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犬瘟热病毒分离技术研究进展

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特产研究 Special Wild Economic Animal and Plant Research 6l 文章编号:1O01-4721(2010)03—0061—04 犬瘟热病毒分离技术研究进展 闫如勋1.。, 赵建军 , 闰喜军 麟, 吴威 , (1_中国农业科学院特产研究所,吉林吉林132109;2.吉林特研生物技术有限责任公司,长春130122: 3.江苏科技大学生物与环境工程学院,江苏镇江212003) 摘要:由犬瘟热病毒感染引发的犬瘟热是多种动物共患的重要传染疾病。病毒分离技术是对该疾病诊断和病原研究方面的必 要手段和基础。目前,多种不同动物来源的原代细胞、传代细胞及稳定表达犬瘟热病毒受体——信号淋巴细胞激活因子的细胞 系在犬瘟热病毒分离研究巾均得到广泛应用。综述当前犬瘟热病毒分离技术的研究进展,并对不同分离方法优缺点进行比较 分析。 关键词:犬瘟热病毒;信号淋巴细胞激活因子;病毒分离 中图分类号:Q939.4 文献标识码:A Research Progress on Isolation Technique of Canine Distemper Virus YAN Ru-xun ~,ZHAO Jian-jun ,YAN Xi_jun ’2※,WU Wei , (1.Institute of Special Wild Economic Animals and Plants,CAAS,Jinlin 1 32 1 09,China; 2.Jilin Teyan Biotechnological Co.Ltd,Changchun 130122,China; 3.School of Biotechnology and Environmental Engineering Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang 2 1 2003,China) Abstract:Canine distemper caused by canine distemper virus is an acute,highly contagious disease that can infect many kinds ofanimals. Viral isolation technique is the necessity and foundation for diagnostic and pathogenic studies of canine distemper.It is reported that the primary cultured cells originated from diferent animals,passage cells and cell lines,which arc stably expressing Signaling lymphocyte ac— tivation molecule are being widely used to isolate and study CDV.This review mainly summarized the recent research progress of CDV iso—— lation technique and compared merits and demerits of them. Key WOrd:Canine distemper viurs;SLAM;Viurs isolar/on 犬瘟热(Canine distemper,CD)是由犬瘟热病毒 高发病率和死亡率。Laidlaw和Duncan(1926年)利用完 (Canine Distemper Viers,CDV)引起的一种犬科和鼬科 全隔离饲养的犬和易感性极高的雪貂进行人工感染试 等动物共患的高度接触性传染病I”,其引起感染动物较 验,证实了本病的病原为病毒。