迄今为止,蓝耳病仍然是当今养猪业危害最大的疾病之一。蓝耳病的危害不仅表现在疾病本身对猪造成的损伤引起的经济损失,而且还因为蓝耳病病毒是猪的主要钥匙病原,因而很多其它病原(PCV2、链球菌、APP和副猪嗜血杆菌等)因为感染蓝耳病而发生严重的继发或混合感染,导致很高的死亡率和持续的经济损失。
蓝耳病在养猪界被称为“神秘病”就是因为该病的临床表现和免疫机制十分复杂,因而防制效果也不尽人意。人们把防制一般猪病的经验用于防制蓝耳病,结果发现,这些经验和知识在认识和防制蓝耳病方面没有得到预期的结果。因此兽医学家通过最近几年的研究,在免疫机理方面取得了进展。我们将这些最新研究进展进行摘要,为人们认识和控制蓝耳病提供参考依据。
1)
猪对PRRSV的初期应答
动物对病毒侵染的最初免疫应答是产生γ干扰素(γ干扰素可以在细胞外抑制病毒的复制),且伴随产生细胞因子,比如肿瘤坏死因子以及白介素(1)。但是,猪对PRRSV最初几乎没有免疫应答。既不产生干扰素,也不产生相应的细胞因子(1、2、3)。此外,猪对PRRSV微弱的早期免疫应答使机体体液免疫和细胞免疫都不能达到理想的效果。猪流感病毒感染可以引起机体在肺部有效的表达细胞因子和干扰素,并且在一周内能快速清除病毒血症,然而PRRSV的病毒血症在感染6-7周后才被清除,病毒在初次感染后几个月才能被再分离到〈6--9〉。
PRRSV与猪肠胃炎病毒(一种强烈能诱导γ干扰素的病毒)双重感染细胞时,能阻止γ干扰素的产生(2)。低水平的γ干扰素的表达也促进了PRRSV的复制,因为γ干扰素表达水平的提升能充分的减少病毒的繁殖以及影响体液免疫应答(2、10)。另外,最初抗病毒的免疫机制被抑制将增加引起二次感染的可能性。细胞因子的表达在针对由不同病毒引起的呼吸系统感染的最初应答中是非常重要的(11)。然而,PRRSV的感染却不能引起任何重要的细胞因子的表达(3、12)。因此,研究人员推测,PRRSV感染后在临床上无明显症状可能是缺少有活性的NF-kB的结果。此外,缺少预警性细胞因子的表达以及最初抗病毒反应微弱是导致特异性免疫应答不理想以及病毒持久性感染的原因。
2)
体液免疫反应
PRRS病毒特异性的体液免疫最初出现在感染后的7到10天。由ORF7编码的N蛋白的抗体在体内产生的水平较高,可由血清学方法检测出,但是没有中和性。尽管中和抗体在感染后的14到28天后在血清中出现,而且中和抗体对于清除病毒血症的作用存在争议,但是,免疫母猪的初乳对于小猪有防止临床症状的出现以及缩短病毒血症的作用。此外,由初乳提供的抗体不能被检测到的时候保护性也随之消失。
进一步的研究发现,在肺气管肺泡洗液里PRRSV抗体动力学特征和在血清中的十分相似,这表明这些抗体会从动脉管系统中渗出。在气管滤泡中的抗体对清除肺部的PRRSV是有用的,但是并不能完全消灭PRRSV(8)。能对病毒感染起中和作用的中和抗体(SN抗体)在病毒感染后3周出现(19、23、24)。而针对N蛋白的抗体在感染后的7天被检测到,M蛋白的抗体能在14天左右出现。对GP5(由orf5编码)特异性的抗体也将感染后7天检测到(21,26,27)。SN抗体持续时间较长,但是抗体水平很低(8、18、19)。最新研究发现,SN抗体滴度与GP5和GP3抗体滴度有重要的联系,然而与GP4的抗体联系不大(29)。
尽管在抗感染过程中,PRRSV感染产生的中和抗体不足以控制病毒的复制(蓝耳病中和抗体的作用并不显著),而且病毒血症在SN抗体存在的情况下也能产生(7),但是研究表明,中和抗体可能可以将游离的病毒从循环系统中清除,因此体液免疫可能在抵抗再次感染和防止病毒在动物之间传播起到重要作用(6,18)。此外还发现,血清中高滴度的SN抗体可防止由于PRRSV感染造成的呼吸障碍中和抗体在肺部和血清中滞后出现与肺和血清中带毒量有关。研究发现病毒在感染肺部7到9天后病毒量达到顶峰(8),而在血清中感染4天就达到峰值,也就是病毒量在SN抗体首次出现之前的两个星期达到高峰。这说明,抗体中和作用在对PRRSV的免疫应答中起次要的作用。另外对病毒量和中和抗体的动态分析显示,在急性感染中,抗体不是能够减少病毒血症的主要因素,而且病毒在淋巴细胞中长时期的存在也能说明中和抗体在解决PRRSV感染中是无效的。
