猪伪狂犬病病毒及疫苗的研究进展(一)

1、PRV的分类地位及一般特性

猪伪狂犬病(Pseudorabies，PR)是由伪狂犬病病毒(Pseudorabies virus，PRV)引起的一种高度接触性传染病。PRV属于疱疹病毒科、甲型疱疹病毒亚科、水痘病毒属成员。完整病毒粒子为圆形或椭圆形，直径150 nm～180 nm，在形态上由明显的四部分组成，包括芯髓、衣壳、中间质层和囊膜。囊膜表面有长约8 nm～10 nm呈放射状排列的纤突。核衣壳直径为105 nm～110 nm，其内包含着大小约为150 kb的线形双链DNA分子。病毒可在多种动物细胞中增殖，如猪肾细胞、牛睾丸细胞等原代细胞以及PK-15、Vero、BHK-21等传代细胞，并形成疱疹病毒特有的细胞病变和核内包涵体。

2、PRV的基因组结构

PRV的基因组包括一个独特的长区序列(UL)和短区序列(US)，在US两侧存在着末端重复序列(TRR)和内部重复序列(IRS)。PRV基因根据它们所在的区域和发现的顺序命名，但也可根据其编码的蛋白命名。编码结构蛋白的基因包括位于US区的US2(28k)、US3(pk)、US4(gG)、US6(gD)、US7(gI)、US8(gE)、US9(11k)等和位于UL区的UL9(OBP)、UL27(gB)、UL22(gH)、UL23( TK)、UL44(gC)、衣壳蛋白基因、DNA多聚酶基因等。位于UL区的非结构蛋白基因包括能够与复制起点结合的UL9，编码DNA聚合酶的UL30，编码解旋酶的UL52以及参与转录调节的UL54等。US区也同样存在着一些非结构蛋白基因，包括编码膜蛋白的US9，膜蛋白的组成部分UL11和UL43。近年来，在基本完成PRV基因组各基因定位的基础上，对其各基因功能的研究己成为国内外学者研究的热点，尤其是一些病毒复制的非必须基因，如常见的毒力基因，缺失这些基因，病毒的毒力显著降低或消失，但仍然能刺激机体产生免疫力，这就为基因工程疫苗的研制奠定了基础。例如PRV最主要的毒力基因TK，它虽然与病毒的增殖无关，但其缺失不仅会引起病毒毒力极显著地降低，而且也使病毒在神经组织中的复制能力、从外周神经到脑的传播能力和引起脑炎致死的能力大大降低。因此缺失TK基因的PRV毒株被广泛地应用到PRV基因缺失疫苗的研究中。

3、间质蛋白

间质层位于成熟病毒颗粒的衣壳和囊膜间，至少有14种间质蛋白是由病毒自身产生，但通常细胞的肌动蛋白也被整合到间质层中。间质蛋白在病毒进入细胞和病毒形态的形成中扮演着重要角色。若间质蛋白pUL37缺失，则PRV颗粒会严重受损，不能形成囊膜。若缺少间质蛋白pUL11，则病毒在细胞质中的形成受到抑制，其在RK-13细胞上形成的空斑明显减小。间质蛋白US3和UL13编码的蛋白激酶是病毒在轴突传导中的电位调节器，为病毒粒子在神经元细胞长距离传导提供稳定的保障。膜融合对于细胞的发育和有囊膜病毒的复制都是一个必要过程，疱疹病毒的复制过程包含着病毒囊膜和细胞膜明显的融合过程。在膜融合后，间质蛋白会随着衣壳进入细胞，并促进宿主细胞接收病毒。

4、囊膜蛋白

疱疹病毒的糖蛋白几乎都能在病毒囊膜和其感染的细胞膜上发现。这些囊膜蛋白在病毒穿入、释放和细胞间的传播过程中起到重要作用。PRV的基因组共编码16个膜蛋白，11个膜蛋白是被O联或N联糖所修饰，分别命名为gB,gC,gD,gE,gG,gH,gI,gK,gL,gM和gN，还有4种蛋白没有被糖基化(UL20,UL43,US9,UL24)。UL34是一种2型膜蛋白，仅在初期的病毒颗粒中发现。在病毒进入细胞阶段，糖蛋白gC,gB,gD,gH和gL对病毒吸附宿主细胞和病毒囊膜与细胞膜的融合起着主要作用。作为病毒囊膜和病毒感染细胞的细胞膜成分，糖蛋白是宿主免疫系统识别的主要对象。gB基因是疱疹病毒成员中最保守的糖蛋白基因，gB蛋白的功能可以在不同的疱疹病毒之间相互取代，其能诱导动物产生补体依赖性抗体和不依赖补体的中和抗体，并且与合胞体的形成有着密切的关系。合胞体形成的关键是弗林蛋白酶裂解gB。gB虽然在病毒的穿入过程中扮演着重要角色，但其与病毒的释放无关系。gD是PRV必需的结构蛋白，是成熟病毒粒子囊膜表面的主要糖蛋白之一，是一种受体蛋白，也是融合作用的触发器。当gD与细胞上的受体作用后，会发生构象变化，从而诱导gB、gH、gL形成具有多种用途的融合波群。gD是保护性抗体的主要目标抗原，试验证明，根据gD制备的单克隆抗体免疫小鼠后，能有效使小鼠产生很强的体液免疫。gE、gI并不是病毒增殖所必需的，但它们是PRV主要的毒力基因。当gE缺失后，PRV便无法入侵到动物的三级神经元。gI对病毒的体外培养有着一定的影响，会影响病毒从细胞中释放，当gI缺失时，病毒在细胞中形成的空斑可以减少85%。

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