在我国,随着近几年来 收稿日期:2010—01—26 基金项目:农业部科技成果转化资金项目(2009GB2B 1 00084) 作者简介:闫如勋(1984一),男,河北省邢台人,在渎硕士,从事犬瘟热病毒分子生物学方向研究。E—mail:vanm utt106@163.c0 . 通讯作者:闫喜军,E—mail:yanxijlJngmp@163.con. 62 特 产 研 究 2010年第3期 军犬、警犬、实验用犬和宠物犬饲养量的大幅度增加以 及异地交流的增多,犬瘟热在犬中的发病率和致死率均 有升高的趋势,而且临床症状也与以往的表现有所不同 闭。泛的CDV受体。Fujita等(2007)用重构CDV成功感染 不表达SLAM的293细胞(人胚上皮细胞),感染不能 被特异的抗人SLAM分子的单抗阻断,但能被硫酸乙 酰肝素(Hs)类似物肝素阻断埘。HS是一种多聚阴离子 碳水化合物,广泛存在于真核细胞膜和细胞基质。研究 表明,副流感病毒、腺病毒Ⅱ型、伪狂犬病毒等均能利用 同时,我国大熊猫等珍稀野生动物及猕猴等灵长类动 物也感染CDV13:t,使CDV的致病地位日益突出。但由 于犬瘟热病毒(尤其强毒株)在体外培养时缺乏敏感且 适用的细胞或细胞系,造成犬瘟热病毒分离成功率较 低(一般低于20%),其严重阻碍了对犬瘟热病毒病原 HS作为病毒的受体或共受体入侵细胞㈣。研究表明,H 蛋白和F蛋白是病毒侵染细胞所必需的。CDV的H蛋 学生物学及致病机制方面的研究。近来,犬瘟热病毒受 体一信号淋巴细胞激活因子(sLAM)的发现及应用 , 为犬瘟热病毒体外分离和研究提供了新的方法。 1 犬瘟热病毒分子特性及感染受体 CDV属于副黏病毒科(Paramyxoviridae)麻疹病毒 属(Morbillivirus)的不分节片的负链RNA病毒[91。CDV 基因组RNA,呈线性排列,全长15 690 nt,基因组成按 3’端到5’顺序依次为N—P—M—F—H—L。CDV粒子呈多 形性,多数为球形,直径在120~330 nm之间,蔗糖中的 浮力密度为1.180~1.218,峰值为1.195t ̄Ol。构成病毒粒 子的结构蛋白质有核衣壳蛋白(N)、磷蛋白fP)、大蛋白 (L)、基质膜蛋白(M)、融合蛋白(F)、附着或血凝素蛋 白(H)[1Ol。负链RNA被一个螺旋状的核衣壳包裹,核衣 壳主要是由N蛋白组成,P蛋白和L蛋白也是核衣壳 的成分,后两者具有聚合酶活性,P、N和L为髓芯蛋 白,与RNA转录和复制有关…1。核衣壳由囊膜包裹,其 内部为M蛋白,M蛋白在病毒囊膜内侧与核衣壳的连 接中起桥梁作用。囊膜表面分布有H和F两种糖蛋白 组成的纤突,二者在病毒的吸附和侵入宿主细胞过程 中起作用,H蛋白起细胞趋向作用,而F蛋白是融合过 程中所必需的,二者缺一不可【121,具有中和作用的抗H 蛋白抗体和抑制细胞融合的抗F蛋白抗体在抗CDV 感染的机制中发挥重要作用【1I。 犬瘟热病毒识别的细胞受体一信号淋巴细胞激活 因子(SLAM)是近些年才被证实为麻疹病毒属病毒的 识别受体【5I。该受体是一种分布在细胞膜上的糖蛋白, 主要分布于未成熟的胸腺细胞、记忆T细胞、部分B细 胞、巨嗜细胞以及成熟的树突状细胞『1 I。经抗原或 素刺激后所有的B细胞和T细胞都能表达SLAMt“】。因 此,SLAM主要决定了犬瘟热病毒的组织嗜性。CDV以 SLAM作为感染的受体,很好地解释了病毒在细胞内组 织定位及其感染的淋巴细胞嗜性和造成感染宿主的机 体免疫抑制等病理现象,但却很难解释CDV在感染宿 主体内肺脏、肝脏、胃肠道等非表达SLAM的组织细胞 大量分布的现象。很可能在细胞上还存在一种分布广 白和F蛋白都能与固化肝素(HS的类似物)结合I 31。HS 是否为CDV的受体有待进一步证实,但如果HS为 CDV的第二受体能很好解释CDV感染宿主的非淋巴 细胞。 2 犬瘟热流行病学 CD是由该病毒引起的一种急性、高度接触传染性 疾病 。该病的l 床症状为发热、流鼻涕、肺炎、厌食、结 膜炎、腹泻、淋巴球减少症和脑炎I9j。报道证实,野毒株 A75/17一CDV持续感染中枢神经系统能造成慢性髓鞘 脱失病。