新希望六和
广告
您的位置: 首页 > 专栏 > 技术 > 内容

猪的轮状病毒感染:基因型多样性、免疫反应以及肠道微生物群在轮状病毒免疫中的作用

天康制药 2022-12-06

阅读()

轮状病毒是猪群地方性流行病,所有猪群肯定有过轮状病毒感染、循环的历史。A群和C群轮状病毒在猪群中最常见,A群轮状病毒被认为是猪群中流行最广和致病性最强的病毒,而C群轮状病毒已经成为新生仔猪肠炎的一个重要原因。

本期看点:

 

1.轮状病毒在自然界中无处不在,随着猪年龄的增长,几种轮状病毒的混合感染更加普遍。一旦被感染,仔猪可能表现出临床或亚临床症状,一般情况下会康复。然而,新生和哺乳仔猪因没有建立获得性免疫系统受影响最严重。

 

2.轮状病毒在小肠中成熟的、不分裂的肠细胞中进行复制,病毒主要破坏绒毛的中部和顶端,并最终导致绒毛萎缩。与其他猪的肠道病毒病原体,轮状病毒导致绒毛萎缩的程度较小。

 

3.轮状病毒A群仍然是全球初生仔猪腹泻的主要原因,轮状病毒C群已经成为新生仔猪肠炎的一个重要原因。有趣的是,轮状病毒C群的单一感染在0-3日龄的仔猪中更为常见,而断奶后与其他轮状病毒的共同感染更为普遍。轮状病毒B群在大日龄猪中更为流行,一般不认为是导致仔猪死亡的直接原因。

 

4.使用疫苗(A群轮状病毒)和自然感染(返饲来对付很难分离培养的B群和C群轮状病毒)来提高母猪的乳源免疫力是目前预防仔猪感染轮状病毒的唯一方法。被动免疫保护来自初乳中的高IgG抗体,初乳和常乳中的高IgA抗体。针对猪轮状病毒A群的两种疫苗已在国外上市,但临床反馈和使用数据很少,无法真实估计其功效。

 

5. 益生菌、维生素A、抗生素在轮状病毒免疫中的作用逐步被阐明。益生菌的治疗能力主要归因于其加强肠道粘膜屏障、产生抗菌化合物和刺激肠道特定免疫反应的能力。

 

6.总的来说,在猪群中传播的轮状病毒有着巨大的基因多样性。因此,对猪群中的轮状病毒基因型进行基于测序的常规监测来识别新的轮状病毒毒株是非常重要的。新的轮状病毒应该迅速纳入疫苗开发的对象,以限制其进一步传播。

 

Rotavirus Infection in Swine: 

Genotypic Diversity, Immune

Responses, and Role of Gut Microbiome in Rotavirus Immunity

猪的轮状病毒感染:基因型多样性、免疫反应以及肠道微生物群在轮状病毒免疫中的作用

全文链接:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9607047/

 

摘要

 

轮状病毒是猪群地方性流行病,所有猪群肯定有过轮状病毒感染、循环的历史。A群和C群轮状病毒在猪群中最常见,A群轮状病毒被认为是猪群中流行最广和致病性最强的病毒,而C群轮状病毒已经成为新生仔猪肠炎的一个重要原因。想从猪群中净化轮状病毒实际上是不可能的,因此生产管理者主要关注的是通过降低死亡率和腹泻率来减少轮状病毒感染后对生产造成的影响。由于免疫球蛋白无法跨过妊娠母猪的子宫到达胎猪体内,新生仔猪在出生时极易感染轮状病毒。通过使用疫苗和自然感染来提高后备母猪的乳源免疫力是目前预防仔猪感染轮状病毒的唯一方法。轮状病毒是高度多样化的,已经报道了多个轮状病毒亚群都可以感染猪,这也导致预防猪轮状病毒腹泻非常困难。人类轮状病毒-肠道微生物互作的研究发现微生物群组成和口服轮状病毒的免疫原性之间存在关联。但对猪轮状病毒的类似研究信息完全缺乏,目前还不知道轮状病毒的感染是如何影响猪肠道微生物群的功能或结构。在这篇综述中,我们详细介绍了猪轮状病毒的基因型多样性、宿主范围、对轮状病毒的先天和适应性免疫反应、对轮状病毒的同型和异型免疫力,目前猪群轮状病毒防控使用的方法,母源免疫在仔猪保护中的作用,以及猪肠道微生物群在调控轮状病毒免疫力方面的应用前景。

