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唯一的蜱传DNA病毒——非洲猪瘟病毒

2022-01-29 01:10 作者:制御秘书长杜鹃  | 我要投稿

        今天介绍的病毒是非洲猪瘟病毒(African Swine Fever Virus、ASFV),她是蜱传病毒中唯一的DNA病毒

简介

非洲猪瘟病毒

        非洲猪瘟病毒(ASFV)是阿斯法病毒(Asfarviridae)家族中的一种大型双链DNA病毒。它是非洲猪瘟(ASF)的病原体。 该病毒在家猪中引起出血热,死亡率很高。 一些分离株可以在感染后一周内导致动物死亡。 它持续感染其自然宿主:疣猪、丛林猪和软蜱,它们很可能是媒介,没有病征。幸运的是,非洲猪瘟病毒不会引起人类疾病。ASFV流行于撒哈拉以南非洲,通过蜱和野猪,野猪和疣猪之间的感染循环在野外存在。 该疾病是在欧洲定居者将猪带入ASFV流行地区后首次描述的,因此是一种新兴传染病的例子。

        ASFV在感染细胞的细胞质中复制,它是唯一一种由节肢动物传播的具有双链DNA基因组的病毒。

病毒学特征

非洲猪瘟病毒

非洲猪瘟病毒
电子显微镜下的非洲猪瘟病毒

        ASFV是一种大型二十面体双链DNA病毒,其线性基因组为170101个碱基(标准株BA71V),包含180多个基因。在不同的病毒分离物中,基因的数量略有不同。

非洲猪瘟病毒的多层结构
非洲猪瘟病毒的复杂结构
绣球般的非洲猪瘟病毒衣壳
非洲猪瘟病毒的组装

      ASFV拥有复杂的多层结构:内部dsDNA被基质蛋白包裹成核球,其主要作用为保护核球不受宿主细胞破坏。核球外围有一层内膜,内膜表面含有蛋白,与病毒的组装有关。病毒外衣壳组成了一个复杂的绣球,绣球作用为保护核球与内膜不受宿主细胞破坏。外膜不仅可以保护病毒,而且还为病毒提供入侵细胞的金钥匙。

        ASFV与其他核质大DNA病毒(NCLDV,例如痘病毒,虹彩病毒和米米病毒)相似。与其他的核质大DNA病毒一样,复制的主要靶细胞是单核-巨噬细胞谱系。 病毒进入宿主细胞是由受体介导的,但是目前尚不清楚内吞作用的确切机制。

非洲猪瘟病毒BA71V基因组

        该病毒编码其基因组的复制和转录所需的酶,包括碱基切除修复系统的元件,结构蛋白和许多对于细胞复制不是必需的蛋白,而是在病毒的存活和在宿主中的传播中起作用。 病毒复制发生在核周工厂区域。 这是一个高度精心策划的过程,至少有四个转录阶段:早期,早期,中期和晚期。 复制和组装的大部分发生在称为病毒工厂的细胞的离散核周区域中,最后,子代病毒粒子沿着微管运输到质膜,在那里它们萌发或沿着肌动蛋白的投射被推走,以感染新细胞。 随着病毒在其生命周期中的发展,大多数宿主细胞的细胞器被修饰,适应或在某些情况下被破坏。

感染非洲猪瘟病毒的巨噬细胞(Mφ)

        二十面体衣壳的组装发生在内质网的修饰膜上。 蛋白水解加工的多蛋白产物形成内膜和核蛋白核心之间的核心外壳。当颗粒从质膜中芽出时,获得了额外的外膜。该病毒编码的蛋白质可抑制感染的巨噬细胞中的信号通路,从而调节免疫反应基因的转录激活。 另外,该病毒编码抑制感染细胞凋亡以促进子代病毒体产生的蛋白质。与细胞粘附蛋白相似的病毒膜蛋白可调节病毒感染的细胞和细胞外病毒体与宿主成分的相互作用。

非洲猪瘟病毒生命周期

病毒生命周期

1.病毒蛋白与宿主受体的结合介导病毒向宿主细胞内吞。

2.与内吞囊泡膜融合。 DNA基因组释放到细胞质中。

3.早期病毒基因的转录; 感染后约6小时,DNA基因组在细胞质中的复制开始。

4.DNA复制后,转录晚期病毒基因,包括结构蛋白。

5.新病毒体的组装发生在细胞质病毒工厂中。 募集并转化内质网池,以产生前体病毒膜,该膜代表了首个可识别的病毒结构。 病毒膜通过蛋白质p72形成的外衣壳层的逐步组装而成为二十面体颗粒。同时,在病毒包膜下形成基质壳,并且包装并浓缩病毒DNA和核蛋白。

6.病毒粒子迁移至微管上的细胞膜通过芽生的方式被释放。

病毒的演化

       根据编码主要衣壳蛋白p72的B646L基因C端区域的序列变异,鉴定出22种ASFV基因型(I–XXIII)。所有ASFV p72基因型都在非洲东部和南部传播。 基因型I已在欧洲,南美,加勒比海和西非传播。  VIII基因型仅限于四个东非国家。

        该病毒源自感染野生猪的软蜱病毒,其中包括巨型森林猪,疣猪和丛林猪。在这些野生宿主中,感染通常是无症状的。该病毒似乎在公元1700年左右进化。

        历史记录证实了这一日期。 猪最初是在北非和欧亚大陆驯养的。它们分别由葡萄牙人(300年前)和**人(600年前)从欧洲和远东引入非洲南部。在19世纪末,由于牛瘟的爆发造成大量牛只损失,ASFV(肯尼亚)原生地区的养猪业开始兴起。 大规模地进口了养猪,供殖民者从1904年从塞舌尔和1905年从英格兰进口。那时,养猪业是自由放养的。 据报道,ASF于1907年首次爆发。

       有趣的是,ASFV没有已知的近亲。它是阿斯费病毒(Asfivirus,非洲猪瘟病毒),阿斯法病毒(Asfarviridae,非洲猪瘟病毒)家族和阿斯福病毒(Asfuvirales,非洲猪瘟病毒)目中的唯一物种。 

传染方式

       该病毒可以通过软蜱传播,也可以通过猪食含有该病毒的猪肉产品传播。

引起的疾病

        在由高毒力毒株引起的急性疾病中,猪可能会发高烧,但头几天没有表现出其他明显的症状。然后,它们逐渐失去食欲,变得沮丧。 在白色猪中,四肢变成蓝紫色,耳朵和腹部明显出血。 成群感染的猪挤在一起缩着颤抖,呼吸异常,有时还会咳嗽。 如果被迫站立,他们的腿看起来会不稳定; 这被称为新生仔猪的先天性震颤A-I型。在感染后的几天内,它们进入昏迷状态,然后死亡。 怀孕母猪会自然流产。

       在较轻度的感染中,受影响的猪会体重减轻,变瘦并出现肺炎,皮肤溃疡和关节肿胀的迹象。

治疗方式

        ASFV感染的临床症状与经典猪瘟非常相似,通常必须通过实验室诊断来区分这两种疾病。 通常通过ELISA或从感染猪的血液,淋巴结,脾脏或血清中分离病毒来进行诊断。

        截至2020年,尚无市售疫苗,免疫力似乎在很大程度上取决于菌株。针对目前正在流通的2007年佐治亚分离株的实验性疫苗正在开发中,该分离株因病毒I177L基因的缺失而减弱。

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