猪伪狂犬病毒的分子生物学研究进展

猪伪狂犬病毒的分子生物学研究进展

【摘要】猪伪狂犬病是由伪狂犬病毒引起的家畜和野生动物的一种急性传染病。该文介绍了伪狂犬病病毒的特征、病毒的基因组学和疫苗研究的分子生物学进展,为进一步认识和控制猪伪狂犬病奠定基础。

【关键词】猪伪狂犬病；基因；分子生物学

伪狂犬病（Pseudorabies,PR），是由疱疹病毒科、α疱疹病毒亚科中的伪狂犬病毒（PRV）所致的一种急性传染病。PRV可引起多种家畜、实验动物和野生动物发病，已证实有35种动物可被感染，包括猪、牛、绵羊、兔、狗、水貂、雪貂、狐狸、猫和大鼠等。猪是PRV的主要宿主，成年猪一般为隐性感染，但终身带毒和排毒，成为本病的主要传染源，在本病的传播过程中具有重要意义。

目前本病在世界范围内普遍发生，已有50多个国家和地区报道发生PR。随着规模化养猪的不断发展和强毒株的出现，PR的发生和流行日趋严重，现在已成为对全球养猪业危害最大的传染病之一，每年给养猪业造成了巨大的经济损失。

1.伪狂犬病毒的特征

PRV属于疱疹病毒科甲型疱疹病毒亚科，猪疱疹病毒Ⅰ型。其完整病毒粒子为圆形，直径150nm～180nm，核衣壳直径为105nm～110nm。有囊膜，囊膜表面有长约8nm～10nm呈放射状排列的纤突。

PRV对外界环境的抵抗力较强，55℃50min、80℃3min或100℃瞬间才能将病毒杀灭。在低温潮湿环境下，pH 6～8时病毒能稳定存活；在干燥条件下，特别是在阳光直射下，病毒很快失活。

PRV基因组为线状双链DNA，大小约180kb，G＋C含量高达74%。病毒基因组由长独特区、短独特区以及位于US两侧的末端重复序列与内部重复序列组成。对PRV基因组序列测定发现其由72个阅读框组成，可编码70种蛋白，目前已发现和命名的有gB、gC、gD、gE、gG、gH、gI、gK、gL、gM、gN，11种糖蛋白。编码gC、gE、gG、gI、gM和gN的基因为病毒复制非必需的，gB、gC、gD、gE和gI与病毒的毒力有关。此外，胸苷激酶、核苷酸还原酶、蛋白激酶等几种酶也与病毒的毒力密切相关，其中胸苷激酶是PRV最主要的毒力基因。糖蛋白gB、gC、gD在免疫诱导方面最为重要。

2．伪狂犬病毒基因组学研究进展

2.1猪伪狂犬病毒miRNAs

小分子RNA （miRNAs）是参与基因表达的转录后调节的小分子，长度为21-24个核苷酸。结合互补的非编码区序列（39 UTR），它们能抑制特定的信使RNA的表达。miRNA在所有的植物和动物表达，也包括DNA病毒。已发现疱疹病毒家族的许多成员，在病毒感染的细胞中有miRNA表达。miRNA一旦从病毒基因组转录作为前体，就被病毒和宿主信使RNA加工。

miRNA对病毒特别有用：miRNA片段是小的，与调节蛋白相比，更易进化成与靶基因互补的序列。另外，它们不是抗原，能够下调宿主基因，建立一个适宜病毒生存的环境，弱化和逃避宿主的免疫防御监视。疱疹病毒一个典型的特点是为建立潜伏感染，可作为基因组的传递体和游离基因。在这种状态下，只有有限的特定基因组区域被转录，这样的区域易被控制。