 

01轮状病毒基因组、分类和宿主范围

 

轮状病毒属于轮状病毒科轮状病毒属的双链RNA群病毒。轮状病毒的基因组大小约为18,500 bp,由11个dsRNA编码六个结构蛋白(VP1-VP4、VP6和VP7)和五个非结构蛋白(NSP 1- NSP5/6)组成。病毒的核衣壳内层由VP1,VP2和VP3片段组成,中间层由VP6构成,外层由VP7和VP4蛋白组成。VP7是一种分子量为37kD的糖蛋白,占病毒蛋白的30%,并形成外壳的光滑外表面。外壳的次要成分VP4以一系列刺突的形式存在,从VP7的外壳向外突出。VP4是非糖基化蛋白,分子量为88 kD,占病毒蛋白的1.5%。VP7和VP4蛋白都能独立诱发中和抗体产生。VP4被蛋白酶解成VP5和VP8片段,VP8形成VP4蛋白的头部,参与跟宿主细胞的附着和感染。VP4与细胞附着和穿透、血凝作用、中和作用、宿主范围和毒力这几个重要的功能有关。NSP4产生的肠毒素参与轮状病毒的致病。

 

轮状病毒的种群是根据VP6基因的测序来分类的。在G型(VP7)和P型(VP4)测序的基础上,采用双基因分类系统来描述大量轮状病毒的多样性。双基因(G/P)分类系统已扩展到一个完整的基因组分类系统,基于11个轮状病毒基因的全基因组测序,每个基因设置核苷酸同源性临界值。在这个分类系统中VP7-VP4-VP6-VP1-VP2-VP3-NSP1-NSP2-NSP3-NSP4-NSP5/6 各基因对应的基因型是Gx-P[x]-Ix-Rx-Cx-Mx-Ax-Nx-Tx-Ex-Hx。

 

目前,国际病毒分类委员会将轮状病毒归类为九个群(A群-D群和F-J群)。A、B、C、E和H群在猪上发现,A、B、C和H群在人类和猪群中发现,轮状病毒D、F和G群在鸟类中发现,而E群只在猪身上被报道过。轮状病毒A群群的宿主包括人、奶牛、山羊、野生动物、鸵鸟、鸡、狗、和马。轮状病毒B群已在猪、牛、人、山羊、羔羊和大鼠中发现。轮状病毒C群在猪、人、牛、猫和狗中被检测到。

 

轮状病毒在自然界中无处不在,随着猪年龄的增长,几种轮状病毒的混合感染更加普遍。一旦被感染,仔猪可能表现出临床或亚临床症状,一般情况下会康复。然而,新生和哺乳仔猪因没有建立获得性免疫系统受影响最严重。轮状病毒A群由于其广泛的宿主范围、高发病率和致病性,是轮状病毒中研究最多的类群。

 

02轮状病毒的进入和复制

 

轮状病毒经粪口传播,仔猪感染了来自母猪和其他仔猪排毒的轮状病毒后,在小肠中成熟的、不分裂的肠细胞中进行复制。肠细胞含有肠激酶,它是激活胰蛋白酶的必要条件,而胰蛋白酶能激活轮状病毒并促进病毒进入细胞。病毒主要破坏绒毛的中部和顶端,并最终导致绒毛萎缩。与其他猪的肠道病毒病原体,如传染性胃肠炎病毒(TGEV)或猪流行性腹泻病毒(PEDV)相比,轮状病毒导致绒毛萎缩的程度较小。正常的肠绒毛高度:隐窝深度比约为7:1,而传染性胃肠炎病毒感染后的比值为1:1,轮状病毒感染后的比值为5:1。轮状病毒感染的严重程度取决于绒毛的长度和受影响的肠细胞的百分比。最终绒毛上的成熟柱状上皮细胞被不成熟的立方体肠细胞取代,它们不能产生消化酶,并失去了吸收能力。

 

