豬流感病毒亞型研究進(jìn)展

豬流感病毒亞型研究進(jìn)展

豬流感病毒（sw）屬于正流感病毒科，為單帶負(fù)鏈rna病毒，聚集含量約為13.6kg，由8個(gè)不同大小的獨(dú)立片段組成。目前豬流感(Swineinfluenza,SI)已遍布美洲、亞洲、歐洲和非洲等世界各地,并常常與其他呼吸道細(xì)菌和病毒繼發(fā)或混合感染,使病情加重,死亡率增高,由此引起的巨大的經(jīng)濟(jì)損失。豬是禽、豬、人流感病毒共同的易感宿主,是流感病毒基因重組或重排的“混合器”。SIV不僅可感染豬,同時(shí)也具有感染禽、人、馬等鳥類和其他哺乳動(dòng)物的能力。SIV亞型較多、抗原易發(fā)生變異并可在種間傳播,這給流感的預(yù)防乃至人類的健康帶來很多挑戰(zhàn)。因此,SI的影響不僅在于其顯而易見的獸醫(yī)傳染病學(xué)的意義,更在于其深遠(yuǎn)的公共衛(wèi)生意義。本文將對(duì)不同亞型SIV在世界范圍內(nèi)的流行情況,及其公共衛(wèi)生學(xué)意義進(jìn)行綜述。1豬流感病毒在世界范圍內(nèi)的流行1.1古典s11siv在北美地區(qū)豬群中的傳播1918年,在美國(guó)首次發(fā)生了SI,同年在匈牙利和中國(guó)也有SI發(fā)生的記載,這與最具災(zāi)難性西班牙人流感發(fā)生的時(shí)間一致。當(dāng)時(shí)豬群所表現(xiàn)的臨床癥狀和病理變化與人群中流行的流感有許多相似之處。但直到1931年Shope才分離并鑒定了第一株SIV,即古典H1N1SIV。古典HlN1S1V在遺傳進(jìn)化上與引起1918年西班牙大流感的流感病毒(H1N1亞型)密切相關(guān),它們都來源于共同的祖先：禽流感病毒(Avianinfluenzavirus,AIV),并有很高的相關(guān)性。自1918年發(fā)生SI以后,古典H1N1亞型病毒一直在美國(guó)北部和中西部地區(qū)豬群中流行,幾乎每年冬季都要暴發(fā)。二十世紀(jì)70年代以前,古典H1N1主要限制在北美地區(qū),70后代以后才傳入亞洲和歐洲。加拿大、香港、日本、臺(tái)灣、韓國(guó)和中國(guó)等國(guó)家和地區(qū)分別報(bào)道古典H1N1SIV的存在。1940年～1960年歐洲的英國(guó)、捷克斯洛伐克和西德等國(guó)家報(bào)道了豬群中存在抗H1N1SIV抗體,但此后近20年時(shí)間里,古典H1N1SIV好像在歐洲這些國(guó)家中銷聲匿跡了,直到1976年,意大利首次從豬群中分離到古典H1N1SIV,與當(dāng)時(shí)流行于美國(guó)的古典H1N1SIV有非常近的相關(guān)性,流行病學(xué)調(diào)查表明可能是通過豬只貿(mào)易從美國(guó)傳入,但這次疫情只限于意大利北部,并沒有在歐洲其它國(guó)家傳播開。直到比利時(shí)和法國(guó)報(bào)道出現(xiàn)古典H1N1豬流感后,古典H1N1迅速在歐洲大陸傳播開來。但隨著歐洲大陸出現(xiàn)類禽H1N1后,古典H1N1在歐洲豬群中的流行情況則不清楚。1991年,郭元吉等首次報(bào)道了從我國(guó)豬群中分離到古典H1N1SIV。此后,不斷有關(guān)于古典H1N1從豬群中分離的報(bào)道,核苷酸同源性分析顯示分離株與美國(guó)古典H1N1SIV同源性很高,親緣關(guān)系相近。研究表明,北美地區(qū)的古典HlN1SIV在1965年～1990年間,抗原性和遺傳性都高度保守。與人H1N1病毒相比,古典HlN1S1V很少發(fā)生抗原漂移,這可能是由于SIV所受的免疫壓力要遠(yuǎn)低于人流感病毒。但進(jìn)入90年代后,北美地區(qū)豬群中出現(xiàn)了抗原漂移的古典H1N1SIV。