張婧旭，徐松平

（貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，貴州貴陽(yáng)550025）

豬輪狀病毒（Porcine rotavirus,RV）屬于呼腸孤病毒科、輪狀病毒屬，是一種引起豬群發(fā)生消化道疾病的病毒，又稱(chēng)胃腸炎，一般發(fā)生于1～8周齡的仔豬群，引起腹瀉、嘔吐、食欲廢絕、脫水等癥狀。豬輪狀病毒1974年第一次從豬糞便中分離得到后陸續(xù)各國(guó)出現(xiàn)該病毒的報(bào)道，呈現(xiàn)全球分布，引起了世界各國(guó)的重視。而中國(guó)是在1982年被闕玲玲在臺(tái)灣首次發(fā)現(xiàn)，隨后全國(guó)各省陸續(xù)出現(xiàn)該病毒的相關(guān)報(bào)道。對(duì)于豬輪狀病毒還沒(méi)有特效的治療藥物，未研制出優(yōu)質(zhì)的疫苗，研究前景十分可觀。作為人畜共患病原，RV極大危害著人類(lèi)和動(dòng)物的健康，威脅人類(lèi)生命健康安全，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失，是全球范圍內(nèi)一個(gè)重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題。

1 病原學(xué)

1.1 形態(tài)學(xué)特征

病毒粒子外觀為形似車(chē)輪的圓形病毒粒子，無(wú)囊膜，二十面體對(duì)稱(chēng)。電鏡觀察，病毒粒子中間由核酸構(gòu)成的芯髓，核酸被32個(gè)圓柱形呈放射狀排列的殼粒包裹，最外層由光滑的薄層樣結(jié)構(gòu)構(gòu)成，芯髓的大小約37～40納米，呈致密的六角形。病毒粒子由三層衣殼構(gòu)成，由內(nèi)層衣殼（VP2和VP3）、中間衣殼（VP6）、外層衣殼（VP7和VP4）組成。在感染糞便和細(xì)胞培養(yǎng)物中可見(jiàn)具有感染性的三層衣殼病毒顆粒（光滑S型）和無(wú)感染性的雙層衣殼病毒顆粒（粗糙R型），具有S型的病毒顆粒直徑為75納米，沒(méi)有外層衣殼的R型病毒顆粒直徑為75納米。

1.2 基因組結(jié)構(gòu)和功能

輪狀病毒的核酸基因由11個(gè)分節(jié)段的雙鏈RNA(dsRNA)組成，大小約18.2 kb，其每個(gè)片段大小約為660～3300bp，被第一層蛋白質(zhì)外殼（VP2結(jié)構(gòu)蛋白）和依賴(lài)性RNA聚合酶(VP1結(jié)構(gòu)蛋白)包裹，編碼6種結(jié)構(gòu)蛋白（VP1～VP4/VP6/VP7）和6種非結(jié)構(gòu)蛋白（NSP1～NSP6），只有第11個(gè)節(jié)段含有編碼NSP5和NSP6的兩種開(kāi)放閱讀框（OFR），其余的節(jié)段只含有一種開(kāi)放閱讀框，且只編碼一種蛋白。其中VP4結(jié)構(gòu)蛋白由基因4編碼，VP6由基因6編碼，VP7由基因9編碼。結(jié)構(gòu)蛋白VP3、VP4、VP7和非結(jié)構(gòu)蛋白NSP1、NSP2、NSP4被認(rèn)為與輪狀病毒的致病性有關(guān)。VP1～VP3是病毒基因轉(zhuǎn)錄和復(fù)制過(guò)程中不可或缺的蛋白，同時(shí)包裹著輪狀病毒基因組RNA，VP4抵抗病毒入侵，與病毒黏附、侵入和血凝性相關(guān)，當(dāng)VP4被酶裂解后可增強(qiáng)病毒的感染能力，可以被裂解為VP5和VP8，VP5可以使細(xì)胞膜的滲透性增加從而促進(jìn)病毒進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，VP8含有能黏附唾液酸的部位。VP6具有抗原特異性，是輪狀病毒分組的特異性抗原且與VP1和VP3的轉(zhuǎn)錄活性有關(guān)。VP7高度保守，具有穩(wěn)定VP4結(jié)構(gòu)的作用，決定病毒的毒力和免疫原性。VP4和主要的外衣殼蛋白VP7獨(dú)立定義血清型特異性。非結(jié)構(gòu)蛋白（NSP1～NSP6）與病毒的復(fù)制、合成、表達(dá)有關(guān)。其中NSP4可以?xún)?nèi)層殼粒結(jié)合，幫助病毒通過(guò)出芽方式進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，從而獲得外層衣殼。