VP4蛋白的VP8片段通过与肠细胞表面的唾液酸或组织血型抗原作用,然后与其他细胞表面受体如整合素和热休克蛋白70(HsC群70)相互作用。轮状病毒-组织血型抗原的相互作用取决于轮状病毒的P基因型,而不取决于轮状病毒亚群。唾液酸聚糖神经节苷脂GM3和GM1作为猪轮状病毒毒株OSU和人轮状病毒毒株KUN和MO的受体。特定的VP4-组织血型抗原的相互作用可能解释了特定轮状病毒对应的宿主范围。病毒通过网格蛋白依赖型或网格蛋白不依赖型内吞作用进入细胞,然后进入小窝蛋白不依赖型内吞通路。内吞体内较低的钙离子水平导致病毒脱壳,形成具有转录活性的双层核衣壳病毒颗粒(DLPs)进入细胞质(图1)。病毒mRNA作为模板引导基因组的复制和病毒蛋白的产生,复制的RNA组装成新的双层核衣壳病毒颗粒,以由病毒蛋白和细胞蛋白组成的病毒基质的形式存在。刚刚装配好的双层核衣壳病毒颗粒与NSP4相互作用,进入内质网(ER),此外,NSP4还负责提高病毒复制所需的细胞质钙水平。在内质网中, VP7和VP4蛋白被添加到双层核衣壳病毒颗粒中形成三层核衣壳的病毒颗粒(TLPs)。TLPs通过细胞裂解的方式从肠细胞中被释放出来(图1)。

 

猪轮状病毒

 

03猪轮状病毒的分布和基因型多样性

 

全球范围内的猪群都有轮状病毒A群的报告。在美国,21-55日龄的猪感染轮状病毒A群最常见,新生仔猪报道较少。然而,轮状病毒A群仍然是全球初生仔猪腹泻的主要原因,美国猪群中轮状病毒A群群的感染率从9.4%到81.1%不等。到目前为止,轮状病毒A群中已经发现了42种G基因型和58种P基因型。其中,12个G基因型(G1-G6、G8-G12和G26)和16个P基因型(P[1]、P[5]-P[8]、P[11]、P[13]-P[14]、P[19]、P[23]、P[26]-P[27]、P[32]和P[34])已在猪群中发现。一项研究报告称,G5(71.43%)是美国最普遍的轮状病毒A群基因型,其次是G4(8.19%)、G3(3.57%)、G9(2.31%)、G11(1.89%)、G10(1.26%)和G1(1.05%),其他基因型(G2、G6和G10)的流行率低于1%。在P基因型中,P[7]是最常见的基因型(77.22%),其次是P[6](12.07%),而其他P类型单独构成的轮状病毒A群基因型不到1%。另一项来自美国的研究报告称,G9P[13]是最常见的(60.9%)G和P型的组合。

 

轮状病毒C群已经成为新生仔猪肠炎的一个重要原因。猪轮状病毒C群于1980年首次被发现,被认为是一种肠道病原体,发病率在4-31%之间,属中等水平。在美国,轮状病毒C群是新生猪腹泻的主要原因,尤其是3日龄以下的仔猪。在美国,2009-2011年期间收集的猪肠道样本中有51.1%的轮状病毒C群阳性。一项研究报告称,美国俄亥俄州的猪场收集的腹泻和非腹泻仔猪样品中,轮状病毒C群总体流行率为19.5%,哺乳仔猪的轮状病毒C群患病率为23.5%,而断奶仔猪的患病率仅为8.5%。美国的另一项研究报告在2009-2011年期间在美国和加拿大收集的猪源样本(粪便、粪便拭子、肠道、肺部组织)中检测到轮状病毒C群的比例为46%。其中,16%的幼龄猪(<3日龄)和年轻的猪(65%,4-22日龄),而较大年龄组的比例为6-39%。有趣的是,轮状病毒C群的单一感染在0-3日龄的仔猪中更为常见,而断奶后与其他轮状病毒的共同感染更为普遍。

 

