正文 第三章 人獸共患病毒性疾病(2)(2 / 3)

(二)病毒特性

流感病毒具有多形性,典型的A型流感病毒粒子呈球形,直徑為80~120nm,平均為100nm,某些毒株,特別是在初分離時常呈絲狀,絲狀體長短不一,有的可長達數微米。但不管長絲狀還是球狀,其直徑都相似,均為100nm左右。從家禽分離的流感病毒,有些毒株主要為球形,而有些多為形性,並且大小差異很大,有的呈長絲狀,有的為奇形怪狀的顆粒。

流感病毒具有囊膜,囊膜由纖突、雙層類脂膜和基質蛋白構成。基質蛋白是病毒粒子內的主要蛋白成分。蛋白質是病毒粒子的主要成分,共10種,由8個基因組片段編碼。

流感病毒與其他在囊膜的病毒一樣,對乙醚、氯仿、丙酮等有機溶劑均敏感,用20%乙醚在4℃處理2小時可使病毒裂解。常用消毒藥容易將其滅活,如甲醛、β丙內酯、去氧膽酸鈉、羥胺、十二烷基硫酸鈉(SDS)、稀酸、氨離子、氯製劑、鹵素化合物(如漂白粉和碘劑等)、重金屬離子等都能迅速破壞其傳染性。

流感病毒耐低溫,但對高溫及紫外線均敏感。56℃加熱30分鍾,60℃加熱10分鍾,70℃加熱數分鍾均能使病毒喪失活性。病毒的感染力比其神經氨酸酶對熱的敏感性更強,而神經氨酸酶比血凝素的敏感性還強。病毒對低溫抵抗力較強,在有甘油保護的情況下可保持活力1年以上。該病毒在凍融狀態下較穩定,但反複凍融的次數過多,最終會使病毒滅活。Fatunmbi等(1993)研究了不同溫度對兩株禽流感病毒穩定性的影響,結果發現在-20℃和-196℃儲存42個月,病毒刺激機體產生抗體的能力沒有明顯差異,其HA活性沒有任何下降。但凍幹後在室溫儲存12個月,其HA活性下降75%。

在雞胚中增殖的病毒,由於受到尿囊液中蛋白質的保護,因而非常穩定,常可在4℃保存數周,而病毒的傳染性及血凝素和神經氨酸酶活性不受太大影響,在-70℃或凍幹狀態下可長期保持其傳染性。

陽光直射40~48小時即可滅活該病毒。如果用紫外線直接照射,可迅速破壞其感染性。

在自然條件下,存在於鼻腔分泌物和糞便中的病毒由於受到有機物的保護,具有極大的抵抗力。如在賓夕法尼亞雞流感暴發期間,在雞淘汰處理105天後,仍可從濕糞便中分離到具有傳染性的病毒。糞便中病毒的傳染性在4℃可保持30~35天,20℃可存活7天,在羽毛中存活18天,在幹骨頭或組織中存活數周,在冷凍的禽肉和骨髓中可存活10個月。在自然環境中,特別是涼爽和潮濕的條件下可存活很長時間,常可以從有水禽的湖泊和池塘中分離到流感病毒。據估計流感病毒可在冰凍的池塘中越冬,但在夏季或沒有水禽活動的池塘水中,病毒不能長期存活。但在堆積發酵的糞便中10~20天,可將HPAIV全部滅活。

流感病毒的神經氨酸酶活性受Ca2+、溫度及pH值的影響較大。同時,不同亞型毒株的神經氨酸酶活性對熱的穩定性差異也很大。N1亞型的神經氨酸酶活性對熱敏感,55℃加熱30分鍾可使其活性完全喪失,而N2亞型的NA活性則表現相對的熱穩定,55℃30分鍾加熱後其活性仍保持67%,45℃1小時,其活性不受影響。另外發現,NA對熱的穩定性還與Ca2+存在與否有關,如果無Ca2+存在,對熱的敏感性增強,有Ca2+存在則有一定的抵抗力。如在無Ca2+存在情況下對N1亞型毒株加熱,可使其活性全部喪失;若有Ca2+存在則其活性可保持35%。不同亞型毒株的神經氨酸酶活性的最適pH值也有一定的差異,並且與所用的底物有關。一般情況下,最適pH值為6.4~7.0,在堿性條件下,神經氨酸酶的活性下降較快。

三、流行病學

(一)自然感染情況

現在已知的每種亞型的甲型流感病毒都曾從鳥類中分離出來過。已經從許多國家的家禽(雞、火雞、鵪鶉、鴨、鵝等)、野禽及野生水禽(鴨、鵝、燕鷗、海鷗、鸌等)中分離出多種甲型禽流感病毒(AIV)。