几个疱疹病毒，如疱疹病毒，单纯病毒（单纯疱疹病毒），单纯疱疹病毒

（HSV2）,以及其他疱疹病毒和大型基因组DNA病毒，包含的miRNA调节他们自己的循环。miRNA通过潜伏期相关转录，建立长期的潜伏感染。一些miRNA 位点在基因相关转录位点（LAT)内和附近，由HSV-1感染的老鼠细胞LAT编码四种miRNA。

伪狂犬病毒的基因组超过142KB,70种不同的基因存在包括LLT（大片段的潜伏期转录基因）。伪狂犬病毒已被证明是一潜在模型，一种研究他们的互动模式的模型。感染过程中大多数病毒基因的表达增加，许多生物过程伪狂犬病毒感染的过程中被改变，因此，用这种模型能够检测它们之间的动态变化。

2.2伪狂犬病毒糖蛋白

新合成糖蛋白通过高尔基体的内质网运输到质膜。然而，随后几个伪狂犬病毒包膜糖蛋白固有化，自发地或与抗原特异性抗体结合，进一步抗体介导的细胞表面蛋白的内在化可调节免疫反应，保护高效抗体依赖的伪狂犬病毒感染的单核细胞，及补体介导的裂解。

单个抗体对糖蛋白的内吞作用还不确定，但已提出在免疫调节中发挥的作用，分发细胞表面蛋白到细胞表面内部区室（区室是包膜蛋白发生的地方），然后重新定向病毒蛋白质到细胞膜表面、纤突侧面及极化细胞的表面。

许多α-疱疹病毒包膜蛋白有酪氨酸(YXX?覫)或双氨酸（LL)内吞基序，这些基序位于胞浆。另外内吞作用的细胞表面分子酸性磷酸簇也偶尔被发现。这些基序被称为网格蛋白介导的内吞作用基序，通常被用作受体。伪狂犬病病毒gB蛋白的内在化，是有它的内吞基序和细胞网格蛋白AP-2衔接复合物介导。

2.3趋化因子功能的研究

共同注射的CCL3质粒DNA诱导免疫倾向T辅助2型（Th2细胞）模式，CCL5的和CXCL10的诱导Th1型免疫反应，这使宿主更耐一个致命的病毒感染。CXCL8还显示，增强体液和细胞免疫（混合型模式），对病毒的威胁提供有效的保护。然而，CCL4没有使PRVDNA疫苗诱导的免疫反应发生变化。这些结果表明，趋化因子以佐剂的形式，使免疫重新平衡，随后对一个致命的病毒感染有保护效果。

3.猪伪狂犬病疫苗研究进展

3.1基因缺失苗

Young Woo Han等通过对三个主要的糖蛋白的伪狂犬病毒膜蛋白（gB，gC，gD）研究，发现三个都能诱导体液免疫和细胞介导的免疫反应。但是重组腺病毒表达gB-的疫苗株保护力最大，能够防止病毒致命的威胁。

Ling Zhu,Yue Yi等发现一株潜在的疫苗株PRV SA215，它导致了大部分的伪狂犬病。用它构建了gE-/gI-/TK -PRV SA215株。目前的研究结果表明，此缺失株对细胞的吸附和渗透功能不受影响，并且比其他疫苗株能够保持更长的高滴度水平，这些与预期的结果一致。据报道，gI或gE缺失及两者都缺失,这两个基因的突变株与野毒株有相似的生物学特性，并不影响动物机体产生的抗体水平。其机制是：伪狂犬病毒使用两种方法来扩散，一种是直接的细胞到细胞扩散，一种是未受感染的细胞释放病毒颗粒吸附。第一种方法是由糖蛋白gE基因介导，其中作为后来需要糖个gC介入。虽然缺失gE基因的突变株缺乏直接传播的能力，但是此株能用第二种机制被细胞吸附，然后感染在细胞间扩散。产生的抗体滴度与野生型伪狂犬病毒一样。在伪狂犬病毒感染时，gI通过与gE形成复合物发挥功能。

3.2猪伪狂犬DNA疫苗