龍沖沖

（貴州省遵義市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心，貴州遵義 563000）

豬巨細(xì)胞病毒致病機(jī)理及主要蛋白研究進(jìn)展

龍沖沖

（貴州省遵義市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心，貴州遵義 563000）

巨細(xì)胞病毒是一種可感染人類和豬的病原體。目前巨細(xì)胞病毒病在世界各地均有發(fā)生，我國也有多個(gè)地區(qū)存在該病的感染情況。該病在成年豬多呈隱性感染，但對仔豬可引起致命的全身感染，妊娠豬可經(jīng)胎盤感染胎兒，且目前尚無特效治療藥物和方法。本文主要對其致病機(jī)理及主要蛋白研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，以期為豬巨細(xì)胞病毒病的深入研究提供參考。

豬巨細(xì)胞病毒；致病機(jī)理；蛋白組學(xué)；研究進(jìn)展

巨細(xì)胞病毒（Cytomegalo Virus,CMV）在分類學(xué)上屬于皰疹病毒科β皰疹病毒亞科巨細(xì)胞病毒屬，為雙鏈DNA病毒。它可感染人、豬等多種哺乳動(dòng)物,其中感染豬的稱豬巨細(xì)胞病毒（Porcine Cytomegalovirus, PCMV），是繼偽狂犬病毒之后發(fā)現(xiàn)的第2個(gè)豬皰疹病毒[1]。

該病毒為英國學(xué)者Done 1955年首次發(fā)現(xiàn)，臨床上患豬主要以鼻炎為特征，并在感染的鼻黏液腺巨噬細(xì)胞可見大量嗜堿性包涵體，因而也被稱為包涵體鼻炎[2]。臨床上PCMV多呈隱性感染，當(dāng)宿主免疫力下降或并發(fā)其他病原體感染時(shí)，即可引起該病的發(fā)生并將病毒大量排出體外。

目前該病廣泛發(fā)生于世界各地，我國多地也先后報(bào)道了該病發(fā)生，特別是常規(guī)飼養(yǎng)條件下，該病與其他病原混合感染不容忽視，給養(yǎng)豬業(yè)發(fā)展造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失[3-4]。該病多呈隱性感染，但對無移行抗體的仔豬可引起致命的全身感染，妊娠豬可經(jīng)胎盤感染胎兒，且目前尚無特效治療藥物和方法。因此，及早診斷和接種疫苗是有效進(jìn)行防控的重要措施。基于此，本文綜述了近年來豬巨細(xì)胞病毒病致病機(jī)理及主要蛋白研究進(jìn)展，以期為疾病的診斷和有效防治提供理論參考。

1 病原學(xué)

PCMV基因組為線狀雙鏈DNA，在形態(tài)上屬于典型的皰疹病毒，病毒顆粒直徑為150～200 nm，核衣殼為正十二面體，衣殼外有囊膜，核衣殼與囊膜之間包圍著一層電子致密區(qū)域[3]。據(jù)GeneBank公布數(shù)據(jù)，PCMV基因組全長為128 367 bp。PCMV對氯仿、乙醚等親脂性溶劑敏感，-80℃下可保存一年以上；在-70℃和37℃反復(fù)凍融三次或37℃放置4小時(shí)病毒滴度不降低；在37℃24小時(shí)或50℃30分鐘，可使其完全失活[5]。PCMV感染具有高度的宿主特異性，僅限于豬，尚未見感染其他動(dòng)物的報(bào)道。

2 致病機(jī)理

巨細(xì)胞病毒為弱致病因子，初期感染中多數(shù)呈隱性感染，病毒潛伏在宿主體內(nèi)，終生帶毒，不易察覺。由于巨細(xì)胞病毒結(jié)構(gòu)復(fù)雜，目前對其發(fā)病機(jī)理及免疫機(jī)制研究不多。巨細(xì)胞病毒的增殖過程與其他皰疹病毒相似，其基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)也是一個(gè)相互調(diào)節(jié)、有序進(jìn)行的過程，病毒在細(xì)胞中生長較為緩慢，病毒可持續(xù)1周以上進(jìn)行蛋白合成、復(fù)制和裝配。