在猪中确认的轮状病毒C群有15个G基因型(G12、G13、G8、G6、G5、G14、G9、G1、G17、G15、G7、G10。G3、G18、G16),以及16种P基因型(P[1]、P[5]-P[9]和P[12]-P[21]),G6基因型(70%)是轮状病毒C群的优势基因型,其次是G5(17%)、G1(12%)和G9(1%)。在美国的一项研究报告称,健康和腹泻仔猪中的轮状病毒C群流行率较高(76.1%)。最近有一项研究报道了轮状病毒C群在澳大利亚猪群中不到1周大的仔猪中出现。重要的是,单一的轮状病毒C群基因型(G5或G6)从新生仔猪中检测到,然而,较大的仔猪(5-11周)却携带有多种基因型的轮状病毒C群(G1和G3)。由此可见,轮状病毒C群感染在新生仔猪中比断奶仔猪中更普遍,但原因并不完全清楚,可能的原因包括缺乏猪的轮状病毒C群疫苗,导致初乳中没有足够的母源轮状病毒C群抗体,或者与其他猪肠道病毒相比,感染仔猪所需的轮状病毒C群的最低感染剂量较低。

 

与轮状病毒A群和C群不同,轮状病毒B群在大日龄猪中更为流行,一般不认为是导致仔猪死亡的直接原因。很少有研究报道轮状病毒B 的感染。来自北美的猪的腹泻样品轮状病毒B群感染率为31.8%;在所有年龄段的猪中轮状病毒B群的感染率为46.8%,大多数轮状病毒B群阳性的肠道样本 (70/81)也对A群和C群检测呈阳性;在55日龄以上的猪身上观察到的轮状病毒B阳性样品的最高感染率是72.7%,而低于21日龄的猪只有12.9%的轮状病毒B群阳性。日本的一项研究报告中说猪轮状病毒B群的感染率为25.9%,断奶猪粪便样本中的轮状病毒B群阳性率为71.9%,而乳猪腹泻粪便中的轮状病毒B群阳性率为18.7%;轮状病毒A群和C群分别在36.4%和21.2%的粪便样本中被检测出来。尽管轮状病毒B群在猪体内有很高的检出率,但其发病机理几乎没有被研究过。最近的一项研究用轮状病毒B群阳性仔猪的粪便悬液实验接种10日龄的仔猪,成功地再现了临床发病。粪便样本中常见的猪病毒病原体都是阴性的,包括轮状病毒A群,而轮状病毒B群的存在是通过二代测序法确认的。仔猪在接种后12小时内出现腹泻现象,二代测序在肠道匀浆中鉴定出轮状病毒B群。在所有的轮状病毒B群宿主中,已发现26个G基因型和5个P基因型,其中21个G基因型(G4和G6-G26)和2个P基因型(P[4]-P[5])已在猪中被确认。

 

仅有一份在20世纪80年代发现的猪轮状病毒E群报告,该样本已无法获得。此后没有关于轮状病毒E群的报告,无法准确分析其宿主特异性和流行病学。最近提出了轮状病毒H,包括三个人源毒株(ADRVN、中国的J19和孟加拉国的B219)和在日本从一头腹泻的猪身上分离出来的轮状病毒H群毒株SKA-1。2012年,巴西又报告了三株猪轮状病毒H群毒株BR63、BR60和BR59。同年,美国不同年龄段的猪粪便样本轮状病毒H群阳性率为15%,在21-55日龄的猪中轮状病毒H群阳性率为18%;然而,在1-3日龄的仔猪中没有检测到轮状病毒H群。基因进化树分析表明,至少从2002年开始,轮状病毒H群就在美国猪群中流行,并且一直没有得到充分的诊断。最近,对来自日本的12个猪轮状病毒H群毒株进行了测序分析,并进行了基因分型,总共有10种G型、6种P型、6种I型、3种R型、4种C型、7种M型、6种A型、2种N型、4种T型、6种E型和3种H型等基因型与 VP7、VP4、VP6、VP1、VP2、VP3、NSP1、NSP2、NSP3等基因一一对应。最常见的G 和P基因型分别为G5和P1。

 

总的来说,在猪群中传播的轮状病毒有着巨大的基因多样性。因此,对猪群中的轮状病毒基因型进行基于测序的常规监测来识别新出现的轮状病毒毒株是非常重要的。新出现的轮状病毒 G和P基因型可以迅速纳入疫苗研究中,以限制其进一步传播。

 