此外最新研究结果表明,抗体依赖性增强现象(ADE)也会降低中和抗体应答的效力。低效价的抗体会增加病毒粒子与巨噬细胞结合机会,从而导致免疫抑制和持续感染。
3)
细胞免疫应答
PRRSV特异性T细胞应答在感染后的第4周首先出现在外周血中,而抗原特异性应答将在5到9周后被观察到。在体外用PRRSV抗原和白介素2对PBMC进行再次感染发现,诱导应答的细胞主要是CD8+细胞和CD4+CD8+双阳性细胞,没有天然特异性杀伤能力的CD8+ 细胞 。GP5,M蛋白,N蛋白可在相应的应答中诱导引发T细胞的增殖。在疫苗毒系统中分别表达GP2,GP4,GP5,M和N蛋白揭示没有糖基化的M蛋白是诱发T细胞增长的最有效的蛋白,而GP5,GP3和GP2,N蛋白诱导的细胞应答的效果最差。
在动物体中对各种病毒感染的细胞免疫应答中,γ干扰素起到关键作用。研究表明能促进γ干扰素表达的因子能促进抗PRRSV的细胞免疫应答;γ干扰素还可以抑制PRRSV在体外培养的细胞中增殖。在PRRSV感染的猪的淋巴结,肺部,外周血单核细胞中都可以检测到γ干扰素的mRNA。尽管PRRSV 特异性T细胞数量和解决急性感染和持续感染并没有关系,而且PRRSV 特异性T细胞的高水平增殖是在PRRSV被机体从血液中清除后才会发生的,但是,研究发现在血清、肺部支气管滤泡液和淋巴结中都有中和抗体存在(6),这说明要彻底清除病毒,体液免疫和细胞免疫都是不可缺少的。
通过上面的这些研究结果得出的结论是,对PRRSV的保护不是由保护性免疫反应提供的,而是另有其它未知机制。通过减少巨噬细胞来控制PRRSV的感染进一步表明,中和抗体和T细胞应答的作用是次要的,而且它们发生作用很可能是在最后清除病毒时,而不是在感染最初病毒大量减少的过程中。
4)
病毒在组织中的存留研究结果
1)
大多数情况猪可以从急性感染中恢复过来,但感染性的病毒在各个淋巴组织中依然可存在数月直到在120到150天后感染被彻底解决。 2)
在急性感染和持续感染中,尽管病毒量显著下降,但不能通过测定其含量来判断是否依然感染。 3)肺部病毒量在感染后的7到9天达到顶峰,随后下降。然而肺部依然被感染,要持续40天左右。 4)
一份尚未发表的研究数据显示,在肺部和淋巴组织中在感染后的第19天到第67天,PRRSV的病毒量下降10000倍,但是所有动物至少有某个淋巴组织依然处于感染状态。 5)
最近通过用敏感的PCR的方法评价淋巴组织中的病毒量显示猪在感染后的100天依然有PRRSV在淋巴组织中存在。 5、疫苗使用的研究结果
1)
弱毒苗或活苗在减轻病症,缩短病毒血症,防止病毒扩散和PRRSV 的再次感染上是有效的。 2)中和抗体被推测在抵抗二次感染和保护或减少病毒在动物中的传播起到重要作用,因为他们可以潜伏在循环系统中来清除病毒(6,26)。因PRRSV感染而引起的繁殖失败可以由被动注入高滴度的 SN 抗体来预防。 3)
实验结果表明免疫异源的疫苗时也能产生高水平的长期保护能力,包括在繁殖阶段的母猪。 4)
研究结果还发现活疫苗对异源PRRS毒株也能引起不同的保护性的记忆性免疫应答。 5)
使用弱毒苗的不足就是一次免疫不能对PRRSV产生持续有效的控制和预防,这使得人们意识到对PRRS的免疫机制还了解不够。 6、疫苗毒株与野毒株的比较研究结果
1)在美国使用的疫苗主要是减毒了的活疫苗,它们也可以产生急性感染并伴随有长时期的病毒血症。 2)
免疫性的疫苗和强毒是相似的,因为都可以同样影响免疫系统,在相同的途径表达相同的抗原。 3)
免疫过的动物产生的先天性的和保护性的免疫应答和野毒所产生的免疫应答相同。 4)
免疫后动物体内的病毒长期存在于淋巴组织中且传播病毒给其他猪。 5)
免疫后的动物对再次感染有抵抗力,虽然保护的水平不完全。 6)
免疫疫苗保护能力能对同源性的病毒株的再次感染起到保护作用,也能在养殖场对同源的毒株的感染产生抵抗力。 7)
在呼吸病症模型上,对异源毒株几乎都能产生完全的疫苗保护作用,但是在繁殖的模型上只有部分保护力。 8)
造成免疫保护水平不同的原因还没有被研究清楚。 9)
在病毒血症或抗体应答上野毒和疫苗毒并没有显著的不同。 10)
除了在PRRSV毒株间抗原的不同,不同免疫保护水平的原因也许包括猪对PRRSV免疫应答或对病毒易感性存在先天和后天的差异。 |