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星状病毒科

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发表于 2015-7-31 13:54:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
星状病毒科(Astroviridae) 星状病毒科是一种感染哺乳类及鸟类的病毒,它的基因体是不分节,正股的RNA,它没有套膜且蛋白壳体为正20面体,星状病毒科为比较新发现之病毒科,主要造成腹泻、下腹痛等症状,星状病毒科主要是借由水及饮食传播。星状病毒的名称来源于希腊字“astron”,意思为“星”,其特征是病毒呈“星”样的轮廓,故得名为星状病毒(astrovirus)。1995年建立星状病毒科,本科只有星状病毒一属一种。 
   Madeley和Cosgrove(1975)最早报道星状病毒,他们在英国苏格兰患胃肠炎的婴儿粪便中,用电镜观察到一种圆形的小颗粒,这些小颗粒具有病毒形态特征,但不同于已知粪便中的其它病毒,该病毒颗粒呈圆形,具有5~6个小角,使整个粒子呈星状结构。此后陆续有人在腹泻的婴儿及儿童的粪便中发现该病毒。Woode和Bridger( 1976)在犊牛,Snodgrass和Gray(1977)在羔羊,Bridger(1980)在腹泻的猪群,McNully(1980)在火鸡群,Tzipori等(1981)在鹿,Gough等(1985) 在英国雏鸭群,Kjeldsberg等(1985)在鼠,Harbour等(1987) 在腹泻的猫等多种动物体内分离到星状病毒。随后世界各地均有该病毒的分离报道。星状病毒虽然不引起严重疾病,但为人畜共患,且具有一定的流行性。
1.形态:
  在婴儿及幼畜粪便中发现的星状病毒在形态学上没有什么差异。用磷钨酸钾(pH7.0)或钼酸铵(pH5.3)负染,可见病毒颗粒呈球形,无囊膜,直径为28~30nm。 人类星状病毒在用磷钨酸钾染色后大约有10%的病毒粒子呈五角或六角星状结构, 而用钼酸铵染色后则几乎全部病毒粒子都呈典型的星状结构。人星状病毒可呈类晶格样排列,粒子间的间隔为6.5nm。Aroonprasert等(1989)报道牛星状病毒粒子的平均直径为34nm。 羔羊粪便中常见成堆的病毒粒子,病毒粒子之间偶而联成桥样
物。羔羊小肠超薄切片显示,星状病毒存在于绒毛尖端上皮细胞内,偶而见于上皮细胞下层的巨噬细胞内。病毒在被感染细胞浆内呈晶格状排列,或以包涵体的形式出现。在细胞膜或空泡内偶而也可见到病毒。常可见到无核心的病毒粒子,其平均直径为24.8±0.6nm。Shimizu等(1990)观察到猪星状病毒粒子呈球形,直径约30nm,并有许多粒子呈五角或六角的星样结构,同时还观察到一些空壳粒子。
2.理化学特性:
      星状病毒对有机溶剂(氯仿、乙醚)、高浓度的盐类(2M NaCl, 2M CsCl等)、表面活性剂(1%SDS、1%十二烷基肌氨酸钠、1%TritonX100)、胰蛋白酶及两性离子消毒剂等稳定。但不耐受3M
尿素(37℃30分钟)的处理。病毒对酸(pH3.0)稍不稳定。5碘2去氧尿苷和放线菌素D不能抑制病毒的复制。病毒对热处理稳定,能抵抗50℃1小时,60℃5分钟。
  星状病毒的分子量为  8×106Da, 沉降系数为 160S 。在氯化铯溶液中的浮密度为1.36~1.39g/cm3,在蔗糖梯度溶液中的沉降系数为35S。病毒核酸为单分子线性ssRNA,基因组长为6.8~7.9kb,Herring等从感染的悉生羔羊的小肠绒毛上皮细胞中提纯的星状病毒,发现含有分子量相似的2种多肽(约为3.3×104Da)。Shimizu等报道猪星状病毒有5种多肽,分子量分别为1.3、3.0、3.1、3.6、3.9×104Da。星状病毒基因组含有6 797个核苷酸,从第83核苷酸开始编码,组成3个阅读框架(ORF)。ORF1靠近5端,含有2 018个核苷酸,ORF2含有1 557个核苷酸,ORF3靠近3端,含有2 361个核苷酸。3端非编码区与某些小RNA病毒相似。细胞浆为病毒蛋白聚集的地方,在感染早期,可在细胞核中检测到病毒蛋白。
3.抗原性:
  采用荧光抗体技术检测婴儿、羔羊、犊牛等星状病毒之间的关系,分别用各株星状病毒制备抗血清,结果发现只有同源的血清才能显示特异的荧光抗体反应。用单克隆抗体检测星状病毒至少有一个共同的抗原决定簇。通过免疫电镜、中和试验以及RT-PCR技术测定星状病毒3端保守区序列,可将人星状病毒分为7个血清型,牛星状病毒分为两个血清型,绵羊、猪、 鸭星状病毒则各只有一个血
清型。
4.培养
      长期以来人们试图将星状病毒在细胞培养物中进行培养,但均未获得成功。经过反复试验,人们发现只有当维持液中不含血清,并加入一定量的胰蛋白酶,星状病毒才能在细胞培养物上增殖。因而可以推测,星状病毒在细胞培养物中的增殖依赖于胰蛋白酶的存在。
    Lee和Kurtz(1981)用原代人胚肾细胞(HEK)成功地分离到了婴儿星状病毒。其方法就是在细胞培养液中不加血清,加入10ug/ml的胰蛋白酶,35℃培养3天后继代,细胞不产生细胞病变,但用间接荧光抗体法及电镜可检查出细胞培养物中的星状病毒。在HEK细胞上传13代后,可使星状病毒适应于恒河猴肾细胞系(LLCMK2)和狒狒原代肾细胞(PBK)。  Woode等报道了牛星状病毒可在牛胚胎细胞上培养。Harbour等用猫胚(FEA)单层细胞成功的分离到了猫星状病毒, 该病毒经过在FEA单层细胞中继代6次后,也可在猫胚肺细胞上培养。 但这些病毒在细胞培养物中培养和传代,均不产生细胞病变。 Shimizu等用猪肾建立的细胞系首次从患急性胃肠炎的猪中分离到一株能引起细胞病变的星状病毒,该病毒引起细胞病变的特征表现在能使细胞增大和在胞浆中有细小颗粒出现。细胞培养的病毒对4日龄猪经口服后可引起猪的轻度腹泻, 并从腹泻的粪便中重新分离出了该病毒。Aroonprasert等用牛星状病毒血清I型(US2)接种到新生婴儿的原代肾细胞(NBK)(培养液中添加50ug/ml胰蛋白酶),在最初的传代过程中,接种7天后, 病毒才从被感染的细胞中释放出来。在随后的传代过程中,接种3天后,病毒即从被感染细胞中释放。在缺乏胰蛋白酶的情况下,感染的细胞既不能传代,也不能释放感染性病毒。粪便中的星状病毒和适应组织培养(TCA)的 星状病毒都能在原代牛胚肾(EBK)和NBK细胞中增殖。用免疫荧光试验研究病毒感染的发生时间,表明粪便和TCA中星状病毒在这两种细胞中感染的时间是一致的。
      病毒感染的主要特征是病毒抗原产生于接种后的7小时,细胞浆中出现弥散性微弱的免疫荧光(IF),不久在胞核中可观察到2~3个明显的IF颗粒,后来在细胞核周围有浓密的颗粒状IF出现,最后扩散到所有胞浆。用粪便或TCA星状病毒接种EBK和NBK细胞, 即使接种的病毒剂量加倍,也只有少数细胞被感染,偶尔有10~20%的细胞被感染, 在多数情况下被感染的细胞不超过2%。鸭星状病毒在鸡胚羊膜腔中盲传之后,可在鸡胚肾细胞上生长。感染的鸡胚很少在7天内死亡,感染的胚胎出现发育障碍,并使颜色变绿和呈现坏死性肝炎症状。
5.病原性
    用牛星状病毒单独接种悉生犊牛虽可发生感染,但不出现临床症状。而用星状病毒同轮状病毒联合接种时,则可引起严重的腹泻。羔羊在接种星状病毒后48小时左右发生轻度腹泻,持续1~2天,几乎在腹泻开始出现的同时即可在粪便中检出病毒。用荧光抗体试验检查组织切片,可见病毒主要在小肠绒毛尖端的上皮细胞中增殖,偶尔亦可在上皮下层的细胞内见到。在潜伏期内可见大量感染的上皮细胞,而在腹泻发生后则只有少量的细胞出现荧光。组织学病变见于小肠的中段与后段,与对照羔羊相比,感染羊的小肠绒毛显得短而钝,呈钝齿状。绒毛的细胞层内可见巨噬细胞、淋巴细胞及嗜中性细胞浸润,偶尔可见细胞浆内有包涵体存在,电镜检查证实包涵体是由大量的病毒颗粒组成。猪的星状病毒自然感染多发生于1日龄至8周的仔猪,患猪腹泻,呈糊状乃至黄色水泻。
      Bridger报道用含有猪星状病毒、杯状病毒、非典型轮状病毒和肠道病毒的粪便过滤液接种悉生仔猪后,可出现厌食、腹泻和生长受阻,最后死亡。但这种接种方法不能证明猪星状病毒的致病性。Shimizu等用克隆化的猪星状病毒接种4日龄仔猪,出现温和性腹泻,并且在粪便中排毒,但所有接种仔猪未引起死亡。