這些毒株不僅在抗原性和遺傳性方面與傳統(tǒng)的SIV不同,致病性也發(fā)生了不同,這可能與在豬群中使用疫苗有關(guān)。1.2類獸s11和rna-ss1的關(guān)系1979年,在歐洲豬群中出現(xiàn)類禽H1N1流感病毒,在抗原性和遺傳性方面與北美古典H1N1SIV有顯著的差別,而與鴨源的H1N1病毒關(guān)系最密切。遺傳分析表明,所有的8個(gè)基因節(jié)段都是禽源的,表明是禽H1N1病毒跨物種傳播到豬。隨后,在德國(guó)、比利時(shí)、法國(guó)和英格蘭均檢測(cè)到類禽H1N1病毒的存在。類禽H1N1病毒可能比古典H1N1病毒具有選擇優(yōu)勢(shì),更強(qiáng)的侵蝕力和致病性。傳入豬群2年后,迅速傳遍歐洲大陸。目前,該類病毒已完全取代古典H1N1SIV,成為歐洲豬群中主要的H1N1亞型病毒。1993年,Guan從中國(guó)南方以及東南亞地區(qū)分離類禽H1N1,經(jīng)遺傳學(xué)分析顯示,這些類禽的H1N1與歐洲的類禽H1N1不同,在歐亞禽譜系中的形成了一個(gè)亞洲譜系。1997年～1998年美國(guó)對(duì)其中東部地區(qū)進(jìn)行血清學(xué)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)在豬群中也存在一種抗禽源的H1N1抗體。與人和古典豬H1N1病毒相比,類禽H1N1病毒進(jìn)入豬群后,進(jìn)化速度明顯加快。Scholtissek等認(rèn)為是由于RNA多聚酶發(fā)生了等位基因突變,這種突變使病毒變異體增加,進(jìn)而加速了優(yōu)勢(shì)突變體的產(chǎn)生。然而Stech等認(rèn)為歐洲豬群中類禽H1N1病毒進(jìn)化速度快的原因與等位基因突變現(xiàn)象無(wú)關(guān),而是與部分雜合體病毒的存在有關(guān)。1.3豬群中總病毒的傳播能力血清學(xué)監(jiān)測(cè)研究表明人的H1N1亞型流感毒株很容易傳遞給豬,偶爾也有從豬群中分離到類人H1N1病毒,但是該類病毒流行的一個(gè)重要特征是不能在豬群中獨(dú)立存在,當(dāng)人H1N1流行株在人群中消失后,該類病毒在豬群中也不復(fù)存在。在實(shí)驗(yàn)條件下,類人H1N1亞型流感病毒已經(jīng)表現(xiàn)具有豬到豬之間的傳播能力,但在實(shí)際情況中,大多數(shù)毒株在豬群之間的傳播并不容易。80年代魏?jiǎn)⒄涞日{(diào)查發(fā)現(xiàn)我國(guó)黑龍江部分地區(qū)的豬血清中同時(shí)存在抗人H1N1和抗人H3N2抗體,感染人的流感病毒也能感染豬,人血清與豬血清血凝抑制抗體陽(yáng)性率呈現(xiàn)平行關(guān)系。1.4人h32c病毒在歐洲豬群中的傳播1938年Shope血清學(xué)監(jiān)測(cè)表明,在自然條件下,人流感病毒的流行株可以感染豬。1969年,Kundin等人首次從臺(tái)灣豬群中分離到香港人的H3N2亞型病毒。隨后幾年內(nèi)不斷有H3N2病毒和抗體被檢測(cè)或分離的報(bào)道,但沒有引起疾病的發(fā)生和流行。大量的血清學(xué)調(diào)查結(jié)果表明,1968年香港H3N2流感毒株與其變異株迅速傳到了歐洲美洲的豬群中,并且在世界范圍內(nèi)的豬群中存在了數(shù)年之久,但都沒有引起呼吸道疾病的暴發(fā)和流行。研究發(fā)現(xiàn),在歐洲,1973年流行于人的H3N2在人群中消失很長(zhǎng)時(shí)間后在豬身上仍可檢測(cè)到。1984年,在歐洲豬群中暴發(fā)了由人H3N2亞型流感病毒引起的流感,經(jīng)遺傳學(xué)分析顯示它們與1970年中期人H3N2流感病毒的同源性很高,隨后歐洲很多地方豬群中都出現(xiàn)了該類病毒的流行。