综述:口蹄疫病毒的发病机制:当前认知与知识缺口

【字体: 时间:2025年06月17日 来源:Veterinary Research 3.7

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  这篇综述系统梳理了口蹄疫病毒(FMDV)的致病机制,重点阐述了近十年在病毒-宿主互作、跨种传播动态和持续性感染(carrier state)方面的突破性发现,同时指出疫苗设计、野生动物宿主和免疫逃逸机制等关键知识缺口,为全球FMD防控策略提供了重要理论依据。

  

分子层面:FMDV的精密入侵策略

作为小RNA病毒科成员,FMDV通过VP1蛋白的RGD基序与宿主细胞表面整合素受体(αVβ1/3/6/8)结合,触发网格蛋白介导的内吞作用。病毒在酸性内体中解体释放RNA,利用内部核糖体进入位点(IRES)劫持宿主翻译系统,其非结构蛋白Lpro
和3Cpro
通过切割elF4G、TBK1等关键分子,全面抑制宿主天然免疫应答。值得注意的是,不同毒株可能利用肝素硫酸盐等替代受体,这种受体偏嗜性直接影响组织嗜性和跨种传播能力。

跨物种感染的解剖学密码


牛和羊的初级感染定位于鼻咽部淋巴上皮,而猪则集中在口咽扁桃体隐窝——这种差异解释了为何牛对气溶胶感染高度敏感,而猪需要直接接触传播。非洲水牛作为SAT血清型的天然储库,其持续性感染部位更接近羊的扁桃体隐窝模式。病毒在靶器官形成特征性复制细胞器(ROs),通过3Dpol
聚合酶高效复制,最终通过细胞裂解或外泌体释放。

临床与亚临床感染的博弈


典型病例表现为高热和蹄冠/口腔水疱,但新现感染(neoteric infection)在免疫动物中可表现为无症状排毒。值得注意的是,绵羊病变常被误诊——其蹄冠水疱隐藏在蹄壁下方,而猪的心肌炎病灶呈现苍白色而非文献常误述的"虎纹心"。疫苗虽能减轻症状,但很少提供完全无菌保护,这导致免疫群体中隐匿传播链的形成。

持续性感染的免疫学迷局

约50-100%康复反刍动物成为携带者,病毒在牛鼻咽上皮或羊扁桃体隐窝持续存在。转录组分析揭示携带状态与Th2极化、细胞毒性T细胞功能抑制相关,局部sIgA虽存在却无法清除细胞内病毒。超级感染携带者更可能产生重组病毒株,这对流行病学监测提出新挑战。猪为何不形成携带状态仍是未解之谜。

传播动力学的物种密码

贝叶斯模型显示,猪临床前传播比例θ=0.12,而牛高达0.18-0.45。非洲水牛群体维持R0

1的病毒循环,但实验数据表明牛携带者直接传播风险极低。环境污染物(如饲料)在猪群传播中起关键作用,而气溶胶传播对牛更具威胁性。

免疫逃逸的分子武器库

病毒蛋白 免疫逃逸机制
VP3 降解JAK1阻断IFN-γ信号
Lpro 切割MAVS/TBK1抑制I型IFN
3Cpro 切割NEMO/STAT1阻断NF-κB通路

牛表现出强烈的全身性IFN反应,而猪出现IL-10介导的免疫抑制期。ALI气液界面培养模型显示,持续性感染与持续但低效的先天免疫应答相关,这为开发新型疫苗靶点提供了线索。

未解的科学挑战

野生动物宿主在病毒生态中的作用、携带者流行病学意义、跨品种易感性差异等关键问题仍未解决。建立包含免疫组分的类器官模型,结合单细胞测序技术,将是破译FMDV持久性感染机制的重要方向。这些研究对实现WOAH制定的全球根除计划具有决定性意义。

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