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目前，沒有有效的治療手段，預(yù)防接種口蹄疫疫苗是惟一有效的措施。由于口蹄疫傳播途徑多、傳染性強、病毒類型多、為多種動物共患等原因，迫切需要了解口蹄疫的流行現(xiàn)狀、病毒結(jié)構(gòu)特性、流行傳播特點等。隨著分子生物學(xué)技術(shù)和電鏡技術(shù)在獸醫(yī)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，可以運用相應(yīng)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，采取有效防控措施來禁止口蹄疫的發(fā)生。
口蹄疫（Foot and mouth disease,FMD）傳播途徑多、傳染性強、為多種動物共患，曾多次在世界上發(fā)生大流行，雖然是一個早已熟知的老病，但近幾年在亞洲等地再次暴發(fā)，又出現(xiàn)了一些新情況。另外，隨著分子生物學(xué)技術(shù)在獸醫(yī)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對該病的研究有了一些新認(rèn)識和新思路。文章就FMD流行、口蹄疫病毒(Foot and mouth disease virus，F(xiàn)MDV)及FMDV細(xì)胞受體等做一綜述。
1 口蹄疫分布及流行現(xiàn)狀
FMD在世界分布很廣，是國際間相互傳播流行蔓延的世界性傳染病，于1514年首次在意大利發(fā)現(xiàn)，最近一個世紀(jì)先后在美國、加拿大、墨西哥、英國、丹麥、我國臺灣省等國家和地區(qū)引起過大流行[1]。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界動物衛(wèi)生組織（OIE）家畜衛(wèi)生年鑒統(tǒng)計，1953年，歐洲、非洲、拉丁美洲有66個國家流行FMD。1959年有57個國家流行，1979年仍有68個國家和地區(qū)流行FMD。據(jù)1987年不完全統(tǒng)計，48個國家和地區(qū)有發(fā)生FMD的報告[2]。1997年3月14日在臺灣省新株縣的1個牧場報告第1例可疑FMD病豬，截止7月15日，臺灣共有20個縣、市，6 147個牧場被染疫，毀滅牧場6 054個，病豬1 011 674頭，死亡184 231頭，屠宰3 850 581頭[3]。2000年報道FMD發(fā)生的情況有[4-5]，1月中國臺灣地區(qū)132頭病牛被宰殺；4月韓國發(fā)現(xiàn)5頭病畜，韓國政府宰殺了方圓20 km內(nèi)的35萬頭牛和豬；俄羅斯一家農(nóng)場發(fā)現(xiàn)口蹄疫，宰殺300多頭生豬和1頭奶牛；5月蒙古國東南部有至少140頭牲畜因患口蹄疫而死亡；日本北海道一農(nóng)場有2頭牛被確認(rèn)攜帶FMD，700多頭被懷疑可能染上此病的牛全部被宰殺；10月南非也首次發(fā)現(xiàn)FMD。2001年，F(xiàn)MD在阿根廷和英國等地重新暴發(fā)。此后，俄羅斯、哈薩克斯坦、沙特阿拉伯、蒙古、韓國、老撾，從歐洲到亞洲再到美洲都曾發(fā)生過FMD。
2 口蹄疫病毒及其特性
2.1 口蹄疫病毒結(jié)構(gòu)
