鸡传染性支气管炎病毒的分子特征及致病机制

徐 宁 （辽宁省重大动物疫病应急中心 沈阳 110161）

鸡传染性支气管炎，也叫禽传染性支气管炎，由冠状病毒属的成员鸡传染性支气管炎病毒（IBV）引起，是急性高度接触性的病毒性传染病。该病毒严重影响蛋鸡和肉鸡产业，每年都会给养禽业带来较大的经济损失。深刻揭示鸡传染性支气管炎病毒的分子致病机制对于IBV的防控具有重要的指导意义。

1 IBV的分子生物学特征

IBV病毒粒子略呈圆形，直径约80~120钠米，表面有纤突和囊膜，基因组为不分节段，单股正链核糖核酸，基因组长度为27.6kb，不同毒株的基因长度略有差异，本身具有感染性和信使RNA功能。IBV病毒粒子主要有外面的囊膜和内部的核衣壳，外层的囊膜上的两种病毒糖蛋白纤突蛋白（S蛋白）以及膜蛋白（M蛋白），核衣壳直径为10~20纳米，呈螺旋形，由正链核糖核酸及其外面包裹的磷酸化核蛋白（N蛋白）组成。S蛋白是聚合物，由大小几乎相同的两个多肽非共价连接，其前体被蛋白酶切割成N端的S1以及C端的S2，S蛋白主要在囊膜外，C端一小段疏水区是埋在囊膜内部。S蛋白是以2聚体或者3聚体的形式存在，主要具有两方面功能，粘附宿主细胞表面的受体和引发病毒粒子融合宿主细胞膜，使得病毒粒子得以进入细胞内。IBV和其他许多冠状病毒都能够切割成2个亚基，氨基端的S1和碳端的S2。S蛋白由500~600个氨基酸组成。S1组成S蛋白的球型头部，S2的作用是将S蛋白锚定在膜上。S1负责病毒吸附细胞表面，是决定IBV组织嗜性和血消型特异性决定簇的主要蛋白。S2负责融合细胞膜。

除了S蛋白外，冠状病毒表面还分布着大量比S蛋白小一些的跨膜糖蛋白M和数量少且体积更小的非糖蛋白E。这些蛋白都是病毒粒子形成过程中所必须的。不同毒株M蛋白序列变化很大，N端含有潜在糖基化位点的约20个氨基酸暴露在病毒囊膜外，形成N-寡聚糖，能形成抗原决定簇，位于C端的氨基酸，与N蛋白相互作用而使N蛋白结合至囊膜上，参与病毒复制。M蛋白的功能有，介导病毒粒子出芽，与N蛋白作用并将其结合到囊膜上，诱导白细胞产生α-干扰素，在补体存在情况下中和病毒等。N蛋白是磷酸化的蛋白。碱性氨基酸含量丰富，大约是17.2%，80%碱性氨基酸在位置上是比较保守的，N蛋白中间部分比两端保守。N蛋白可能参与病毒核糖核酸合成、转录和翻译，N蛋白与病毒核糖核酸结合，形成核衣壳。N蛋白羧基端120个氨基酸残基的多肽能诱导CTL应答和保护，能保护急性感染的雏鸡。诱导T细胞免疫应答和免疫保护作用，有很好的免疫原性，其诱导B细胞产生相应的抗体应答，总的来说，N蛋白在病毒装配、基因组复制和免疫应答中均起到重要作用。IBV的基因组还编码15或16个非结构蛋白（nsp），编码这些nsp蛋白的基因散布于结构蛋白编码基因中间。

2 IBV在宿主体内复制情况

鸡是IBV的自然宿主，雏鸡和产蛋鸡发病尤为严重。（www.nczfj.com）随着年龄增长，鸡群对该病的抵抗力逐渐增强。病鸡和康复后的带毒鸡是主要传染源，本病主要经呼吸道传播，IBV在感染鸡过程中首先感染上呼吸道，并受到纤毛和粘液分泌细胞的抵抗。病毒感染3天后，在病鸡鼻和气管达到最大滴度，一般持续2~5天，在气囊和肺部也能达到相近的滴度。一般认为IBV不会引起肺炎，但能够在局部观察到肺炎。IBV感染后常伴随细菌引起二次感染，二次感染会加剧感染情况，死亡率上升。IBV除了感染呼吸器官外还感染其他上皮组织，如肾、性腺、食管、前胃、十二指肠、空肠、法氏囊、盲肠扁导体、直肠以及泄殖腔。IBV感染消化道各器官一般无明显症状。在肉用鸡中IBV感染后的肾炎症状并非主要临床症状。一些肾型毒株感染无特定病原鸡后能够引起鸡死亡。肾型IBV主要感染集尿管处的上皮细胞。超微结构分析表明IBV能够在所有的肾小管和肾导管复制，其中在集尿管、肾曲小管和亨利氏环上皮细胞等处最为常见。在肾脏处病毒滴度与肾脏病变没有严格的相关性，比如Moroccan G株在肾脏的滴度与气管处接近，但没有明显的肾炎症状。IBV感染输卵管造成产蛋量下降，病毒还能够感染睾丸。鸟类有很小的淋巴器官位于眼后叫哈德氏腺，其产生的抗体用于眼鼻处的黏膜免疫。IBV除了能感染哈德氏腺外还能感染另一个免疫器官法氏囊，其还能够在鸡体建立持续感染。在实验室条件下，接种IBV在起始复制阶段能够检测到，之后就消失直到在19周龄开始产蛋时能够重新检到，产蛋激发了病毒，并有利于病毒向环境释放。