與亞洲和歐洲較高的感染率相比,類人H3N2病毒在北美地區(qū)的豬群中感染率非常低。1990年在加拿大首次分離到類人H3N2亞型。1998年以前,北美豬群中流行的流感病毒幾乎都是古典H1N1病毒。1998年P(guān)eiris從外觀健康的大陸供港豬群中分離到類人H3N2病毒。此后,在大陸不斷有學(xué)者報(bào)道分離到人H3N2病毒或從豬血清中檢測(cè)到人H3N2病毒抗體。2003年李海燕的調(diào)查顯示在我國(guó)東北、華北、華中、華東、華南和西南地區(qū)部分豬群中普遍存在H3和H1亞型SIV,且以H3亞型為主。1.5香港微生物病毒的起源和由來1984年在意大利豬體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了基因重排H3N2病毒,其HA基因和NA基因來源于人H3N2病毒,而內(nèi)部基因則來自流行于豬群中的類禽H1N1病毒,這是對(duì)豬作為流感病毒“混合器”假說的首次證實(shí),這種重排的H3N2病毒可導(dǎo)致豬呼吸道疾病,因此一度代替了早期類人H3N2亞型成為歐洲豬群中主要的流行毒株。香港學(xué)者在80年代初從華南地區(qū)的供港豬中分離到3株基因重排的H3N2病毒,它們的HA和NA基因來自人源H3N2病毒,而內(nèi)部蛋白基因來自古典豬H1N1病毒,但這種重排病毒沒有造成流行,對(duì)豬體的致病性也不清楚。1998年,美國(guó)從卡羅萊納州首次分離了基因重排H3N2亞型SIV,其HA、NA、PB1基因來源于人的H3N2流感病毒,NP、M、NS、PB2、PA基因來源于經(jīng)典H1N1SIV,該病毒不但能引起典型的呼吸道疾病還能引起母豬的高熱、流產(chǎn)死亡。同年明尼蘇達(dá)州、愛荷華州和德克薩斯州分離到了由人H3N2(提供HA、NA、PB1)和古典豬H1N1病毒(提供M、NP、NS)和禽流感病毒(提供PB2和PA)基因的三源基因重排H3N2病毒。隨后的流行情況表明,含有禽流感病毒基因的三源重排H3N2病毒在北美豬群中建立了穩(wěn)定的譜系,并在該地區(qū)引起廣泛流行。與類人H3N2亞型相比,三源重排的H3N2病毒的致病性和傳染力明顯增強(qiáng),具有明顯的選擇優(yōu)勢(shì)。1.6s12病毒的流行1978年日本首次從豬體內(nèi)分離到HlN2亞型病毒。此后世界其它地區(qū),包括法國(guó)、英國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)、中國(guó)和加拿大等也分離到該亞型病毒。但這些國(guó)家分離到的HlN2亞型病毒的基因來源并不相同,具有遺傳多樣性?？乖院瓦z傳特性分析表明,1978年日本分離的H1N2是人H3N2病毒(提供NA基因)和豬古典H1N1病毒(提供其它7個(gè)基因)通過基因重排產(chǎn)生的。1987年法國(guó)分離的H1N2為人H3N2(提供NA基因),類禽H1N1病毒(提供其他7個(gè)基因)的重排產(chǎn)物。英國(guó)(1994)的H1N2的HA來源于1980年人群中的H1N1,NA基因來源于類豬H3N2亞型,其它6個(gè)內(nèi)部基因來源于類禽的H1N1病毒,由此可見人H1N1病毒雖然不能在豬群中持續(xù)存在,但在病毒基因重排過程中可以貢獻(xiàn)基因。1999年,美國(guó)首次出現(xiàn)H1N2。該病毒是由流行于北美豬群中的豬古典H1N1病毒與1998年新發(fā)現(xiàn)的人-禽-豬重排的H3N2病毒發(fā)生基因重排的產(chǎn)物,其中HA、M、NP和NS基因來自古典H1N1病毒,NA、PBl基因來自于人H3N2病毒,PB2和PA基因來自禽流感病毒,這種病毒最近又傳播到了韓國(guó)的豬群。2004年,加拿大也分離到人-豬基因重排的H1N2病毒,但遺傳分析顯示其HA、NA和PB1基因來源于人流感病毒,而M、NP、NS、PA和PB2基因來源于古典H1N1SIV。