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豬傳染性胃腸炎病毒研究進展

2018-01-23 08:15
中國畜牧獸醫文摘 2018年1期
關鍵詞:胃腸炎傳染性基因組

(山東省昌樂縣畜牧獸醫局,山東昌樂 262400)

豬傳染性胃腸炎病毒是豬傳染性胃腸炎(TGE)的致病菌,冬季和早春寒冷季節多發。最早發現TGE的國家是美國,之后在全球很多國家相繼發現了TGE,就目前來看,TGE已成為全球性的豬傳染病。豬傳染性胃腸炎是一種以嘔吐、水樣腹瀉和脫水為主要臨床癥狀的高度接觸性消化道傳染病,也是養豬場引起腹瀉的主要傳染性疾病。TGE屬于國際獸醫局(OIE)法典中B類疫病中必檢的豬傳染病,可感染各年齡段,各品種的豬,但以兩周以內的仔豬死亡率高,甚至達100%,在很多國家和地區,TGE都曾給養殖戶造成嚴重的損失。

1 形態學特征

在病原方面,豬傳染性胃腸炎病毒(TGEV)是引發TGE的主要因素,該病毒屬于冠狀病毒科冠狀病毒屬。貓、狗等動物也可以TGEV,雖然貓、狗等動物不會發病,但豬是對該病毒最為易感的動物,一旦貓、狗等動物排毒,豬很容易被感染,進而發病。TGEV顆粒具典型的冠狀病毒形態,有三種結構多肽,即核衣殼蛋白(N),囊膜蛋白(M或E1)和纖突蛋白(S或E2),分子量分別為48K,28K及100K。其粒子形狀不規則,電鏡下觀察呈圓形、橢圓形或多邊形,直徑80~120nm,有囊膜,表面有棒狀纖突,長約18~24nm。

2 基因組成、結構與功能

(1)基因組結構冠狀病毒的基因組為不分段的單正鏈RNA,TGEV的基因組全長約28~30kb左右,分子量為9X106KDa,是目前已知基因組最大的RNA病毒。在其5‘端有一帽結構。3’端有一共價結合的PolyA結構。TGEV的5‘端約20 kb的序列編碼RNA依賴的RNA聚合酶,在3’端約8.4 kb序列含8個開放讀碼框架(ORF),編碼亞墓因組RNA表達的全部mRNA基因組。所有mRNA都具有相同的3'polyA末端,5‘末端則長短不一。除了mRNA8之外,所有mRNA都是多順反子結構,但只有在5’末端的單一序列才具有編碼功能,其編碼區位置接近,緊密包裝,無任何重疊。

(2)前導序列 TGEV 整個先導序列長約90個核苷酸,轉錄中每個亞基因mRNA 和先導引物RNA 是連接的。充分游離的先導RNA 連接到相關識別序列,并作為引物轉錄mRNA。

(3)從結構蛋白方面來看,TGEV結構蛋白的組成部分主要是3種結構蛋白,一為磷蛋白(N,即核蛋白),它包裹著基因組RNA;二為膜結合蛋白(M 或E1),主要包埋在脂質囊膜中;三為大的糖蛋白(S 或E2),它形成病毒突起。這3 種蛋白結構及其在病毒粒子中的功能各有其特點。

(4)非結構蛋白根據TGEV基因組RNA的序列分析和復制過程中胞內亞基因mRNA種類和數量的確定,至少有4種非結構蛋白。由2個較大的ORF1a和ORF1b組成的Pol或基因1,約占整個基因組長度的60%,大約20kb,負責編碼病毒RNA依賴性RNA聚合酶和蛋白酶以及一些尚未確定的蛋白質。

3 病毒的診斷

據流行病學、臨診癥狀和病變特征進行綜合判定可做出診斷。當不同年齡的豬于寒冷季節發生水樣腹瀉、嘔吐,2周以內死亡率很高,疾病傳播迅速等現象,都是初步診斷的依據。但本病和豬呼吸道冠狀病毒病、豬流行性腹瀉病癥狀類似,如需確診則依靠實驗室診斷方可。

(1)病毒分離和鑒定

在對TGEV進行分離鑒定時,目前主要有兩種方法,一種是細胞培養,另一種則是乳豬接種試驗。其中乳豬接種試驗對工作人員的技術水平要求較高,對環境也有很高的要求,并且成本較為昂貴,因此對TGEV進行分離鑒定最常用的方法就是細胞培養,而在實施細胞培養的過程中,實驗室比較常用的細胞為豬睪丸細胞(ST)以及豬腎細胞(PK15),應當注意的是,第一次接種細胞往往不會表現出較為顯著的細胞病變(CPE),通常是在幾代盲傳以后,細胞才會出現明顯的特征性病變。

(2)熒光抗體檢查抗原將感染豬的空腸做成冰凍切片,進行熒光染色,后用緩沖甘油封裱,在熒光顯微鏡下檢查,若上皮細胞及沿著絨毛的胞漿膜上出現熒光,則為陽性。但到絨毛再生時檢出率低,感染7天就不能檢出。

(3)多重RT-PCR檢測多重RT - PCR 可在一個反應中用多對引物擴增多種的靶序列,擴增產物經凝膠電泳檢測,看是否擴增出目的條帶,依此來判斷是否含有相應的靶微生物。Kim O 等成功構建了診斷豬流行性腹瀉病毒(PEDV)和傳染性胃腸炎病毒(TGEV)的多重RT-PCR方法[17,18,19],他們選擇PEDV膜蛋白基因和TGEV 的核蛋白基因作為檢測對象。PEDV和TGEV相應基因的PCR 產物分別有412 和612個堿基,用PEDV 的引物不能擴增TGEV,同時TGEV 不能引物也不能擴增PEDV,而且所選引物也不與豬的其他病毒發生反應。用各自的引物多重RT - PCR 可檢測到數量為10 TCID50的PEDV/TGEV。

4 展望

(1)本文對豬傳染性胃腸炎的基因組成和結構蛋白進行了分析,為從分子水平上診斷和防治疾病奠定了基礎。

(2)由于豬傳染性胃腸炎尚無特效藥治療且乳汁免疫不能從根本上解決豬群,特別是仔豬的免疫問題,因此進行TGEV 基因工程活載體疫苗研制,研制TGE 和豬流行性腹瀉(PED)基因工程多價疫苗及轉基因植物疫苗,必將有廣闊的應用前景。

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