禽類甲型AIV感染的症狀、嚴重程度與感染毒株的性質有關。多數毒株的感染沒有臨診症狀;有一些毒株會產生慢性呼吸道感染;少數毒株可導致嚴重感染,1周內受感染的家禽出現中樞神經症狀並大量死亡。此類病毒為H7及H5亞型,如A/FPV/Dutch/27(H7N7)和A/tern/SouthAfrica/1/61(H5N3)。最嚴重的情況是火雞的A型流感病毒感染,可導致慢性呼吸道感染,甚者嚴重死亡。火雞的感染被認為是從周期性遷徙的鴨中引入的毒株所致。雞的流感並不經常發生,或許是舍飼的緣故。即使如此,1983年1株H5N2的AIV侵入賓夕法尼亞州的雞群,造成流行,撲滅花費高達6000萬美元。

禽的主要AI病毒株可在其肺中及鴨的腸道細胞中複製增殖。盡管胃中的pH值較低,病毒仍能通過鴨的消化道進入腸道,排出的糞便中含有高濃度的病毒。每一種能夠感染人的流感病毒的主要亞型(如H1N1、H2N2、H3N2)都可在鴨體內複製。但是,隨後再進行鼻內接種,這些病毒隻能在呼吸道增殖而不能在腸道複製。某些人源毒株如果在直腸接種,也隻能在鴨子的泄殖腔複製。

1976~1988年,加拿大對野鴨的研究表明:①集結準備遷徙的鴨群中幼鴨AIV的感染率很高,超過20%;②任何鴨都不出現感染的症狀;③野鴨的這些AIV多數亞型均具有傳染性。另外,從野鴨停留過的湖水樣品中分離出了AIV,從湖灘上的糞便樣品中也分離出禽流感病毒。糞便中高濃度的鴨AIV及從湖水中分離出A型的AIV,表明了AIV從鴨到家禽及哺乳類動物的這種傳播機製。

病毒年複一年地持續存在於野鴨體中的機製尚不十分清楚。由於鴨排毒期長達30天,所以維持病毒傳播不需要多少代次。從遷徙的鴨群中分出病毒,已經證明了這種可能性。

通過全球性的研究發現家鴨和野鴨的流感病毒感染均為無症狀,腸道感染很普遍,但對鴨不造成損害,多數A型AIV都是如此。這與哺乳類甚至其他禽類的流感感染形成了鮮明的對比。鴨的這種腸道無毒力性感染,可能是宿主適應的結果,因為病毒曆經數個世紀而長期存在於宿主體內,但並不傷害宿主,表明鴨在流感自然發生中的獨特性及重要地位。

在AIV的致病性中,血凝素(HA)起著中心作用。在一些野鳥及家禽的流感中具有H5和H7亞型的AIV感染,往往都伴有高病死率。這些病毒的HA在組織培養過程中很容易裂解,而不需要外源性的蛋白酶即可在細胞上形成空斑。核酸序列分析及氨基酸分析表明,A型AIV中強毒力的H5和H7亞型的HA與其他亞型病毒的HA所不同的是其HA1羧基端不止1個堿性氨基酸。這可能允許細胞蛋白酶識別雙堿性氨基酸來切割HA,使其成為傳染性病毒,並可在體內或體外傳播。同時,研究還表明,切點外的氨基酸變異也可導致切割活性及病毒毒力的變化。對1975年和1985年兩度暴發禽流感的澳大利亞AIV的研究表明,從雞體分離出來的致病株和從鴨體內分離出的同一亞型非致病株(H7N7),其差別是致病株HA1的羧基端比非致病株多3個堿性氨基酸的序列。

傳統的豬流感主要是H1N1亞型,其抗原性與禽源和人源的H1N1病毒類似。1980年歐洲暴發豬流感,病毒的抗原性和遺傳學特性與傳統豬流感病毒(H1N1)有明顯區別,更類似於從鴨體內分離出來的H1N1亞型的病毒。這就說明禽流感病毒(H1N1)近來已傳染給豬,而且出現了嚴重症狀,也提示了禽類在流感病毒基因庫中的重要地位。

1979~1980年,美國東北部海岸約20%海港海豹死於嚴重的呼吸道感染,肺部有實變,並具有典型的原發性病毒血症。抗原分析表明,所分離病毒與FPV[A/FPV/Dutch/27(H5N7)]密切相關。FPV是雞的一種高致死性流感病毒,以前沒在哺乳動物中發現過,通過RNARNA雜交試驗進行RNA分析,顯示海豹的這種病毒與AIV的一些毒株密切相關,但病毒在禽類中增殖能力較差,不產生臨診症狀,也不通過糞便排毒,其生物學特性更類似於哺乳動物的流感病毒,可在雪貂、貓和豬體內高滴度增殖。該病毒即A/seal/Mass/1/80(H7N7),也可在人的眼中增殖導致結膜炎。