1.3 血清型

PoRV分6種結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)蛋白（VP1～VP4、VP6～VP7）和5/6種非結(jié)構(gòu)蛋白（NSP1～NSP5；NSP6），極少輪狀病毒的NSP5可編碼NSP6。VP6具有群抗原特性，根據(jù)中和試驗(yàn)可分10個(gè)群，即A～J(RVA～RVJ)，其中I和J為暫定群，又基于VP6抗原性的不同，將A群進(jìn)一步分為兩個(gè)亞群(Ⅰ、Ⅱ亞群)。豬常感染A、B、C、E群，甲型又稱(chēng)典型輪狀病毒(即A群)和非典型輪狀病毒或者副輪狀病毒（除A以外的其他群）。早期，根據(jù)不同大小的dsRNA在聚乙烯凝膠電泳遷移速度的不同，條帶大小的差異，A群RV在4個(gè)區(qū)的片段數(shù)分別為4∶2∶3∶2，B群為4∶2∶2∶3，C群為4∶3∶2∶2，除了片段7～11之外，E群和B群相似。VP4和VP7具有型特異抗原表位，VP4決定P基因型，VP7決定G基因型，根據(jù)VP4和VP7的差異可分為多個(gè)血清型。目前，人和動(dòng)物鑒定出35種G型、50種P型和18種I型。

2 致病機(jī)制

成熟的輪狀病毒才具有傳染性。自然感染豬輪狀病毒時(shí)，感染豬只通常不會(huì)出現(xiàn)很?chē)?yán)重的臨床癥狀或亞臨床疾病。豬輪狀病毒主要感染的部位是上2/3的成熟小腸絨毛上皮細(xì)胞（IECs）,一般不引起組織學(xué)改變，只會(huì)損害少量的腸細(xì)胞，不損害腸隱窩細(xì)胞，這是和一般引起腹瀉疾病的病毒細(xì)菌的一大區(qū)別。豬輪狀病毒作用于成熟的IECs，并使其上皮細(xì)胞的功能減退乃至死亡；感染豬輪狀病毒的IECs的細(xì)胞胞漿會(huì)失去一部分電解質(zhì)，致使線粒體腫脹，被感染的小腸絨毛變短、變稀疏，微絨毛不規(guī)則，IECs會(huì)發(fā)生溶解、脫皮，臨床上感染后表現(xiàn)的疾病嚴(yán)重程度是與絨毛變短程度和小腸腔內(nèi)縮短的小腸絨毛分布情況有很大關(guān)聯(lián)。由于豬輪狀病毒的感染致使分化成熟的IECs丟失，并被立方上皮細(xì)胞覆蓋，在巨噬細(xì)胞、腸上皮細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)空隙和線粒體內(nèi)以及腸固有層杯狀細(xì)胞內(nèi)可見(jiàn)病毒粒子，會(huì)降低小腸消化吸收功能，造成D-木糖吸收障礙，乳糖酶等分泌減少，胃蠕動(dòng)異常以及雙糖酶缺乏，影響糖的吸收，降低腸道內(nèi)乳糖酶的生物活性，進(jìn)而導(dǎo)致小腸腔內(nèi)滯留一定量未被消化吸收的乳糖，小腸腔內(nèi)滯留過(guò)多乳糖會(huì)增高小腸內(nèi)容物的滲透壓，最終出現(xiàn)滲透性腹瀉，以及奶中未消化的乳糖會(huì)促進(jìn)細(xì)菌的生長(zhǎng)，從而加劇腹瀉。

3 小結(jié)

長(zhǎng)久以來(lái)豬群腹瀉是一大難題，而近幾年豬輪狀病毒引起的豬群腹瀉，尤其是仔豬腹瀉頻繁暴發(fā)，給養(yǎng)豬場(chǎng)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。由于常伴有多種細(xì)菌病毒的混合感染，導(dǎo)致對(duì)臨床診斷無(wú)法準(zhǔn)確地判斷病因，且無(wú)特效治療藥物，暫無(wú)理想的豬輪狀病疫苗，疫苗研究上仍然有較大的發(fā)展空間，因此豬輪狀病毒的研究還處于較為基礎(chǔ)階段，有很大的研究空間。對(duì)于輪狀病毒的致病機(jī)制還有待深入研究，致腹瀉機(jī)制未被完全闡述，目前已知非結(jié)構(gòu)蛋白NSP4具有毒性，但它并不會(huì)引起組織學(xué)變化，而臨床上仔豬發(fā)病會(huì)有IECs的黏膜脫落的現(xiàn)象，因此還存在其他毒素致病，已知結(jié)構(gòu)蛋白對(duì)病毒的致病機(jī)制有著非常重要的作用，結(jié)構(gòu)蛋白VP4和VP7具有黏附作用，可通過(guò)黏附作用作用于IECs黏膜致病，目前已知結(jié)構(gòu)蛋白VP3具有一種鳥(niǎo)苷轉(zhuǎn)移酶和甲基化轉(zhuǎn)移酶，可對(duì)宿主作用，產(chǎn)生毒性，但致病機(jī)制不太清楚。本文通過(guò)對(duì)輪狀病毒的致病機(jī)理的研究，旨在為豬輪狀病毒疫苗的研究提供參考。