猫瘟病毒的进化和目前在免疫中遇到的问题
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猫瘟病毒的进化和目前在免疫中遇到的问题
关键词:细小病毒,猫,免疫失败,野生食肉动物,转铁蛋白受体
摘要:
预防猫瘟病毒的疫苗,是猫内科常规免疫的一部分,许多疫苗都是在1960年代出现,沿用至今,已有40多年的时间了。然而,在这过去的40多年里,病毒也在进化,特别是在1970年代出现的犬细小病毒。该病毒与猫瘟病毒相似,1978年以后在全球广泛传播。猫瘟病毒和CPV不同的抗原类型在猫,浣熊,和许多野生或饲养的食肉动物中都可分离获得。而猫瘟病毒的改变的结果尚待研究,目前有效的免疫流程也未见报道。这里,我们对近年来关于猫瘟病毒在食肉动物,包括猫在内,进行阐述,并且对一项幼猫免疫研究进行描述,且发现这些免疫流程对许多猫都出现了免疫失败。
1.简介
在家养犬猫,特别是幼年动物中,有多种细小病毒是很重要的病原体。这些病毒主要为猫泛白细胞减少症病毒,包括猫瘟病毒,犬细小病毒,貂肠炎病毒,浣熊细小病毒。这些病毒的命名和他们的常见宿主有关,除了家养犬猫外,也包括其他食肉动物。
在家养犬猫感染病毒后,会广泛感染组织并引起一系列疾病,包括怀孕动物子宫内感染后引起胎儿死亡,新生犬猫小脑或心肌感染后会引起共济失调和心肌炎,5周龄以上的动物小肠受损会引起出血性肠炎。在不同的年龄,其细胞有丝分裂活性不同,因此疾病的症状不同。因为病毒的复制是需要细胞分裂的。
细小病毒是一种小病毒,20nm,DNA单链结构,约有5000个碱基。含有两个主要的开放阅读框,主要表达非结构蛋白NS1和NS2,以及衣壳蛋白VP1和VP2。病毒的复制是利用宿主细胞的聚合酶和DNA复制的其他基质。NS1主要的功能是调节复制,在病毒DNA末端产生切口,在复制过程中将其连接到5-末端。VP1和VP2共同产生衣壳,其中,VP2占90%,VP1占10%。但是VP1具有区域特异性,对细胞感染功能,包括磷酸化A2酶活性非常重要。衣壳主要负责受体的绑定和细胞感染的过程,但也是宿主抗体免疫的主要靶受体。NS2蛋白对于病毒在细胞内的装配,细胞核的运输有重要意义,但是该病的在犬CPV的复制中作用尚不清楚。
病毒的宿主范围和宿主趋向性
食肉目动物超过270种,又分为两个亚目,猫科食肉动物和犬科食肉动物,就像几个不同的家族一样。与FPV相似的病毒几乎可以感染所有犬科食肉动物。然而,直到1970年代,家养犬,和与之相近的狼和土狼对FPV样病毒具有抗性。1978年,一种新的病毒变异株出现,可以有效感染犬,也就是CPV病毒,在全球广泛传播,直至今天,未免疫犬几乎都可以感染该病毒。
这种新出现的病毒,CPV病毒,其宿主为犬,且其主要是衣壳蛋白基因的一小部分变异,这会改变衣壳表面的残留物。衣壳主要是利用1型转铁蛋白受体TfR绑定后,进入细胞,从而进行感染。衣壳表面其余的残留物是控制tfr的顶端结构域相互间的作用。该病毒在犬的宿主特异性主要也是由于犬TFR结构的不同,FPV无法绑定到犬或犬TFR胞外区。而CPV的衣壳能够绑定到犬TFR上。
宿主特异性的阻滞,主要是由于与FPV绑定相关的是犬TFR的顶端结构域的糖基化位点,如果犬TFR的天冬氨酸变异为赖氨酸,也就是猫TFR中的一样,也就是FPV样病毒,则可以有效的绑定了。
至今为止我们所知,感染猫的病毒为FPV样病毒,几乎都具有相似性。在1978年后发现,CPV也能感染猫,虽然从猫中分离的大多与典型的FPV相似。进一步从野生动物中分离到的病毒研究显示,CPV衍生的病毒常常在北美食肉动物中发现,包括浣熊,山猫,美洲狮,臭鼬等。浣熊病毒株也挺有意思,因为其包含的变异与从家养犬中分离的病毒,包括抗原变异病毒,、、、、
有的CPV样浣熊病毒包括一组变异,包括衣壳的抗原结构的改变,因此,该病毒的识别仅需要产生30个单克隆抗体来识别病毒衣壳。
免疫,抗体识别和疫苗
猫瘟病毒样疾病在猫中已经出现很久,在1920,1930年首次出现。尽管有效的疫苗也已经广泛使用,但猫瘟仍然是一种感染家养猫的重要疾病。不过,在不同区域患病率不同。。。。。FPV 或CPV感染后的临床图片并不总是很明显,包括轻度和非特异性症状,贫血,发烧,严重的会出现腹泻,胎儿或新生儿感染可能会出现小脑症状。白细胞减少是临床症状之一,在感染猫中一般都会出现,并且,几乎所有白细胞类型都会受到影响。
诊断主要通过,病毒的分离,PCR或血凝试验,抗原ELISA,粪便在电镜下观察到病毒。FPV 毒株能够与CPV区别开来,通过抗原类型,利用特异性单克隆抗体,通过DNA序列的特异性变异可以区别不同的病毒类型。
免疫力能够保护动物对抗细小病毒的感染,主要是能够中和抗体,但是研究发现细胞免疫是少见的。大多母猫感染FPV主要是因为自然感染或疫苗后,然后产生高水平循环抗体,然后再通过母源抗体遗传给幼猫。母源抗体在幼猫以一定的速度下降,当下降到一定浓度以后,小猫则会成为野型病毒的易感群体,或是需要免疫,一般的免疫时间为7-12周龄。母源抗体的持续时间与母亲的免疫力和传给幼猫的程度有关。抗体可以对抗FPV,也可以保护帽抵抗大部分FPV和CPV相关病毒。血清的中和能力在已免疫FPV的猫是下降的,CPV-2包括CPV-2A和2B。2C也会下降。因此,这说明,幼猫在这段时间的保护力与引起母猫免疫力的抗原类型,病毒的类型等有关。
FPV和CPV的衣壳上抗原的结构利用单克隆抗体技术也有研究。研究利用了8种抗体作为绑定足迹,能够与病毒表面70%进行结合。