口蹄疫病毒屬小RNA病毒科口蹄疫病毒屬，由假20面體對稱的衣殼和病毒核酸構(gòu)成。FMDV結(jié)晶衍射分析表明，該病毒粒子的整個外形是球形，不是嚴(yán)格的正20面體。FMDV核酸是由大約8 500個核苷酸組成的單股線狀ＲＮＡ，F(xiàn)MDV-RNA是單順反子，中途不停頓，一次將所有病毒蛋白編碼完。FMDV直徑20 nm～30 nm，分子質(zhì)量6.9×103 ku，沉降系數(shù)146 S，無囊膜。在氯化銫中的浮密度為1.43 g/mL。完整病毒含有單鏈正股RNA、衣殼蛋白，并含有少量裝配過程中夾帶的非結(jié)構(gòu)蛋白和宿主細(xì)胞肌動蛋白。VP1、VP2、VP3和VP4各60個分子構(gòu)成病毒粒子外殼。基因組RNA全長約815 kb，可直接作為信使RNA。基因組RNA3′端為Poly(A)尾，在距5′末端約400個核苷酸處有一個Poly(C)區(qū)段，長度因毒株不同而異，約50 nt～250 nt。與大多數(shù)真核細(xì)胞mRNA不同，F(xiàn)MDV RNA 5′末端無帽子結(jié)構(gòu)，而有一個病毒編碼的小蛋白質(zhì)(3B)與FMDV RNA 5′末端的尿嘧啶殘基共價結(jié)合在一起。VPg蛋白不參與翻譯過程，但可能與病毒增殖有關(guān)。與其他小RNA病毒科成員一樣，F(xiàn)MDV也有一長5′非編碼前導(dǎo)序列[6-7]。
2.2 分型
根據(jù)血清學(xué)反應(yīng)，F(xiàn)MDV可分為O、A、C、南非(SAT)Ⅰ型，SATⅡ型，SATⅢ型、亞洲(Asia)I型等7個血清型，1928年OIE決定采用Ｏ、Ａ、Ｃ 3型為國際通用的命名。1948年命名了南非Ⅰ型(SAT)、南非Ⅱ型(SAT)、南非Ⅲ型(SAT)。1954年報道了亞洲型Ⅰ(AsiaⅠ)的存在。每個血清型又有很多亞型，型內(nèi)不同毒株間的遺傳變異可導(dǎo)致抗原差異。已知有O1-11，A1-32，C1-5，SATⅠ1-7，SATⅡ1-3，SATⅢ3-4，AsiaⅠ1-3計65個亞型，在同型內(nèi)的亞型間有部分交叉免疫性[8-9]。
2.3 口蹄疫病毒的抗原結(jié)構(gòu)
FMDV抗原結(jié)構(gòu)是由病毒顆粒表面的抗原位點構(gòu)成的�？乖稽c研究最多的是Ｏ型FMDV，但早期的工作只是重復(fù)強調(diào)VP1序列141位～160位氨基酸殘基和203位～213位氨基酸殘基2個區(qū)域所起的作用。謝慶閣確定了O1型FMDV的3個抗原位點，有2個位點是形態(tài)位點，與病毒結(jié)構(gòu)有關(guān)。Parry等進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，第1個位點由包括VP1第146位和第206位或第207位氨基酸殘基在內(nèi)的VP1序列146位～150位和203位～213位氨基酸殘基構(gòu)成，第2個位點是VP1序列161位～180位和203位～213位中的氨基酸殘基構(gòu)成的。第3個位點由包括VP1第143位和144位氨基酸在內(nèi)的VP1序列143位～146位和200位～213位氨基酸殘基組成。FMDV VP1的免疫原性區(qū)域在病毒子和立體結(jié)構(gòu)上互相靠近構(gòu)成了一個由許多形態(tài)表位組成的抗原區(qū)域，而這個區(qū)域內(nèi)一些表位的功能是獨立的[10-11]。