A/seal/Mass/1/80(H7N7)流感病毒的出現,作為第一個證據表明一個或多個禽流感病毒可能與哺乳動物自然狀態下嚴重疾病有關,是否為偶發事件尚待證實,但人類或動物的流感病毒直接來源於禽類的可能性已經很大。

野生水禽的流感病毒分離物幾乎包括了所有的血清亞型,因此,野生水禽成了病毒循環的儲存庫。研究表明,幼野鴨的流感感染率(18%~60%)比成鴨(4%~27%)高,而且活鳥的糞便及泄殖腔拭子的病毒分離率要比呼吸道高,表明其流感病毒感染的腸道特性。

除了海鳥和水禽外,流感病毒也曾從以下多種鳥中分離到:麻雀、烏鴉、寒鴉、磯鷸、鴿、椋鳥、岩鷓鴣、燕子、蒼鷺、加拿大鵝及番鴨。

20世紀70年代,由於人們對觀賞鳥在歐、美ND毀滅性暴發中的作用的認識,才開始調查這些自由飛翔鳥類的某些病毒,結果表明,相當可觀數量的籠養鳥的國際貿易是流感病毒的一個來源。

Yasuda等報道了從太平洋上捕獲的野鴨分離到的一株病毒與從南方家鴨、豬分離到的流感病毒(H3)和早期發生的一次人的流感病原(H3)相似。有試驗證明,從家鴨中分離到的AIV與野鴨及當地豬分離的AIVHA精氨酸同源率分別為98.7%、99.5%,由此推想當地豬可能是一個多種AIV的混合攜帶者。它將人帶有的流感病毒傳給家鴨,再由家鴨傳給野鴨。在豬體內不同來源的流感病毒也可能發生基因片段的重排,導致一次流感的暴發。類似的報道還很多,都揭示了AIV在野禽的流行情況。攜帶著AIV的野鳥四處飛行甚至跨國遷徙,由於AIV可在各種鳥中傳播,因此在野鳥中AIV攜帶者很多。另外同一AIV株對不同鳥類的致病力也不同。如從澳大利亞Dick雞場所分離的那株AIV對雞致死率可達100%,然而對野鴨卻不能使之表現出臨診症狀。這樣就使得那些對家禽是高致病的AIV,可能在野生的某種禽類中長期潛伏起來,在某些偶然因素下又傳給家禽而再次暴發AI。澳大利亞的兩次高致病性禽流感暴發(1976、1985),病毒均為H7N7,其HA基因的同源性為95.3%,可能有相同來源。

(二)實驗感染情況

鼠類不能自然感染AIV,但可通過實驗感染A型和B型AIV。

所有的AIV毒株都能在雞胚中增殖,所以用其進行分離培養AIV及其他研究最為常見。多用9~11日齡的雞胚,培養產生的病毒滴度較高,也可用於疫苗生產及其他研究中大量病毒的製備。

AIV可在細胞培養物上增殖。常用的原代細胞為雞胚成纖維細胞CEF、MDCK(MadinDarby犬腎細胞)為最常用的傳代細胞係。

火雞、雞和鴨自然狀態下容易感染AIV,是最常用的實驗動物。

(三)傳播途徑

禽流感的自然感染過程複雜,傳染來源較多。一般認為,家禽最初感染的來源可歸結為4種,一是來自其他種類的家禽;二是來自外來捕獲鳥類;三是來自野生鳥類;四是來自其他動物。家禽流感的暴發,野生鳥類的傳播被認為是最有可能的感染來源,特別是遷徙性的水禽。禽流感病毒存在於病禽和感染禽的消化道、呼吸道和禽體髒器組織中,可隨糞便及眼、鼻、口腔分泌物排出體外,汙染環境和物品,健康家禽與這些鳥類或病禽、感染禽接觸,通過飼養管理器具、設備、雞舍、空氣、籠具、授精工具、動物、飼料、飲水、衣物、運輸車輛等發生機械性傳播。

高致病性禽流感在禽群之間的傳播方式主要是通過直接接觸病禽或病毒汙染物進行水平傳播。呼吸道和消化道是主要的感染途徑,如飼料、飲水、飼養管理用具,運輸車輛、昆蟲以及各種攜帶病毒的鳥類等都是傳染源。由於感染禽能從糞便中大量排出病毒,汙染物品和環境,所以人員的流動與消毒不嚴,也起著非常重要的傳播作用。同時,有研究表明,空氣傳播的可能性也存在。