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猪乙型脑炎病毒的防治技术

datong 网络

2011-12-17 21:10:29

【导读】日本脑炎病毒 (Japanese encephalitis virus,JEV)，又称乙型脑炎病毒，简称乙脑病毒,属于黄病毒科(Flaviridae)黄病毒属。由JEV引起的脑炎(简称乙脑)是严重威胁人畜健康的一种中枢神经系统的急性传染病。由蚊作为传播媒介，...

日本脑炎病毒 (Japanese encephalitis virus,JEV)，又称乙型脑炎病毒，简称乙脑病毒,属于黄病毒科(Flaviridae)黄病毒属。由JEV引起的脑炎(简称乙脑)是严重威胁人畜健康的一种中枢神经系统的急性传染病。由蚊作为传播媒介，以高热、狂暴或沉郁等神经症状为特征。具有明显的季节性和一定的地理分布区，多发于夏秋蚊类大量孳生的季节。JEV基因组为正链RNA，长约11 kb，包括3个结构蛋白基因，7个非结构蛋白基因和2个非翻译区。由JEV引起的流行性乙型脑炎主要在东亚的一些国家和地区流行，我国是流行性乙型脑炎的高发区，亚洲每年乙脑病例有5万多人，其中约有万人被致死，因此流行性乙型脑炎是亚洲公共卫生的重要问题之一。流行性乙型脑炎属于自然疫源性疾病，猪是主要中间宿主和扩散宿主，也是主要的传染源。许多研究表明，猪流行性乙型脑炎与人流行性乙型脑炎密切相关，因此预防猪感染本病是防止人患乙脑的重要措施。同时，乙脑也是猪的重大疫病之一，能引起怀孕母猪流产、死胎及弱仔，公猪睾丸炎，仔猪呈神经症状，其暴发常给养猪业带来巨大的经济损失。

JEV的分子生物学特性

1.1 JEV的基因组特性

JEV基因组为单分子线状正股单链RNA，球形，有囊膜，直径约为40 nm，GC含量为47%～49%,其基因组长度约为11 kb，其中5′端有Ⅰ型帽状结构，3′端无 poly A尾。病毒基因组仅含有一个开放阅读框（open reading frame,ORF），编码产物通过裂解和加工形成约10个蛋白，由5′端末端编码，而3′端编码非结构蛋白(non瞫tructural protein,NS)。包括3个结构蛋白基因：核衣壳蛋白（C）、膜蛋白(prM)、囊膜糖蛋白(E)，7个非结构蛋白基因（NS1，NS2A，NS2B，NS3，NS4A，NS4B和NS5）和2个非翻译区。根据核苷酸和部分氨基酸序列确定的基因组顺序为5′-C-PrM-E-NS1-NS2A-NS2B-NS3-NS4A-NS4B-NS5-3′ 。

对RNA病毒而言，一般认为帽状结构可增加RNA的感染性，这可能与其可提高翻译效率、增加RNA的稳定性和防止宿主细胞对RNA的降解有关。5′端帽状结构对多数病毒RNA的稳定性和感染性具有重要作用，而对另一些病毒的RNA则非必需。黄庆生等 5]研究表明，裸露的乙脑病毒RNA是否有５′mGpppA对其感染性和稳定性没有任何影响。而天然的乙脑病毒RNA都带有帽状结构，有待于进一步探讨这一结构对该病毒的转录与翻译起何作用？

1.2 JEV的结构蛋白和非结构蛋白特性

JEV有3种结构蛋白：核衣壳蛋白（C）、膜蛋白（prM/M）、囊膜糖蛋白（E）；7个非结构蛋白（NS1，NS2A，NS2B，NS3，NS4A，NS4B和NS5）。

C蛋白由 136个氨基酸组成，相对分子质量 13 ku,位于第 1个 AUC起始的单一 ORF的 N末端。首先由氨肽酶切除大分子前体蛋白第 1个甲硫氨酸残基 (Met)形成 C蛋白，在合成部位由 C端疏水性氨基酸将其暂时固定在粗面内质网上，以便装配成衣壳，用来包装基因组。富含赖氨酸 (Lys)和精氨酸 (Arg)（23%～ 25%）所带的正电荷在形成壳体时，可与基因组相互作用。C蛋白的作用是在合成部位由 C端疏水性氨基酸将其暂时固定在宿主细胞的粗面内质网膜上，以便装配成核衣壳包裹基因组，保护基因组免受核酸酶或其他因素的破坏。

E蛋白基因大小为1 500 bp，编码500个氨基酸残基，分子质量53 ku，囊膜糖蛋白E是主要的毒力抗原，参与病毒复制的许多过程，包括结合受体、膜融合和毒粒包装等 2- ；E蛋白上有特异性抗体的中和表位，可诱导免疫动物产生中和抗体。E蛋白与病毒的毒力、宿主范围、组织嗜性、膜融合、保护性免疫、血凝反应和血清特异性有关。以往关于JEV E蛋白表位的研究中，公认Ｅ蛋白分为3个结构区 6],即Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区。Ⅱ区被认为具有中和与血凝抑制的表位，Ⅲ区具有受体结合活性。

prM蛋白是未成熟病毒体的一部分，在病毒感染后期，它被水解为M蛋白后才发育为成熟的病毒体 3，6]，它可以诱导保护性免疫。Ｍ蛋白参与病毒囊膜的构成。

非结构蛋白有RNA依赖的RNA聚合酶NS3及NS5。NS3作为解旋酶、蛋白酶以及RNA酶复合物的一部分，裂解聚合蛋白的大部分。NS3蛋白的C末端和 N末端的氨基酸组成已研究清楚，具有亲水性基团。Takegami等认为，NS3蛋白是一个具有激酶和解旋酶特性的多功能蛋白。交叉免疫试验表明，NS3是最主要的交叉反应蛋白。NS3蛋白还具有与 RNA结合及 ATP活性。Chen等研究了JEV3′- NCR与 NS3蛋白和 NS5蛋白的相互作用，发现NS3和NS5在体内相互作用形成蛋白复合物，继而与 3′- NCR的茎环结构形成复制复合体参与负链 RNA的合成。可见，NS3蛋白在病毒感染细胞中对病毒 RNA的复制具有十分重要的功能。

NS5蛋白是分子质量最大且是黄病毒科中最保守的蛋白 7]。与其他病毒的RNA多聚酶比较，乙脑病毒NS5蛋白存在有RNA多聚酶的一些功能基团，这些功能基团主要位于其羧基端 2/3区域 8]，提示乙脑病毒NS5蛋白就是乙脑病毒的RNA多聚酶。而余福勋等 7]通过研究提示乙脑病毒NS5蛋白与乙脑病毒的致病有一定关系，并成功表达、纯化了乙脑病毒部分及全长NS5蛋白，纯化的乙脑病毒NS5蛋白在体外证实具有RNA依赖性RNA多聚酶活性。

NS1是糖基化蛋白，为乙脑病毒的保护性抗原,而NS1蛋白为可溶性补体固定抗原。非结构蛋白NS1在感染细胞的表面表达，细胞外分泌,不仅能诱导免疫反应而且能提供保护性作用。这个保护作用依赖抗体的Ｆc部分， NS1专一性抗体通过补体依赖途径杀死目标细胞 9]。这为JEV核酸疫苗的研制提供了依据。

NS2蛋白:NS2A的分子质量约为17 ku，NS2B约为13 ku，均为疏水性蛋白，在所有黄病毒中其同源性最低。NS2蛋白可能与膜功能有关。

NS4蛋白:NS4A和 NS4B均为疏水蛋白。有关其结构与功能方面的研究未见报道。

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