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经典的环状病毒/欧比病毒——蓝舌病毒(BTV)

2022-07-22 00:23 作者:制御秘书长杜鹃  | 我要投稿

         今天介绍的病毒是蓝舌病毒(Bluetongue Virus/BTV)。它是环状病毒/欧比病毒(Orbivirus)的典型代表。

简介

蓝舌病毒
电子显微镜下的蓝舌病毒(黑棒的长度是50纳米)
蓝舌病毒基因组

        蓝舌病毒(BTV)属于呼肠孤病毒家族的环状病毒,这种病毒有26种血清型。

       环状病毒的名称是1971年由博登(Borden)首先提出的。这类病毒的内衣壳由32个像甜甜圈一样的环形组成,因此被命名为环状病毒。

       蓝舌病毒粒子内部含有10条双链RNA,被两个蛋白质衣壳包围。与其他虫媒病毒不同,BTV缺乏脂质包膜。该病毒直径为86纳米,70纳米核的结构是在1998年确定的,这是当时需要解决的最大的原子结构。

        VP2和VP5两种外衣壳蛋白介导BTV与靶细胞的粘附和穿透。病毒通过VP2与细胞进行初始接触,触发受体介导的病毒内吞作用。然后,核内小体内的低pH触发BTV的膜穿透蛋白VP5发生构象变化,破坏核内小体膜脱膜产生一个具有转录活性的470S核心颗粒,该颗粒由两个主要蛋白VP7和VP3,以及三个次要蛋白VP1、VP4和VP6以及dsRNA基因组组成。像呼肠孤病毒那样,没有任何证据表明外衣壳仍然与这些核心有关。与呼肠孤病毒相反,这些核可能进一步未被包覆以形成缺少VP7的390S亚核颗粒。亚病毒颗粒可能类似于体外通过物理或蛋白水解处理从病毒粒子中获得的核心,这些处理去除外层衣壳并导致BTV转录酶的激活。除了7种结构蛋白外,在BTV感染细胞中还合成了3种非结构(NS)蛋白,即NS1、NS2、NS3(以及一个相关的NS3A)。其中,NS3/NS3A参与了子代病毒的释放。剩下的两个非结构蛋白NS1和NS2在细胞质中高水平产生,被认为参与了病毒的复制、组装和形态发生。

传染病学分析

        在澳大利亚、美国、非洲、中东、亚洲和欧洲都发现了蓝舌病。

       在受影响的地中海国家,它的发生是季节性的,当气温下降和坚硬的霜冻杀死蠓成虫媒介时,它就会减少。病毒存活和带菌者寿命见于较温和的冬季。蠓获得并传播病原体的能力是蓝舌病向北传播的一个重要原因,这两种病原体都在欧洲广泛传播。这与原始的库蠓病媒形成对比,后者仅限于北非和地中海。相对来说,这种新型病媒的传播速度比全球变暖导致的栖息地向北扩张要快得多

        2006年8月,荷兰、比利时、德国和卢森堡相继发现了蓝舌病病例。2007年,捷克共和国第一例蓝舌病在捷克-德国边境切布附近的一头公牛身上被发现2007年9月,英国报告了第一例疑似病例,发生在萨福克郡伊普斯维奇附近一个稀有品种农场的高地奶牛身上从那时起,这种病毒在英国从牛传播到羊到2007年10月,蓝舌病已经成为斯堪的纳维亚和瑞士的一个严重威胁,据报道在丹麦首次爆发2008年秋天,在瑞典南部的Småland、Halland和Skåne省以及荷兰与德国接壤的地区报告了几起病例,促使德国兽医当局加强控制2009年2月,挪威首次发现蓝舌病,当时挪威南部韦斯特-阿格德两个农场的奶牛对蓝舌病表现出免疫反应挪威于2011年宣布摆脱了这种疾病。

        虽然这种疾病对人类没有威胁,但在英国最易受感染的常见家养反刍动物是牛、山羊,尤其是绵羊。

病毒越冬

        令人困惑的是,在温带地区蠓的季节间,BTV仍能存活。蠓的成虫会被寒冷的冬季温度杀死,而BTV的感染通常不会持续超过60天,这不足以让BTV存活到明年春天。据信,这种病毒以某种方式在越冬的蠓或动物体内存活。提出了多种机制。少量感染BTV的蠓成虫可在温带地区的暖冬存活。有些蠓甚至会在室内活动,以躲避冬天的低温。此外,BTV还可能在一些动物体内引起慢性或潜伏性感染,为BTV过冬提供了另一种手段。BTV也可以由母体传播给胎儿。如果感染发生在妊娠早期,其结果是流产或死产,如果感染发生在晚期,则存活。然而,在胎儿免疫系统完全发育之前的中期感染可能导致慢性感染,这种感染会持续到羔羊出生后的最初几个月。然后,蚊子将病原体从小牛传播到其他动物,开始一个新的感染季节。

蓝舌病毒疫苗

         减毒活疫苗的保护是血清型特异性的。多血清型LAV鸡尾酒可诱导对未纳入的血清型产生中和抗体,随后接种三种不同的五价LAV鸡尾酒可诱导广泛保护。这些五价鸡尾酒总共包含15种不同的血清型:BTV-1至14,以及BTV-19

       使用任何一种现有疫苗进行免疫接种,都排除了以后对受影响牛群进行血清学监测,这个问题可以通过使用下一代亚单位疫苗来解决。

      2015年1月,印度研究人员推出了一种名为Raksha Blu的疫苗,旨在保护牲畜免受该国流行的五种蓝舌病毒毒株的感染

感染人类的环状病毒

        不要以为环状病毒与人类毫无瓜葛。环状病毒有时也可以感染人类,有些环状病毒感染属于人畜共患病。例如:1959年,乌干达一些人出现发热、腹泻症状,逐渐出现下肢软瘫、抽搐等症状,其中3人死亡。医生们在病人的血液中分离到一种病毒,后来证实这种病毒就是环状病毒中的奥轮谷病毒(Orungo virus)。还有,环状病毒中的钱吉诺拉病毒(Changuinola virus)曾在巴拿马感染人类,导致人类出现短暂的发热症状。环状病毒中的克麦罗沃病毒(Kemerovo virus,属于环状病毒中的Great Island Virus)曾在俄罗斯导致人类蜱传脑炎。克麦罗沃病毒还可能是人类多发性神经根炎的病因之一。

        环状病毒可能是无名热的罪魁祸首,无名热患者表现的症状为出现不规则的发热,经常出现头痛和肌肉多酸痛等不良症状,一般这种症状会持续一周以上,这种病毒感染多发生在0岁到31岁的青壮年之间,这种病毒除了会引起发热之外,还可能会侵入人体的中枢神经系统而引发脑炎等疾病。

        环状病毒也可能通过血液传播,2000年,美国从一些献血者的血清内分离到一种人环状病毒。

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