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第4章 显微镜下与医生眼中的禽流感

§§§第一节禽流感病毒的形态

医学专家在电子显微镜下发现,禽流感病毒一般为球形,直径为80~120纳米,但也常有同样直径的丝状形态,长短不一。病毒表面有10~12纳米的密集钉状物或纤突覆盖,病毒囊膜内有螺旋形核衣壳。两种不同形状的表面钉状物是HA(棒状三聚体)和NA(蘑菇形四聚体)。

H7N9禽流感球形病毒(来源:《人民日报》)

病毒基因组由8个负链的单链RNA片段组成。

禽流感病毒粒子大约由0.8%~1.1%的RNA,70%~75%的蛋白质,20%~24%的脂质和5%~8%的碳水化合物组成。脂质位于病毒的膜内,大部分为磷脂,还有少量的胆固醇和糖脂。

§§§第二节禽流感病毒的生存特点

禽流感病毒是囊膜病毒,对乙醚、氯仿、丙酮等有机溶剂敏感,可在加热、极端的pH、非等渗和干燥的条件下失活。对紫外线也较敏感,56℃加热30分钟、60℃加热10分钟、65℃~70℃加热几分钟、75℃加热1分钟即失去活性。福尔马林、β丙内酯、氧化剂、稀酸、乙醚、脱氧胆酸钠、羟胺、十二烷基硫酸钠和铵离子能迅速破坏其传染性。

这些特点说明,禽流感病毒对外界环境的抵抗力不强,对高温、紫外线、各种消毒药敏感,容易被杀死。病毒在70℃经几分钟即能被灭活。一般消毒药能很快杀死病毒,但存在于有机物如粪便、鼻液、泪水、唾液、尸体中的病毒能存活很长时间。严重污染的粪便成了控制禽流感的主要问题,尤其是在凉爽和潮湿的条件下能存活很长时间,如粪便中和鼻腔分泌物中的病毒,其传染性在4℃时可保持30~35天,20℃时为7天。病毒在污染的水源中,在低温条件下可长期存活,健康鸡一旦与病禽粪便污染的环境和水源接触,便可引起发病。

禽流感病毒致病力取决于病毒粒子的复制速度和血凝素蛋白裂解位点附近的氨基酸组成。病毒感染引发的疾病有时可能是不明显的或者是一过性的综合征,有时却严重到100%发病率和/或100%死亡率的疾病。临床表现的变化主要是由于感染不同亚型的缘故。目前国际上一般按欧共体规定的静脉内接种致病指数(IVPI)来判定毒力,当IVPI>1.2时,则认为是高致病力毒株。

§§§第三节禽流感疫苗

禽流感病毒拥有16个HA亚型和9个NA亚型,可组合为144个不同亚型的病毒,但目前还无法确定哪个亚型的病毒具有大流行的潜能。因此,研制一种针对流感大流行的禽流感疫苗十分困难。一方面,对于新的流感病毒,一般需进行两次以上免疫才可能起到预防作用;另一方面,用于生产疫苗的鸡胚感染高致病性禽流感后,还未产生足够滴度的病毒便已死亡,因此获得足够剂量的高致病性禽流感疫苗困难重重。此外,目前全球每年可生产3亿单位的疫苗,仅能满足4.5亿人进行两次疫苗接种,而这一产能对于可能爆发的全球大流行的流感而言只是杯水车薪。尽管如此,世界各国科学家仍在不遗余力地进行高致病性禽流感疫苗的研制。

现阶段主要有以下几种禽流感疫苗:

1.全病毒灭活疫苗

全病毒灭活疫苗一般是用甲醛或者β-丙内酯灭活禽流感病毒鸡胚尿囊增殖液并辅以佐剂制成,有良好的免疫作用。

优点:灭活疫苗的制备工艺简单,免疫保护效果确实,且安全性好、免疫持续时间长且不会出现毒力返强和变异的优点,可防止同种亚型AIV的攻击,有效避免禽流感的大爆发或大流行。

缺点:免疫剂量较大,制备成本高,且不能诱导产生有效的黏膜免疫抗体和细胞免疫应答,因而无法有效地抑制呼吸道中AIV的复制。

2.亚单位疫苗

传统亚单位疫苗是应用化学方法从病毒粒子中分离出保护性抗原而制成的疫苗。随着重组DNA及分子克隆技术的发展,可以将HA基连接到载体质粒上,然后导入表达系统中,经诱导可获得大量表达的免疫原性蛋白,提取所表达的特定多肽,加入佐剂即可制成基因工程亚单位疫苗。

3.重组活载体疫苗

利用对禽类致病性很弱的病毒作载体构建表达HA的重组病毒,以重组病毒作为疫苗,可在动物体内复制,不断表达出HA蛋白。这类疫苗不仅诱导机体产生针对HA1和HA2的抗体,而且诱导CTL反应,从而诱导产生免疫保护力。前常用的病毒载体有痘病毒、腺病毒、疱疹病毒和逆转录病毒等。

4.核酸疫苗

核酸疫苗又称为DNA疫苗,是利用重组DNA技术将保护性抗原蛋白的基因克隆到真核表达载体上,在被直接导入动物体内后,保护性抗原蛋白基因表达的抗原蛋白经过内源性呈递给免疫系统,诱导机体产生特异性的体液免疫和细胞免疫反应。

优点:能长时间表达抗原;具有与天然抗原相同的构象和免疫原性,可同时激发机体产生细胞免疫、体液免疫和黏膜免疫应答,而且不受母源抗体的干扰等。

缺点:核酸疫苗也存在一些安全方面的问题。质粒DNA低水平整合到宿主基因组的潜在危险性;核酸疫苗载体携带的抗生素基因可能导致的生物学后果等。目前,核酸疫苗尚有许多待改进的地方

由于禽流感病毒血清型众多、变异频繁,至今仍然没有一种疫苗能够保证禽类能抵抗多种亚型禽流感病毒的攻击。因此,利用新发展的分子生物学技术研制高效、安全、生产工艺简单、价格低廉、适用的禽流感疫苗非常迫切。

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