西山生物

病原体简介

轮状病毒

轮状病毒(Rotavirus,RV),属于呼吸长孤病毒科(Reoviridae),轮状病毒属。其最早于 1973 年由澳大利亚学者 Bishop等在急性胃肠炎患儿活检超薄切片中发现,该病毒是引起人类,哺乳动物类和禽类病毒性腹泻的主要病原体。有研究表明,在全球范围内,轮状病毒感染每年能造成约2300万人次的门诊就诊和230万人次的住院。不仅如此,轮状病毒还可导致许多动物物种的胃肠炎,包括常见的农场动物(牛、猪、羊)、外来动物(骆驼、长颈鹿)、非人灵长类动物(猕猴)、家养宠物(狗、猫)、啮齿动物和鸟类。

那么轮状病毒究竟有何特性,接下来本篇将详细探究。

病原学

 

轮状病毒是一种双链 RNA病毒,其结构及编码的蛋白如下图所示。轮状病毒电镜结构是长度为 65-75nm的20面体。轮状病毒内层衣壳所包含的基因由11个RNA片段组成,片段的大小从660bp到3300bp不等,分别可以编码六个结构蛋白,为 VP1-4,VP6和VP7,组成了轮状病毒衣壳的三层结构,即由 VP4与VP7 组成其外层衣壳,中间层的衣壳为 VP6 蛋白,内层衣壳则是 VP2 蛋白,若要使病毒颗粒有感染性,必须使其含有完整的三层衣壳结构。

流行病学

 

轮状病毒主要为粪-口或口-口传播,同样它也可以通过水源进行传播或者以气溶的胶形式经过呼吸道进行传播。并且该病毒在环境中比较稳定,有非常强的存活能力,不容易发生自然灭亡。轮状病毒还具有非常强的细胞敏感性以及趋向性,在宿主体内只能去感染位于小肠绒毛顶端的肠上皮细胞,然后对小肠上皮细胞的正常生理活动进行破坏。轮状病毒发生感染后,其病毒的潜伏期为 1-3 天,感染后可能并无明显的症状,或者只是有轻微的发病,但也可能出现严重的腹泻,脱水,电解质紊乱以及其他的综合病理表现。

对研究的影响

 

世界卫生组织推荐预防轮状病毒感染的最佳方法就是接种相关的疫苗,RotaTeqTM,RotarixTM 以及罗特威是目前市面上最常见的减毒活疫苗。虽然RotarixTM 和 RotaTeqTM这两种疫苗是预防轮状病毒很好的药物,但是依然有较多的问题存在。首先,这些疫苗的安全有效性并没有在免疫缺陷的患者中进行深刻研究,可能存在不良反应;其次,在发达国家,疫苗的价格过高,老百姓的接受程度较低;第三,如何采取有效的财政措施来保证疫苗对大众的持续供应,也是需要解决的问题。又因为轮状病毒感染具有普遍性,即使卫生状况得到改善也不能有效阻止轮状病毒在易感人群和动物中传播,因此目前针对此病毒的策略任然是预防为主。那么,如何高效地诊断轮状病毒就显得极为重要。目前常用的轮状病毒诊断方法如下表所示:

诊断方法

应用特点

免疫电镜技术

使用该方法时,病毒颗粒在外界环境中容易降解,会影响诊断的准确性。且电镜设备较昂贵,在基层无法普及,因此该技术的应用受到了很大的限制。

细胞培养法

该方法需对样本的病毒进行体外培养,但是只有A 组轮状病毒可以培养,且病毒分离的时间较长较繁琐,检测灵敏度较低。

酶联免疫法

该方法在实验室操作较为容易,成本低,且有较高的检测灵敏度,特异性较高。但该技术缺乏特异性,无法区分轮状病毒的多个亚型;且酶联免疫技术检测时间长,实验室要求较高,若是急诊或者标本量较少时则不宜使用。

PCR 技术

该技术具有快速、灵敏和特异性强等特点,且不需要复杂昂贵的仪器设备,可将纯化好的 PCR 产物进行电泳鉴定,测序鉴定。

实时荧光定量PCR技术

该方法反应灵敏度较高,且能实时监控,对产物进行定量;且多重荧光定量 PCR能够做到高通量,快速省时,在临床检测中对于多个样本的同时操作有非常大的优势。

随着实验方法和技术的不断革新,针对轮状病毒的预防及诊断也在飞速发展。这就对实验动物机构和从业人员也带来了新的挑战,欢迎读者继续朋友们分享你们的宝贵经验和建议。

参考文献

 

1. Patton JT. Rotavirus diversity and evolution in the post-vaccine world. Discov Med. 2012 Jan;13(68):85-97. PMID: 22284787; PMCID: PMC3738915.

2. 徐垚. A组轮状病毒分型Q-PCR多重检测体系的建立[D].华南理工大学,2013.

3. Desselberger U, Iturriza-Gómara M, Gray JJ. Rotavirus epidemiology and surveillance. Novartis Found Symp. 2001;238:125-47; discussion 147-52. doi: 10.1002/0470846534.ch9. PMID: 11444024.