      以猫星状病毒实验接种幼猫,试验猫出现的腹泻程度要比自然感染的轻。Reynolds等报道用星状病毒接种SPF雏火鸡后,其胃肠道的变化是:  盲肠膨大,含有淡黄色泡沫状内容物,肠道内含有泡沫状液体。接种星状病毒的雏火鸡与未接种的相比,体重明显减轻,D木糖吸收明显减少,可引起致死性出血性肝炎。鸭星状病毒引起的病症似乎与一般认为的腹泻性星状病毒不同,如 Gough等报道一起雏鸭发生的鸭Ⅱ型肝炎与星状病毒感染有关,发病雏鸭的父母代曾接种过鸭病毒性肝炎灭活苗。病雏鸭常呈剧烈的角弓反张,肝脏广泛出血,多数表现为肝炎特征,肾脏常常肿大,血管充盈。电镜检查在自然感染病例的肝和粪样中可见许多星状病毒样粒子。  


人类星状病毒主要感染2~5岁幼儿群,一般在感染后3~4天出现轻度胃肠炎症状。通过17名成年自感者口服接种含有星状病毒粪便的无菌滤液试验,其中有1人出现温和性腹泻和呕吐,有几个人出现轻微的全身不适症状,这说明星状病毒也可感染成年人。
6.生态学
  星状病毒的分布遍及全世界,且感染率非常高,它既可感染人,也可感染牛、羊、猪、猫、狗、鹿
、火鸡、鸭、鼠等多种动物。病毒的传播主要是通过粪—口途径。在人类,主要感染儿童(5岁以下儿童的抗体阳性率达70%),其特征是引起胃肠炎和腹泻,并常呈暴发性流行。Shimizu等(1990)报道星状病毒在猪群中普遍存在,而且常同冠状病毒、杯状病毒、轮状病毒及其它肠道病毒混合感染,引起猪急性胃肠炎。星状病毒在火鸡群中普遍存在。Reynolds等(1986)报道星状病毒在美国的火鸡群中分布很广,在所检查的6个火群场中均有星状病毒存在。1987年对雏火鸡的肠道病毒进行了调查,选择1日龄和5日龄的91群雏火鸡的肠内容物用电镜和电泳谱作肠道病毒检查,这些火鸡群来源于美国的6个州,所采集的样品有31群被认为是正常和健康的, 60群被认为是有肠道病的。结果在发病的火鸡群中最常检查到的病毒是星状病毒(78%) 和轮状病
毒(69%),而其它病毒分离率较低,包括轮状病毒22%、肠道病毒5%和呼肠孤病毒2%。在发病的火鸡群中只有10%的样品为阴性。 在正常或健康的火鸡群中,星状病毒和轮状病毒的分离率比发病的火鸡群低。 此
外还发现星状病毒感染的发生时间似乎比其它病毒的感染要早,且发生单一病毒感染的情况很少见。
  Gough(1986)报道了一种以鸭Ⅱ型肝炎为特征的鸭病,对6~14日龄的雏鸭造成的损失超过50%,4~6周龄的鸭超过25%。在1983年期间死亡的鸭数超过40 000只, 发病雏鸭的父母代曾接种过鸭病毒性肝炎灭活苗。用电镜检查感染鸭的肝组织及粪便样品发现有众多的星状病毒样粒子,并用SPF鸡胚分离到了星状病毒, 因此认为该病与星状病毒感染有关。
 Marshall(1987)检测了166个正常的和62个腹泻病猫的粪便,发现7% 的猫粪便中有星状病毒。Tierarzt用电镜检查了4 044只腹泻犬的粪便,发现有32% 的犬是由星状病毒感染所致。
7.诊断
(1) 电镜检查: 由于星状病毒在细胞培养中增殖困难,所以粪便样品的直接电镜检查是星状病毒诊断的常用方法。将粪便用蒸馏水稀释成20%悬液, 离心后取上清液,用1%磷钨酸钾液(pH7.0)染色后,电镜检查。 如果粪便中有星状病毒存在,根据其特有的星状结构28~30nm及直径等特征较易检出,必要时可将粪便
浓缩处理后再做电镜检查。
(2) 分离病毒: 由于星状病毒在细胞培养物中的培养比较困难,而且多数星状病毒在细胞培养物中不产生细胞病变,所以给病毒分离工作带来了难度。人、牛、猪和猫的星状病毒能在某些特定的人胚肾、牛胚肾、猪胚肾及猫胚细胞中培养,但溶液中必须不存在血清而添加胰蛋白酶。对细胞培养物中分离到的病毒,可用电镜及免疫荧光试验等方法进行鉴定。
 (3) 免疫荧光技术: 对细胞培养物或组织切片中的星状病毒可用免疫荧光试验检查。对肠道内星状病毒检查,可取活体或尸体的小肠制作冰冻切片,再用免疫荧光试验检查肠上皮中的星状病毒。
 (4) 从腹泻的粪便中直接分离星状病毒RNA:采用RT-PCR 扩增病毒RNA,该方法特异、敏感,并可用于不同血清型的鉴定和序列分析。
8.免疫和防制
   目前尚无有效疫苗,本病的防制主要依靠一般的消毒和隔离措施。

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发表于 2019-3-20 13:03:07 | 显示全部楼层
您好,我想请问一下星状病毒目前是否有相应的剂量效应关系模型,我查询了多个数据库都没有找到相关研究
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