人禽流行性感冒(以下稱人禽流感)是由禽甲型流感病毒某些亞型的毒株引起的急性呼吸道傳染病。
引起禽流感(AI)的病原為禽流感病毒(AIV)。該病毒屬正粘病毒科流感病毒屬。
(1)正粘病毒科的特征
正粘病毒和副粘病毒科的病毒有許多相同的特征。均具有神經氨酸酶(NA)和血凝素(HA)。可凝集某些動物的紅細胞; 對呼吸道系統都有致病性等。特別是這兩種病毒對粘多糖和糖蛋白具有特殊的親合力。尤其是對細胞表面的含唾液酸的受體具有更強的親合力。正粘病毒科中只有一個屬。即流感病毒屬。根據流感病毒核蛋白(NP)和基質蛋白(MS)抗原性的不同。將其分為A。B。C三個血清型。它們之間抗原的差別可通過瓊脂擴散試驗。補體結合試驗等測出。
A。B。C三型流感病毒除了其核蛋白及基質蛋白抗原性不同外。還有以下不同的生物學特性。
(1)A型流感毒除有可能感染人外
還感染許多其他種屬的動物。如馬。豬。禽類。海豹等。而B型則主要感染人。但C型也可從豬分離到。(2)A 型流染病毒的表面糖蛋白比B型和C型的具有更高的變異性。(3)形態特征和分子生物學特征方面。A型和B型都具有8個核酸片段。而C型的基因組只有7個片段。根據流感病毒血凝素HA和神經氨酸酶NA抗原性的差異。又可將其分為不同的亞型。目前。A型流感病毒有15種特異的HA和9種特異的NA。(3)禽流感病毒毒株分類：AIV的毒株分類基于HA和NA亞型。目前已發現15種血凝素HA和9種神經氨酸酶NA。所有這些都是從禽流感分離物中以不同的組合鑒定出來的。為了鑒定病毒的HA和NA。要應用一組對不同亞型特異的抗血清。對分離物進行血凝抑制(HI)和神經氨酸酶抑制(NA)試驗。屬于同一亞型病毒的比較。常用雞和雪豹感染后的血清及單克隆抗體進行。應用單克隆抗體能較細致地比較同種或不同種動物中出現的相關病毒。之后。通過HI。酶聯免疫吸附試驗(DLISA)和中和試驗對病毒進行比較。
(4)命名
針對AIV的命名。1971年提出了流感病毒命名的標準體系。1980年又進行了修訂。一株流感病毒的名稱包括型(A。B或C)。宿主來源(除人外)。地理來源。毒株編號(如果有)和分離的年代。后面及圓括號內附以HA(H)和(N)的抗原性說明。
2.形態學
AIV粒子一般為球形。直徑為80～120納米。但也常有同樣直徑的絲狀形態。長短不一。病毒粒子表面有10～12納米的密集釘狀物或纖突覆蓋。病毒囊膜內有螺旋形核衣殼。兩種不同形狀的表面釘狀物是HA(棒狀三聚體)和NA(蘑菇形四聚體)。
HA的作用是將病毒粒子吸附在細胞表面受體(唾液酸低聚糖)上。并與病毒的血凝活性相關。在對病毒的中和作用和抗感染保護中。抗HA抗體非常重要;NA酶的活性則是通過對受體內神經氨酸的作用。可使新生病毒從細胞中釋放出來。抗NA抗體對保護作用也很重要。
現已確定血凝集H2HA和神經氨酸N2及N9NAS的三維結構。并明確了重要的抗原區域或表位。
HA和NA以及被稱為M2的小蛋白都包埋在宿主細胞質膜衍生的脂質囊膜中。病毒囊膜下為主要結構蛋白M1。位于RNA分子的周圍。與分子蛋白NP和三種大蛋白(PB1。PB2和PA)負責RNA復制和轉錄。
病毒基因組由8個負鏈的單鏈RNA片段組成。這8個片段編碼10個病毒蛋白。其中8個是病毒粒子的組成成分(HA。NA。NP。M1。M2。 PB1。PB2和PA)。分子質量最小的RNA片段編碼兩個非結構蛋白。NS1和NS2。NS1與胞漿包含體有關。但NS1和NS2的功能尚不清楚。
