,而且通过系统发育进化树比较发现我国的IBV毒株存在基因突变和基因重组现象。

2 IBV蛋白的免疫

IBV是冠状病毒科冠状病毒属的一个成员,病毒形态多样,但通常为圆形,有囊膜,直径120 nm~280 nm。囊膜外有类似球棒样的纤突,呈放射状排列,纤突末端呈球形,长约20 nm。目前已发现IBV存在数10种血清型,而且不断有新的血清型出现,世界各地的血清型分布也在不断变化。IBV的主要结构蛋白为S1蛋白、S2蛋白、M蛋白和N蛋白。S蛋白进化相对活跃,Kant等(1992)的研究指出,在S1蛋白上存在3个高变区,其氨基酸序列分别为第24位~第61位、第132位~第149位和第291位~第398位。这些区域内某些氨基酸的改变将导致新的IBV突变株的产生;而S2蛋白的氨基酸序列在不同的毒株之间则相对保守。S1蛋白是刺激机体产生中和抗体和血凝抑制抗体的主要抗原成分。由于S1蛋白处于病毒囊膜表面,宿主细胞膜上存在S1蛋白受体,S1蛋白与其受体的结合决定了病毒与宿主细胞的融合作用。另外,决定IBV组织嗜性和毒力的位点也存在于S1蛋白上。虽然S2蛋白上中和抗原位点较少,仅能诱发较弱的中和抗体,但由于其氨基酸组成的相对保守性,使其成为可产生交叉性中和反应抗体的保护性抗原。IBV的开放阅读框(open reading frames,ORF)3a在病毒的感染过程中发挥着重要作用,在感染细胞中可以表达,但是在成熟病毒粒子中却检测不到。有研究表明,ORF3a蛋白可部分侵入滑面内质网的一特异区内。

S蛋白是IBV在免疫学中最重要的蛋白之一,也在病毒的血清分类中起决定作用。在20世纪90年代Koch等就用单克隆抗体确定在IBV S蛋白上有8个抗原决定簇,即S1上有6个(A~F),S2上有2个(G~H)。S1、S2上各有一个抗原决定簇(F、H)对应的抗原既无中和作用也无血凝抑制作用,只有一个抗原决定簇D刺激产生的抗体具有中和作用和血凝抑制作用。血凝抑制抗原位点与中和抗原位点并不相同,但它们的位置可能有时非常接近。

3 鸡体对IBV的非特异性免疫

宿主细胞的异嗜性是抗击IBV侵袭的第一道防线,当IBV与宿主细胞发生融合造成感染时,首先是炎性细胞在感染部位聚集,产生炎症反应。IBV不同毒株组织嗜性存在明显差异,导致IBV各毒株在感染鸡体内的分布和消长规律存在着差异。IBV感染初期,多数炎性细胞聚集于呼吸道浆液中,造成呼吸道炎症以消灭侵入气管、支气管中的病毒。Jaul-Madsen H R等的研究指出,在IBV感染早期,血清甘露糖结合凝集素水平出现一个高峰,甘露糖结合凝集素可黏附于病毒囊膜表面而激活补体系统,从而发挥杀灭病毒的作用。可见在血清抗体产生以前,补体系统发挥着重要的免疫功能。

宿主对IBV的非特异性免疫还与鸡的品系有关,褐色来航鸡对IBV混合感染的抵抗性高于其他品种就是一个典型的例子。在1990年Otsuki等就发现,尽管抗性品系和敏感品系在感染初期对IBV的敏感性相同,但抗性品系恢复得较快;超微结构和组织化学研究表明,尽管两种品系的鸡感染IBV后,气管上皮损伤的类型相似,但易感鸡的损害更加严重,持续时间更长。因此,培育具有抗性品系的鸡群也不失为有效预防IB的手段之一。

管理水平和鸡的营养对鸡抗IBV也发挥一定的作用。早在1969年Cumming就列举出一些与澳大利亚肾型IBV病变相关的管理因素:公鸡、寒冷地区、日粮中动物性原料的比例较高或蛋白含量较高都能使IBV对鸡的致病力增加,这些因素与IBV不同毒株致病力间的关系有些已通过动物模型被证实。另外,在代谢方面,血浆黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase,XOD)活性的升高引起的嘌呤代谢紊乱可能是鸡肾型IB的病理机制之一。

以上的研究结果充分说明,非特异性免疫在预防IBV的感染过程中起着非常重要。

 


 
 
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