04轮状病毒感染的免疫反应

 

(略)

 

05母源免疫力和仔猪的保护

 

由于仔猪一出生就感染了轮状病毒,通过仔猪免疫来预防轮状病毒感染是不现实的。最好的方法是对母猪进行产前免疫,以提高其抗体水平,通过乳汁分泌物被动地转移给仔猪。提高乳源免疫力似乎是向仔猪提供轮状病毒免疫力最有效的方式,直到仔猪达到不易受轮状病毒感染的日龄。被动免疫保护来自初乳中的高IgG抗体,初乳和常乳中的高IgA抗体。特别是sIgA群抗体在预防肠道粘膜层面的轮状病毒感染方面发挥着重要作用。母猪体内产生的IgG和IgA流向乳腺,并通过初乳和常乳转移到仔猪体内,轮状病毒在肠道内被局部中和。由于乳源性IgA具有较高的亲和力,并且对蛋白酶有较强的抵抗力,因此它在新生仔猪的肠道内更有效。

 

IgA是哺乳期母猪体内存在时间最长的免疫球蛋白,但抗体通常只在产后两周内具有良好的保护作用。仔猪体内的IgG和IgM水平也会随着时间的推移而逐渐降低,直到诱到仔猪产生主动免疫,导致抗轮状病毒中和抗体的增加。早期断奶和缺乏初乳会导致仔猪出现严重的轮状病毒腹泻,这表明初乳抗体在保护仔猪方面的重要性。乳汁中的IgA水平在哺乳仔猪的乳源免疫和轮状病毒被动保护中起着重要作用。对其他猪肠道病毒的研究也发现IgA是仔猪被动免疫的一个重要的相关因素。新生仔猪对TGEV保护率的提高与初乳和常乳中的高sIgA水平有关。

 

默克动物保健公司开发的两种弱毒活病毒(MLV)疫苗,即ProSytstems Rota和ProSystems RCE已上市,用于猪轮状病毒A群防治。然而,这两种疫苗的临床反馈和使用数据很少,无法真实估计其功效。与疫苗毒株不同的猪场流行的轮状病毒A群毒株的多样性可能有助于使轮状病毒A群产生免疫逃避。尽管1周龄以下的仔猪腹泻最常见原因是轮状病毒C群,但由于C群毒株无法用细胞培养,目前还没有轮状病毒C群疫苗可用。然而,最近默克动物健康公司推出了一种用于预防后备母猪和经产母猪的轮状病毒疫苗Sequivity,是基于猪场特定的轮状病毒A群和C群的VP7基因的RNA颗粒疫苗。试验表明,疫苗比自返饲带来的死亡率更低和增重更高,但仍需要更多的研究来了解其对猪轮状病毒C群提供保护的有效性。

 

目前轮状病毒A群疫苗中没有最新的毒株,也没有针对轮状病毒C群的弱毒活疫苗,这促使猪场以 "返饲 "或 "驯化"的方式模仿后备母猪或母猪的自然感染,以刺激母体产生免疫力,并为仔猪提供乳源免疫力。返饲的方法包括在产前几周将猪场特定的轮状病毒毒株与饲料混合饲喂。使用返饲的方法排除了体外培养轮状病毒B和轮状病毒C群的必要,因此是目前唯一可以在猪场预防轮状病毒B群和C群感染的方法。然而,在猪场做驯化也有一些不利因素,一个主要问题是可能在产房中引入本意之外的病毒和细菌病原体。不将轮状病毒病毒引入产房的情况下想刺激高水平的被动免疫是很困难的,因为母猪可能处于亚临床轮状病毒感染,但仍会向环境中大量排毒。最佳的策略尚无定论,在整个行业中也没有实现标准化,因此哪些策略在生产一线中最有效不知道。制备轮状病毒C群病毒载量高的返饲材料是另一个主要挑战。已有尝试来确定母猪接触返饲材料的最佳时间,一般在产前5、4和3周的返饲被认为是预防仔猪断奶前轮状病毒A群排毒的最成功的方法,这三个时间点返饲让后备母猪轮状病毒A群和C群排毒量最高,并使仔猪的排毒最少和生长最好。然而,一些母猪在产房中仍会排毒轮状病毒A群和C群,有可能使仔猪暴露在更高水平的轮状病毒中。