對Ａ型FMDV抗原結(jié)構(gòu)的研究主要集中在Ａ5、Ａ10、Ａ12、Ａ22等亞型。主要抗原位點內(nèi)至少存在4個表位，包括了VP1第151位、152位、201位、205位和VP3第175位、178位氨基酸殘基；次要抗原位點內(nèi)只發(fā)現(xiàn)1個表位，包括VP1第173位氨基酸。Thomas等發(fā)現(xiàn)FMDV A10有2個主要抗原位點和2個次要抗原位點。Saiz等報道A5有2個中和抗原位點，位于VP1Ｃ端的包括VP1第198位氨基酸，是一個線性表位；另一個點在VP2上，由2個形態(tài)表位組成，包括第72位和第79位氨基酸。Butchaeah等分析了FMDV Asia型病毒，位于VP1BG-ＢＧβH環(huán)內(nèi)，還有一個表位和IgA類單抗反應(yīng)[12]。
FMDV Ｃ型有4個抗原位點。雖然FMDV抗原結(jié)構(gòu)的研究還不夠深入，但仍看到一些共同特征[13]：①�。遥危敛《窘Y(jié)構(gòu)蛋白1Ｂ、1Ｃ、1Ｄ的三維結(jié)構(gòu)都相似，由8個β-片和2個α-螺旋組成的圓筒狀。組成FMDV抗原結(jié)構(gòu)的氨基酸都位于β-片間或β-片與α-螺旋間；②各種FMDV抗原結(jié)構(gòu)相差很大，但大都強調(diào)了VP1βＧ-βＨ環(huán)和VP1Ｃ-端對病毒抗原結(jié)構(gòu)的意義；③FMDV顆粒三維結(jié)構(gòu)的研究表明，VP1-3都有其重要作用，都有氨基酸位于病毒子表面，都能參與抗原位點的形成。VP1上有3個很保守的氨基酸序列，它具有與細(xì)胞受體結(jié)合的主要功能，是病毒感染細(xì)胞的關(guān)鍵。VP1以突起形式暴露在病毒粒子的表面，在免疫中發(fā)揮著重要的作用，尤其是VP1的140位～160位和203位～213位氨基酸殘基。④FMDV抗原點中，形態(tài)表位多，保守，有型特異性。線性表位少，易變，毒株特異性極強，很少存在于其他分離病毒表面。
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2.4 特性
FMDV對低溫穩(wěn)定，對熱敏感，60 ℃ 15 min或70 ℃ 10 min即可滅活；對酸、堿特別敏感，醛類化學(xué)物在pH5或pH9環(huán)境中可瞬間殺死FMDV；紫外線和電離輻射有殺滅作用；對蛋白酶、DNA酶、脂溶劑、蛋白變性劑等有抵抗力；酚、酒精、氯仿等消毒劑對口蹄疫病毒不起作用；食鹽也無殺滅作用。FMDV對環(huán)境有很強的抵抗力，在污染畜舍干燥的垃圾內(nèi)可存活14 d，在潮濕的垃圾內(nèi)存活8 d；在污水中17 ℃~21 ℃存活21 d，4 ℃~13 ℃存活103 d，尿中存活39 d；在土壤表面，秋天可存活28 d，夏天可存活3 d；FMDV在含毒組織和污染的飼料、飼草、皮毛等可保持傳染性達(dá)數(shù)天、數(shù)周，甚至數(shù)月之久。水皰皮內(nèi)的病毒在-30 ℃~-70 ℃可保存12年之久[7,9]。
3 流行特點
3.1 易感動物
偶蹄動物是最易感的動物，以牛最易感，豬、羊次之，人也能感染發(fā)病。
3.2 傳染源
病畜和帶毒畜是主要的傳染源。染疫動物是最危險的傳染源，能長期帶毒和排毒，被FMDV感染過的動物可能會成為不表現(xiàn)臨床癥狀、持續(xù)感染的帶毒者。在病畜的水皰皮內(nèi)和淋巴液中含毒量最高。在發(fā)熱期間血液內(nèi)含毒量最多，奶、尿、口涎、淚和糞便中都含有FMDV。病畜破潰的水皰皮排毒量最多，其次為糞、乳、尿和呼出的氣體，染疫公畜精液也能使受精的母畜感染發(fā)病，飼養(yǎng)染疫動物的圈舍、草場、飲水源以及屠宰染疫動物的場所、工具和排放的污水等均是傳染源[14-15]。
3.3 傳播途徑