2004年中國(guó)首次分離到H1N2亞型流感病毒,研究顯示該病毒是上世紀(jì)90年代中期流行于中國(guó)的豬古典H1N1病毒(提供其他7個(gè)基因)和人H3N2病毒(提供NA基因)發(fā)生基因重排的產(chǎn)物,該病毒可能已在中國(guó)豬群中存在了近10年,但具體流行情況尚不清楚。2006年陳義祥等從中國(guó)廣西豬體內(nèi)分離到“人-豬-禽”三源基因重排H1N2亞型流感病毒[待發(fā)表],經(jīng)遺傳學(xué)分析顯示其HA、M、NP、NS來源于古典豬H1N1,NA和PB1來源于人H3N2亞型,而PA和PB2基因則來源于禽流感病毒,其遺傳學(xué)特性顯然不同與此前中國(guó)所分離的H1N2SIV,而與美國(guó)分離的三源基因重排H1N2SIV有很高的同源性。不同重排類型的H1N2引起的致病性也存在差異。1987年法國(guó)的H1N2并沒有在該地區(qū)形成穩(wěn)定的譜系,也沒有在該地區(qū)造成流行,但直到1994年在英國(guó)豬群中出現(xiàn)了新的H1N2亞型以后,這種新的流感病毒才在歐洲傳開來,包括法國(guó)、意大利、比利時(shí)和葡萄牙。法國(guó)和意大利(1997)H1N2亞型SIV的遺傳進(jìn)化分析顯示,分離到的大部分H1N2與1994年英國(guó)的分離株同源性很高,但也有少部分發(fā)生了H1N1與H1N2的重組。日本、英國(guó)和美國(guó)分離到的H1N2病毒已在本地區(qū)引起廣泛的傳播,且往往引起豬群的呼吸道疾病,造成很大的損失,在美國(guó)甚至發(fā)生懷孕母豬的流產(chǎn)現(xiàn)象。目前,H1N2亞型流感病毒在中國(guó)的流行情況尚不清楚,但含有禽流感病毒基因片段的重排病毒在中國(guó)豬體內(nèi)的發(fā)現(xiàn)應(yīng)引起人們的關(guān)注。1.7豬中siv的分離和感染1970年以后,亞洲豬群中出現(xiàn)禽源H3N2病毒,經(jīng)遺傳學(xué)分析顯示,8個(gè)基因全部來源于禽,顯然是由鴨傳入的,但尚不清楚其與豬呼吸道疾病之間的關(guān)系。1998年P(guān)eiris等從香港豬體中分離到禽源的H9N2亞型毒株,打破了禽流感病毒不能直接感染哺乳動(dòng)物的歷史。1999年,普遍流行于水鳥的H4N6AIV全基因組傳入北美中東部安大略湖的豬群,這是首次從自然感染的豬體內(nèi)分離到H1和H3亞型以外的SIV。近年來在北美地區(qū)禽H3N3和H1N1病毒感染豬體并引致發(fā)病的報(bào)道,但都沒有在豬群中引起流行。2003年荷蘭雞群中暴發(fā)了H7N7高致病性禽流感,血清學(xué)證據(jù)表明H7N7禽流感病毒也感染了豬。中國(guó)和韓國(guó)最近的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)禽流感病毒在豬群中的流行率明顯上升,有人認(rèn)為這表明該禽流感病毒可能已經(jīng)獲得了在豬與豬之間傳播的能力,這就向人們提出了一個(gè)問題：該病毒是否正在適應(yīng)豬并可能成為豬的一個(gè)重要病原。1.8dna和m基因多態(tài)性基由其他亞型引起的豬流感也時(shí)有報(bào)道,Brown等l994年在英國(guó)從豬體內(nèi)還分離到一株通過基因重排產(chǎn)生的HlN7亞型流感病毒,遺傳分析表明NA和M基因來自于馬H7N7病毒,其它6個(gè)基因來自70年代末流行于人群的H1Nl病毒,但未發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步傳播。