患病动物在康复后还易留有麻痹、抽搐、癫痫 样发作等后遗症ll61。 CD可引起大批犬、狐、貉和貂等动物发病,是当前 养犬业和毛皮动物养殖业危害最大的疫病旧,经常引起 大批犬、貂、狐等动物发病,病死率30%~80%,雪貂高 达100 O ̄1181。犬瘟热主要危害断奶后失去母源抗体的幼 兽。本病多发生于寒冷季节(10月到翌年2月),但现在 由于各个地方交流频繁,这种周期性不明显,常年发 生。因此,犬瘟热的防制显得尤为重要。 3 犬瘟热病毒分离技术 病毒分离技术是病原诊断及病毒研究的基础。 CDV负链RNA病毒抵抗力不强,对热、干燥、紫外线和 有机溶剂敏感,易被日光、酒精、乙醚、甲醛与煤酚皂等 灭活I嘲。在炎热季节,CDV在犬群中不能长期存活,这 可能是犬瘟热多流行于冬、春寒冷季节的原因。CDV不 易存活,给病毒的分离带来了不便。此外,病料采集的 部位、时间、样品处理、发病动物的抗病毒抗体水平等 因素对病毒分离成功与否也有一定的影响,但最主要 的是分离病毒的细胞是否敏感和有效。因此,选择适合 培养的细胞是关键。目前,分离犬瘟热病毒用的组织细 胞主要分为原代细胞和传代细胞系两大类Il91。 3.1原代细胞 分离CDV的原代细胞有犬或貂的肺和腹腔巨噬细 胞、肾细胞、胚胎细胞、外周血淋巴细胞、T淋巴细胞、犬 脑细胞、犊牛的肾细胞和T淋巴细胞、牛胚胎肺细胞和 鸡胚成纤维细胞(cEF)嘞。鸡胚的绒膜囊可以用于少量 第3期 闫如勋,等:犬瘟热病毒分离技术研究进展 63 病毒的分离,但要求几周连续接新的鸡胚,才可以产生 明显的细胞病变(CPE),并F]l成本比较高不适合生产12 1。 用雪貂腹腔巨噬细胞成功分离到了CDVml。最有效的 生长性能。结果表明,该细胞系能用于快速分离不同基 因型的CDV。稳定表达SLAM的细胞系分离CDV,克 服了原代细胞传代次数的同时还具有安全的优 方法是用幼犬或雪貂的肺巨噬细胞进行培养。Vantsisf231 用被感染动物的肺巨噬细胞直接培养,比较容易地分 离出该病毒。用原代细胞分离CDV的优点是能快速的 分离并且很好的保持病毒的毒力特性,但是原代细胞 传代次数较少,对病毒培养不利。 3-2传代细胞 点。构建的细胞系能很好的分离病毒Fjl产生比传代细 胞明显的CPE,而且该细胞系分离得到的病毒的毒力 不会丧失I6t7/。 4 结语 原代细胞能快速地从病料中分离得到CDV且能 保持毒株的病原性,但因传代次数的并不适合用 此方法研究病毒。现在,分离CDV常用的传代细胞系 有Vero、B95a和稳定表达易感动物SLAM的细胞系。 分离CDV的传代细胞系有犬肾细胞系(MDCK)、 猫胚胎细胞系(FE)、乳仓鼠胎肾细胞系(BHK) 、非洲 绿猴肾细胞系Vero)及其克隆株(vem E6)、BGMK细胞 系、绒猴B淋巴细胞系(B95a)、人子宫颈癌细胞系 (Hela)、人喉头癌细胞系(HEP一2)、CV—l(Tc7 clone)细 但当1株病毒适应Vero细胞系后,很快的会导致致病 性和侵染性的丧失[301。用B95a细胞分离CDV过程中对 实验人员存在安全隐患。现在的CDV的分离培养方法 极大了对该病毒的病毒学、血清学和病理学的研 究。用表达易感动物SLAM的传代细胞系分离CDV能 快速地产生CPE,且分离敏感性比B95a高 ,该方法将 成为CDV分离方法的发展趋势。构建稳定表达犬瘟热 受体的细胞系后可以更加深人的了解病毒感染的分子 机制,对犬瘟热的防控具有重要的意义。 参考文献 【1 J殷震,刘景华.动物病毒学(第2版)【MJ.北京:科学出版 礼,1997:736—767. 胞系、Bsc一1细胞系、兔肾细胞系(RK13)、BD细胞系等。 近年来,用Vero细胞分离培养CDV很有希望,被认为 是首选细胞圆。已有用Vero和MDCK成功分离出CDV 的报道[201。 传代细胞虽然克服了传代次数的,能较好地 分离得到CDV,但是由于传代细胞本身缺少CDV的主 要受体一sLAM闱,CDV不能与之很好地结合,从而 了用传代细胞对犬瘟热的分离与培养。在CDV的体外 研究中,习惯上用MDCK细胞和Vero细胞 ,但这些细 胞并不表达CDV感染的受体SLAM,囚此分离得到的 CDV,短时间不出现明显的CPEI61。