現在已經獲得了包括H3。H5和H7在內幾個禽亞型號HA基因的全部序列。以及所有14個血凝素基因的部分序列。
3.化學組成
流感病毒粒子大約由0.8%～1.1%的RNA。70%～75%蛋白質。20%～24%的脂質和5%～8%的碳水化合物組成。脂質位于病毒的膜內。大部分為磷脂。還有少量的膽固醇和糖脂。幾種碳水化合物包括核糖(在RNA中)。半乳糖。甘露糖。墨角藻糖和氨基葡糖。在病毒粒子中主要以糖蛋白或糖脂的形式存在。
病毒蛋白及潛在的糖基化位點是病毒基因組特異的。但與病毒膜的糖蛋白或糖類鏈的脂質和碳水化合物鏈的成分。是由宿主細胞確定的。
4.病毒復制
病毒吸咐在細胞表面含唾液酸的糖蛋白受體上。然后通過受體介導的細胞內吞作用。病毒進入細胞。這包括暴露于核內體內的低pH。導致HA的構象改變介導膜融合。這樣。核衣殼便進入胞漿并移向胞核。流感病毒利用獨特的機理轉錄。啟動轉錄時。病毒的核酸內切酶從宿主細胞的mRNA上切下 5′帽子結構。并以此作為病毒轉錄酶進行轉錄的引物。產生出6個單順子的mRNA。并轉譯成HA。NA。NP和三種聚合酶(PB1。PB2和PA)。NS 和M基因的mRNA進行拼接。每一個產生出兩個mRNA。依不同閱讀框架進行轉譯。產生NS1。NS2。M1和M2蛋白。HA和NA在粗面內質網內糖基化。在高爾基體內修飾。然后運輸到表面。植入細胞膜中。HA需要宿主細胞蛋白酶將其裂解成HA1和HA2。但兩者仍以二硫鍵相連。這種裂解可生成傳染性病毒。并以出芽方式從質膜排出細胞。
5.抗原性變異
流感病毒抗原性變變的頻率很高。主要以兩種方式進行：漂移和轉變。抗原漂移可引起HA和/或NA的次要抗原變化。而抗原轉變可引起HA和/或NA的主要抗原變化。
(1)抗原性漂移
抗原性漂移是由編碼HA和/或NA蛋白的基因發生點突變引起的。是在免疫群體中篩選變異體的反應。它可引起致病性更強病毒的出現。
(2)抗原性轉變
抗原性轉變是當細胞感染兩種不同流感病毒時。病毒基因組的片段特性允許發生片段重組。從而引起轉變。它有可能產生256種遺傳學上不同的毒力各異的子代病毒。
6.對理化因素的抵抗力
A型流感病毒是囊膜病毒。對去污劑等脂溶劑的滅活性比較敏感。福爾馬林。β-丙內酯。氧化劑。稀酸。乙醚。去氧膽酸鈉。羥胺。十二烷基硫酸鈉和銨離子能迅速破壞其傳染性。禽流感病毒沒有超常的穩定性。因此對病毒本身的滅活并不困難。病毒可在加熱。極端的pH值。非等滲和干燥的條件下失活。
在野外條件下。流感病毒常從感染禽的鼻腔分泌物和糞便中排出。病毒受到這些有機物的保護極大地增加抗滅活的抵抗力。此外。流感病毒可以在自然環境中。特別是涼爽和潮濕的條件下存活很長時間。糞便中病毒的傳染性在4℃條件下可以保持長達30～50天。20℃時為7天。
7.禽流感病毒的致病力及毒力
禽流感病毒致病力的變化范圍很大。流感病毒感染引發的疾病可能是不明顯的或是溫和的一過性的綜合征。甚至是100%發病率和/或死亡率的疾病。疾病的癥狀可能表現在呼吸道。腸道或生殖系統。并隨病毒種類。動物種別。齡期。并發感染。周圍環境及宿主免疫狀態的不同而不同。禽流感病毒的毒力主要決定于病毒粒子的復制速率和血凝素蛋白裂解位點附近的氨基酸組成。
目前國際上一般按歐共體規定的靜脈內接種致病指數(IVPI)來判定毒力。當IVPI>1.2時。則認為是高致病力毒株。