PCMV先期在鼻腔黏膜定植，然后在鼻黏膜腺、副淚腺中復(fù)制，之后可迅速擴(kuò)散到脾、肺等組織器官，并經(jīng)鼻腔向外排毒。在肺部復(fù)制增殖時(shí)，可損傷肺巨噬細(xì)胞，使肺部的免疫功能喪失，從而造成免疫抑制。PCMV感染胚胎和新生仔豬時(shí)，侵入網(wǎng)狀內(nèi)皮組織細(xì)胞如毛細(xì)血管內(nèi)皮和淋巴樣組織的竇狀隙等，引起全身性的損傷；懷孕母豬感染PCMV后，病毒首先在胎兒腦膜、腹膜巨細(xì)胞和骨膜細(xì)胞內(nèi)復(fù)制，妊娠早期可致胎盤短時(shí)間內(nèi)死亡；妊娠中期和晚期，病毒約在2周左右開始在胎兒中復(fù)制，一個(gè)月左右時(shí)開始排毒，并被母體所吸收。保育豬和生長豬感染時(shí)，病毒主要侵入到上皮部位，尤其是鼻黏膜腺、淚腺、腎小管等，但附睪、食道黏膜和肝細(xì)胞很少見病毒的侵染[6]。

PCMV能夠?qū)λ拗鞯姆烙鶛C(jī)制和免疫功能產(chǎn)生抑制，特別是抑制T細(xì)胞的功能作用，從而對感染的后果發(fā)生影響。隨著PCMV基因組學(xué)和蛋白組學(xué)的深入研究，PCMV的致病機(jī)理將會(huì)進(jìn)一步得到揭示，從而為治療和免疫預(yù)防提供新的途徑[7]。

3 病毒主要蛋白

近年來，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對PCMV的DNA聚合酶、糖蛋白B(gB)和主要核衣殼蛋白(MCP)的研究已經(jīng)有了很大的進(jìn)展。充分認(rèn)識PCMV主要蛋白結(jié)構(gòu)和功能，可對了解其致病機(jī)理及下步基因工程疫苗開發(fā)提供參考。

3.1 主要衣殼蛋白 （MCP）

MCP蛋白是由MCP基因編碼的PCMV主要衣殼蛋白，共由1341個(gè)氨基酸組成，預(yù)測蛋白分子量為151456Da，在皰疹病毒中保守性較強(qiáng)，對病毒的裝配、成熟和穩(wěn)定過程中發(fā)揮重要作用[8-9]。

Rupasinghe等[10]將PCMV感染豬后收集血清，與細(xì)菌表達(dá)的MCP蛋白作用，結(jié)果顯示豬血清不與細(xì)菌表達(dá)的MCP蛋白反應(yīng)，說明MCP蛋白與PCMV感染后的體液免疫應(yīng)答無關(guān)。

史小紅等[11]首次對我國分離的一株P(guān)CMV的MCP基因進(jìn)行擴(kuò)增并測序，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MCP基因全長為4017 bp，編碼1 338個(gè)氨基酸，說明不同毒株之間MCP基因也存在差別。

3.2 囊膜蛋白 （gB）

囊膜蛋白（gB）是由gB基因所編碼的一種跨膜蛋白，在皰疹病毒中，屬最保守的糖蛋白之一。gB蛋白是PCMV復(fù)制的必需糖蛋白和重要免疫原，不但可誘導(dǎo)豬體產(chǎn)生中和抗體、具有免疫保護(hù)作用，同時(shí)在PCMV侵染宿主細(xì)胞的黏附、融合、穿入以及在細(xì)胞間的轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮重要作用[12]。

gB蛋白由860個(gè)氨基酸組成，包含11個(gè)半胱氨酸殘基，其中10個(gè)非常保守。gB蛋白包含15個(gè)N-端糖基化位點(diǎn)，其N-端(7～19 AA)包含一個(gè)疏水翼，可能構(gòu)成信號肽序列，C-端706～726 AA和730～747 AA兩個(gè)殘基片段可能構(gòu)成跨膜錨序列[13]。

Frederik Widen等人曾將PCMV與其他皰疹病毒的gB基因序列進(jìn)行比對，PCMV與HHV-6和HHV-7同源性最高，分別為43.4%和432.6%；同時(shí)，對PCMV英國株、德國株、西班牙株、日本株和瑞典株gB基因進(jìn)行序列比對發(fā)現(xiàn)，存在3.4%的種內(nèi)變異，通過進(jìn)化樹分析表明，PCMV毒株可分為2個(gè)基因群，PCMV gB英國株、德國株為1個(gè)群；日本株、瑞士株和西班牙株為另1個(gè)群[13]。