 

在猪轮状病毒免疫力领域,未来还有几个方面需要研究,包括 (1)利用猪的肠细胞来繁殖轮状病毒C群和其他难以生长的轮状病毒。轮状病毒C群的成功培养将成为开发轮状病毒C群的弱毒活疫苗的重要措施;(2)返饲是刺激母源A群和C群轮状病毒免疫力的最广泛的方法,但由于缺乏血清学检测来评估返饲或自然感染的抗体反应,因此很难评估其真正效果。因此,建议开发特异的轮状病毒A群和C群间接ELISA方法,以准确评估猪对轮状病毒的抗体反应;(3)含有轮状病毒A群和C群的病料在产前给母猪返饲,这两种病毒是否会影响彼此在猪肠道的定植能力,从而导致不同的免疫反应,没有定论。研究单独感染和共感染状态下轮状病毒A群和C群的肠道定植能力和抗体反应的差异将是非常有必要的。

 

06肠道微生物组和轮状病毒免疫力

 

6.1. 猪肠道微生物组的组成(略)

 

6.2. 来自人轮状病毒研究的证据(略)

 

6.3. 益生菌和维生素A在轮状病毒免疫中的作用

 

益生菌被用于改善人轮状病毒疫苗的免疫反应,并取得了不同程度的成功。发现双歧杆菌和乳酸杆菌可以明显减少婴儿感染轮状病毒后发生腹泻的持续时间。这两种益生菌似乎还能缓解发烧的持续时间、腹泻的频率和呕吐的症状;不过,这种关联并不具有统计学意义。米糠是一种益生菌,对鼠李糖乳杆菌和大肠杆菌定植的悉生猪感染人轮状病毒导致的腹泻提供了完全的保护。与非米糠组相比,米糠明显增强鼠李糖乳杆菌和大肠杆菌在猪肠道中的生长和定植,提高增重,减少肠道上皮损伤,并明显提高了肠道IFN-γ和IgA水平。据报道,与鼠李糖乳杆菌相比,大肠杆菌对悉生仔猪上感染人类轮状病毒的保护作用增强。当用人类轮状病毒攻毒时,大肠杆菌定植的悉生仔猪与大肠杆菌阴性、鼠李糖乳杆菌阴性仔猪以及大肠杆菌和鼠李糖乳杆菌定植仔猪相比,浆细胞增加,NK细胞功能明显增强,凋亡的和TLR4+单核细胞出现频率降低。鼠李糖乳杆菌和抗轮状病毒抗体的联合治疗明显减少了轮状病毒诱发的腹泻,防止了组织病理学变化,并降低了小鼠肠道内的病毒载量。与证明益生菌有积极作用的研究相反,在印度一个贫穷的城市社区,补充锌和益生菌并没有明显改善轮状病毒疫苗在婴儿中的低免疫原性。在另一项研究中,饮食中摄入双歧杆菌和嗜热链球菌未能缩短婴儿感染轮状病毒诱发的腹泻时间。益生菌化合物的治疗能力主要归因于其加强肠道粘膜屏障、产生抗菌化合物和刺激肠道特定免疫反应的能力。

 

几个研究探索了维生素A与悉生仔猪对人轮状病毒疫苗免疫反应之间的关系。据报道,与维生素A充足的悉生仔猪(维生素A充足母猪所生)相比,维生素A缺乏的悉生仔猪(由维生素A缺乏母猪所生)用人轮状病毒疫苗进行免疫,随后用人轮状病毒野毒G1P[8]攻毒,粪便中轮状病毒排毒量是其350倍。与免疫的维生素A充足的仔猪相比,攻毒后,免疫的维生素A缺乏的仔猪的肠道中人轮状病毒特异性 IgA抗体水平低11倍。在一项类似的研究中,用致弱的人轮状病毒疫苗口服免疫维生素A充足仔猪,额外补充或不额外补充维生素A的维生素A缺乏仔猪,然后用人轮状病毒野毒攻毒,据报道,免疫的维生素A缺乏仔猪的血清IgA水平较低,攻毒后肠道IgA抗体分泌细胞明显较低,这也导致免疫的维生素A缺乏仔猪的腹泻严重程度得分较高。很明显,维生素A的缺乏阻碍了仔猪对试验性感染人轮状病毒产生有效的免疫反应。