同时有报道称,用 12]遇秀玲,田克恭,吴娜.犬瘟热病毒的分离鉴定、敛病特点 和单克隆抗体的研究IJJ_动物医学进展,1999,20(3):178 Vero细胞培养的麻疹病毒使其致病性丢失,而用绒猴 B淋巴细胞系(B95a)培养的始终保持其毒力I 1。B95a 179. 细胞经EB病毒转化的绒猴淋巴母细胞,该细胞表达 SLAM基因,用该细胞分离培养CDV易出现明显的 CPE,为研究CDV提供了好的方法。但B95a细胞在培 养过程中会分泌少量的EB病毒,不能用于新疫苗的研 制,而因其对实验人员存在潜在的危险,所以实验室的 等级要求比较高。 3.4稳定表达SLAM的细胞系 【3]Sun,Z.Natural infection with canine distemper virus in hand- feeding Rhesus monkeys in China[J J.Vet.Microbiol,2009,141 (3-4):374—378. 【4J Yoshikawa.Y.,Ochikubo.F.,Matsubara.Y.,et a1.Natural in- fection with canine distemper virus in a Japanese monkey (Macaca fuscata)[JJ.Vet.Microbiol,1 989,20:1 93—205. 【5J Tatsuo.H.,Ono.N.,Yanagi.Y.Morbilliviusesr USe signaling lymphocyte activation molecules(CD150)as cellular receptors 构建稳定表达SLAM的细胞系是一种快速、敏感 地分离CDV的一种方法。麻疹病毒和CDV同属于麻 疹病毒属,两者具有很近的亲缘关系。稳定表达SLAM 的Vero细胞分离麻疹病毒的敏感性优于传统上认为 【J J.J.Viol,r2001,75:5842—5850. 【6J Nakano.H,,Kameo.Y.,Andoh.K.,et a1.Establishment of ca- nine and feline cells expressing canine signaling lymphocyte activation molecule for canine distemper viusr study【J】,Vet. Microbiol,2009,131(1—2):179—183. 敏感的B95a细胞已被证实[28.29I。Nakano等 l用CRFK和 A一72细胞分别构建稳定表达SLAM的细胞系,在分离 CDV病毒方面敏感性远优于没有表达SLAM的CRFK [7J Lan.NT.,Yammguchi.R.,Uchida.K.,et a1.The Growth Pm— iles of Fhree Type of Canifne Distemper Virus on Vero Cells 和A一72细胞。Lan等nI用构建的稳定表达犬sLAM的 Vero细胞系Vero—DST,来探索不同基因型的CDV的 Expressing Canine Signaling Lymphocyte Activation Molecule 【JJ.J.Vet.Med.Sci,2007,67(5):491—495. 【8】 Seki.F.,Ono.N.,Yamaguchi.R.,Yanagi.Y.Efficient isola— 特 产 研 究 2010年第3期 tion of wild strains of canine distemper virus in Veto ceUs ex— (4):99—102. pressing canine SLAM(CDl50)and their adaptability to mar— 【2o]鲜思美,徐在- ,张登祥,等.犬瘟热病毒的分离【J】.山东 农业生物学报,2005,24(5):386—389. 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