熊毅、劉驍?shù)确謩e將PCMV GX株、SC株gB基因與GenBank發(fā)表的其他PCMV分離株進(jìn)行比較，結(jié)果基因序列同源性分別為97.8%～98.9%和97.8%～99.5%，與其他皰疹病毒科病毒同源性較低，說明gB蛋白保守性較高[14-15]。李晶等、劉驍?shù)扰c朱月華等人分別對PCMV gB抗原表位區(qū)基因和全基因進(jìn)行了克隆表達(dá)，免疫原性試驗(yàn)均表明，gB抗原表位區(qū)編碼的蛋白與gB蛋白具有良好的免疫原性[16-18]。有研究表明，gB蛋白是感染皰疹病毒細(xì)胞中含量最多的病毒蛋白之一，是細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞的主要靶標(biāo)，也是淋巴因子激活的自然殺傷細(xì)胞的識別對象[19]。鑒于gB蛋白的重要性，目前對gB基因及其所編碼的蛋白研究也越來越多，gB蛋白有望成為研制各種基因工程疫苗的重要候選抗原。

3.3 DNA聚合酶 （DPOL）

DNA聚合酶是由各皰疹病毒的早期基因一DNA聚合酶基因（DPOL）所編碼的病毒DNA聚合酶位點(diǎn)蛋白，在和其他因子的作用下一起參與DNA的復(fù)制和重組，并對DNA的損傷進(jìn)行修復(fù)[20]。DPOL基因序列全長為3 024bp，為一個(gè)完整的閱讀框，編碼1 009個(gè)氨基酸。豬巨細(xì)胞病毒聚合酶蛋白結(jié)構(gòu)中既有α螺旋，也有β折疊和轉(zhuǎn)角以及無規(guī)則卷曲，其中以α螺旋和β折疊為主，屬于B型聚合酶[21]。對不同地區(qū)的PCMV分離株DPOL基因分析比對發(fā)現(xiàn)，不同分離株之間存在11～31個(gè)堿基的差異，這說明在高度保守的皰疹病毒中，PCMV不同株之間具有高度異質(zhì)性，這可能是由于PCMV基因組比其他皰疹病毒具有更高異質(zhì)性，這也提示在進(jìn)化范疇上，PCMV是一個(gè)相對古老的病毒[22]。

RUPASINGHE等用PCR的方法對PCMV DNA聚合酶（DPOL）位點(diǎn)擴(kuò)增，并進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化樹分析，發(fā)現(xiàn)PCMV的同源性與人皰疹病毒6型和7型最近[23]。Goltz等[22]對德國株P(guān)CMV DNA聚合酶（DPOL）位點(diǎn)進(jìn)行分析，測定了2個(gè)完整開放性閱讀框（ORF），與日本株、西班牙株、英國株豬巨細(xì)胞病毒的聚合酶基因比較，僅有0.4%～1%的差異，說明該DPOL基因在各皰疹病毒中均具有較好的保守性。目前，PCMV DNA聚合酶（DPOL）已廣泛用于皰疹病毒之間的種系進(jìn)化關(guān)系推斷及分子生物學(xué)檢測方法的研究。

4 展望

目前，國內(nèi)外對PCMV的研究還較少，其基因組結(jié)構(gòu)尚未完全清楚。國外對該病的研究主要集中于異種器官移植時(shí)對器官移植宿主的影響。我國對于豬巨細(xì)胞病毒病的研究起步較晚，目前多集中在病原學(xué)和血清學(xué)檢測方法的建立上。隨著復(fù)雜多變的臨床疾病不斷出現(xiàn)，作為免疫抑制病的PCMV病極有可能與其他病原體混合感染，對養(yǎng)豬業(yè)造成嚴(yán)重危害。因此，深入分析PCMV的基因組結(jié)構(gòu)與功能，不僅對揭示其致病機(jī)制和免疫機(jī)制具有重要的實(shí)踐意義，還為下一步開發(fā)行之有效的基因工程疫苗奠定基礎(chǔ)。

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S858.28

A

1673-4645(2016)11-0075-04

2016-08-21

龍沖沖（1986-），男，碩士，獸醫(yī)師，從事動(dòng)物疫病防控工作，E-mail：215367654@qq.com