 

6.4. 肠道微生物对轮状病毒感染的调节和反应

 

基于益生菌的研究未能回答肠道微生物和轮状病毒疫苗免疫反应之间是否存在因果关系这一问题。把婴儿粪便微生物移植到悉生仔猪,然后让猪口服人轮状病毒减毒活疫苗,再用轮状病毒野毒攻毒,发现营养不良会降低口服疫苗的保护效力。四组悉生仔猪参加试验,2组采食充足(分别添加和不添加婴儿粪便微生物),2组限制采食(分别添加和不添加婴儿粪便微生物)。采食充足和限制采食试验组中,各选一组,在4日龄时口服2毫升稀释过的婴儿粪便微生物。所有的猪在粪便移植后的第7天和第17天口服减毒的人轮状病毒疫苗2次,然后用人轮状病毒野毒攻毒,并在粪便移植后第31天执行安乐死。限制采食组仔猪在接种活疫苗后和攻毒前,血液或肠道组织中的人轮状病毒特异性IgG和IgA分泌细胞减少。也有几个研究报道营养性添加剂能提高猪对病毒病原体的免疫反应。

 

据报道,使用窄谱抗生素调控肠道微生物,可影响人对口服轮状病毒疫苗的反应。在这项随机对照试验中,健康的成年人被随机分配并分别使用广谱抗生素(口服万古霉素、环丙沙星、甲硝唑)、窄谱抗生素(万古霉素)或无抗生素,然后口服轮状病毒疫苗。尽管在免疫后28天没有观察到各组在轮状病毒特异性IgA抗体水平方面的差异,但在免疫后7天内,服用窄谱抗生素组显示轮状病毒特异性IgA抗体水平略有增加。此外,与无抗生素组相比,给予抗生素的组别的粪便轮状病毒排毒更多,这表明轮状病毒在肠道内的复制水平更高。该研究提供了第一个证据,表明肠道微生物组在人轮状病毒疫苗免疫中发挥着作用。最近,发现肠道分段丝状菌可以预防和治疗免疫缺陷小鼠的轮状病毒感染,作者确定了一个对轮状病毒感染高度耐受的小鼠品系,并发现耐受小鼠的微生物群中携带肠道分段丝状菌。将Rag-1基因敲除轮状病毒抗性小鼠和Rag-1基因敲除轮状病毒敏感小鼠共同饲养,将抗性小鼠粪便口服转移到敏感小鼠,结果敏感小鼠通过肠道分段丝状菌的转移获得了对轮状病毒感染的耐受。研究进一步发现,肠道分段丝状菌能降低轮状病毒的感染性,并通过上皮细胞的脱落和新细胞的替换提供保护,这项研究结果清楚地表明,特定的肠道微生物在抗轮状病毒感染中有重要的作用。

 

总而言之,人体研究数据支持微生物的组成与人口服轮状病毒免疫原性之间存在关联。然而,猪肠道微生物组和猪轮状病毒之间的联系还没有被研究。由于悉生仔猪在解剖学和生理学上与人婴儿非常相似,因此已被用作模型来研究人营养缺乏、轮状病毒感染和疫苗效力的影响。然而,肠道微生物在抗猪轮状病毒的免疫中的作用仍未被探索。我们不知道猪的轮状病毒感染如何影响肠道微生物组的结构和功能。鉴于缺乏猪轮状病毒C群疫苗,研究返饲对肠道微生物组成的影响以及返饲诱导的微生物组变化与后备母猪和仔猪的轮状病毒免疫反应之间的任何关联将是有趣的。

 

07总体结论和未来展望

 

(略)

 

08译者简介

 

李程

李程

天康生物技术服务经理

 

硕士毕业于华中农业大学预防兽医专业,从事疫苗研发工作。曾在集团负责生产管理类工作,熟悉现代化猪场的生产管理,生物安全体系建设等。


免责声明:部分文章资料来源于互联网,已标明来源,版权归原作者所有,内容仅供读者参考,如有侵犯原作者权益,请及时留言联系我们删除!
国药动保
广告