2004年,從美國(guó)中西部的一個(gè)有呼吸道癥狀的豬場(chǎng)中分離到一株基因重排的H3Nl病毒,其中NA基因來自于古典豬HlN1病毒,其它7個(gè)基因來自于當(dāng)時(shí)流行于豬群中的人-禽-豬基因重排H3N2病毒,這種病毒的流行情況尚不清楚。2siv早期感染SI是規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)普遍存在且難以根除的群發(fā)性疾病,不僅可以直接引起患豬死亡,而且使患豬生產(chǎn)性能下降,影響育肥和上市時(shí)間,增加飼養(yǎng)成本,直接影響豬群健康狀態(tài)和豬的質(zhì)量,對(duì)養(yǎng)豬業(yè)危害極大。更值得重視的是,SIV是豬呼吸道疾病綜合征(Porcinerespiratorydiseasecomplex,PRDC)的重要原發(fā)性病原之一,PRDC是近年來危害世界豬群的嚴(yán)重疾病,其病原復(fù)雜,呈雙重或多重病原感染。SIV常常與胸膜肺炎放線桿菌、嗜血桿菌、巴氏桿菌、豬2型鏈球菌、豬呼吸道冠狀病毒(PRCV)、豬呼吸-繁殖障礙綜合征(PRRSV)、豬圓環(huán)病毒2型(PCV2)、豬瘟病毒(CSFV)和豬偽狂犬病毒(PRV)等其他細(xì)菌和病毒繼發(fā)或混合感染,使疫情更為復(fù)雜,病情加重,死亡率增高,由此引起的經(jīng)濟(jì)損失更是無(wú)法估量。一種觀點(diǎn)認(rèn)為SIV不僅損傷呼吸系統(tǒng),還可能引起機(jī)體免疫抑制,增加了其它病原的感染幾率;反過來,一些細(xì)菌性病原分泌的蛋白酶能夠促進(jìn)SIVHA蛋白的裂解,這對(duì)SIV感染至關(guān)重要。SIV不僅危害豬群,還可以傳給禽類,引起禽類(如火雞)流感的發(fā)生。1979年流行于歐洲豬群中的類禽H1N1亞型,隨又后由豬傳給火雞,引起火雞呼吸道疾病和產(chǎn)蛋率下降為特征的流感的暴發(fā)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。這首次表明SIV可引起禽類的感染和流感的發(fā)生。研究證實(shí)北美火雞和豬中都存在抗古典H1N1SIV抗體,北美已多次報(bào)道古典H1N1SIV由感染豬傳入火雞并引起火雞出現(xiàn)臨床癥狀;從火雞分出的古典H1N1SIV在實(shí)驗(yàn)條件下可使豬感染并出現(xiàn)典型的SI臨床癥狀。在最近,北美報(bào)道了豬群中的三源重排H3N2和H1N2SIV傳播給火雞和野鴨,并引起發(fā)病。當(dāng)SIV反傳給禽類,特別是野禽可能會(huì)加大SIV的傳播范圍,同時(shí)也增加了禽流感病毒的基因多樣性,促進(jìn)了流感病毒在禽體內(nèi)的進(jìn)化。3豬體內(nèi)流感病毒的傳播豬呼吸道上皮細(xì)胞表面既有禽流感病毒的受體唾液酸α-2,3-半乳糖苷(SAα2,3Gal)又有人流感病毒的受體唾液酸α-2,6-半乳糖苷(SAα2,6Gal),所以禽流感病毒和人流感病毒均可感染豬,因此豬被認(rèn)為是人、禽和/或豬流感病毒通過基因重排產(chǎn)生新的亞型流感病毒的“混合器”。SIV不僅感染豬,同時(shí)具有感染人和禽的潛力,因此SI在人和動(dòng)物流感的病原學(xué)、生態(tài)學(xué)及流行病學(xué)中占有舉足輕重的地位。20世紀(jì)每次人流感大流行的前后都有SI的發(fā)生和流行。因此,有人推測(cè)豬在歷次人流感的流行中充當(dāng)新流感毒株向人傳播的中介。豬在禽-豬-人的種間傳播鏈中,扮演著流感病毒中間宿主及多重宿主的作用,豬作為流感病毒的儲(chǔ)存宿主,先前在人群中流行的流感毒株一直儲(chǔ)存在豬體內(nèi),等人群中該流感病毒消失后,該流感毒株又可以由豬傳給人。研究證實(shí),引起1957年“亞洲流感”和1968年“香港流感”的H2N2和H3N2毒株都是重組病毒,都經(jīng)過了豬體的基因重排過程。目前,