FMD有兩種流行方式[16]，一為擴散式，即由一點或一塊，逐漸向四周擴散蔓延；二為跳躍式，即由一點跳到很遠(yuǎn)的地方出現(xiàn)新疫點。傳播因素移動快，病毒毒力強，氣溫低，會出現(xiàn)這種遠(yuǎn)距離傳播。該病毒具有多型性、易變性、宿主廣泛性、傳染力極強，所以一旦發(fā)生，常呈流行性，甚至大流行性。主要傳染途徑是消化道和呼吸道、損傷的皮膚、黏膜以及完整皮膚(如乳房皮膚)、黏膜(眼結(jié)膜)。牲畜的流動、畜產(chǎn)品的運輸，被病畜的分泌物、排泄物和畜產(chǎn)品污染的車船、水源、牧地、飼養(yǎng)用具、飼料、飼草等，以及來往人員和易感動物都是重要的傳播媒介�？諝庖彩且环N主要的傳播媒介，病毒能隨風(fēng)散播到50 km～60 km以外的地方，可發(fā)生遠(yuǎn)距離跳躍式傳播�？谔阋叩陌l(fā)生沒有嚴(yán)格的季節(jié)性，但受氣溫、日照等因素的影響，往往表現(xiàn)為冬、春季節(jié)發(fā)病率偏高，夏季較少，在大群飼養(yǎng)的豬場無明顯的季節(jié)性。
4 宿主細(xì)胞受體
FMDV要侵染細(xì)胞，先決條件是吸附宿主細(xì)胞，而這種吸附過程依賴于宿主細(xì)胞受體。故了解FMDV的細(xì)胞受體有助于揭示FMDV的感染途徑及細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制。
4.1 宿主細(xì)胞受體的FMDV配體
FMDV宿主細(xì)胞的吸附是病毒蛋白與細(xì)胞膜表面特定蛋白(受體)特異結(jié)合的過程，它是病毒穿入細(xì)胞感染的先決條件[17]。在FMDV蛋白與受體特異性結(jié)合方面，一般認(rèn)為FMDV衣殼蛋白VP1上的精氨酸-甘氨酸-天門冬氨酸序列是細(xì)胞表面受體的配體，是FMDV侵染細(xì)胞所必需的[18]。
4.2 宿主細(xì)胞整聯(lián)蛋白受體
FMDV能利用多種不同的細(xì)胞表面分子的整聯(lián)蛋白，該整聯(lián)蛋白是一類由α、β亞基以非共價結(jié)合而形成的膜蛋白家族，該蛋白家族包括由十幾種不同的α亞基，數(shù)種β亞基形成的20多種αβ結(jié)合物，它能有效地識別FMDV配體上RGD序列并與之特異性結(jié)合。
4.3 宿主細(xì)胞硫酸乙酰肝素受體
FMDV的另一類受體硫酸乙酰肝素能與O型FMDV結(jié)合，導(dǎo)致FMDV對細(xì)胞的侵染。
4.4 FMDV進(jìn)入宿主細(xì)胞的第3條途徑
Baranowski等通過試驗及多次傳代的FMDV獲得了感染人K-562細(xì)胞的能力，從而得出FMDV在進(jìn)入同一型細(xì)胞時具有應(yīng)用多變的多樣受體的潛能，表明FMDV侵染細(xì)胞的過程中存在著第3條途徑。
5 結(jié)語
在國際貿(mào)易日趨繁榮，物資交流和旅游活動日益便捷的情況下，許多國家都有可能再度遭到FMD的襲擊。FMD嚴(yán)重危害畜牧業(yè)的發(fā)展，對外貿(mào)易和旅游業(yè)也遭受慘重?fù)p失。全世界每年由此造成的直接經(jīng)濟損失可達(dá)數(shù)百億美元，F(xiàn)MD的暴發(fā)已經(jīng)影響到國際關(guān)系，國家聲譽和經(jīng)濟發(fā)展。在某些流行過程中病毒還可發(fā)生變異，這就給防控和消滅FMD帶來了一系列艱巨而復(fù)雜的問題，因而進(jìn)一步了解其病毒的本質(zhì)和流行病學(xué)規(guī)律，為FMD的防治工作奠定基礎(chǔ)。
