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蝙蝠狂犬病毒的血清学:感染还是暴露?(系列之五)

已有 8153 次阅读 2013-12-2 14:21 |个人分类:狂犬病防治|系统分类:科普集锦|关键词:蝙蝠 狂犬病毒 血清学 感染 暴露| 感染, 蝙蝠, 暴露, 狂犬病毒, 血清学

蝙蝠狂犬病毒的维持、传播和演化(系列之五)

(The maintenance, transmission, and evolution of lyssaviruses of  Bats)

 

前记:蝙蝠狂犬病毒的维持和传播与陆生哺乳动物相比具有若干不同的特点,目前还有许多问题尚未研究清楚。

 

五、 蝙蝠狂犬病毒的血清学:感染还是暴露?

Bat lyssavirus serology: Infection or exposure?

 

 

对不同种类的蝙蝠(翼手目哺乳动物)暴露于狂犬病毒以及科学界关心的其他病毒病原体的状况进行了持续的血清学评估,已确认遍布全球的蝙蝠种群都经常暴露于狂犬病毒。许多血清学监测项目报告,蝙蝠对若干种代表性的狂犬病毒都呈现血清学阳性。事实上,病毒中和抗体在健康蝙蝠中的存在仍然是狂犬病毒生物学的一个有趣的方面。

在非翼手目宿主中,狂犬病毒的感染通常会导致发病,并最终导致死亡;血清阳转要么发生在出现症状后的晚期,要么根本不发生。几乎没有研究报道认为在陆生动物中传播的病毒会在陆生食肉动物中引起罕见的血清阳性。在各种蝙蝠中,所谓流产感染,即在没有发病的情况下产生中和抗体应答似乎是比较常见的。为什么在蝙蝠中暴露于狂犬病毒后能够在不发病的情况下诱导产生免疫反应?这仍然是一个谜

 在很广泛的动物模型中对狂犬病毒的研究表明,暴露的途径和病毒剂量对感染的结果起重要作用。在食虫蝙蝠中的实验研究试图解释在天然宿主中接种途径的重要性,但对于病毒在同一栖息地的蝙蝠之间如何传播尚未完全弄清楚。最可靠的实验接种途径,是直接颅内接种活病毒,这样必然导致感染、出现神经系统病症和死亡。有限的研究显示,如果希望出现临床疾病,鼻内接种似乎不是一种成功的暴露途径,这也许可以解释为什么有关自然感染的报告极少提及可能通过呼吸道这种机制。

尝试通过鼻内途径进行感染未能引起临床疾病,可能是因为暴露的气溶胶中所含的病毒浓度不夠高,不足以启动一次有效的感染。但是,用犬吻蝠(T. brasiliensis) 进行的研究确实曾报告,鼻内感染是一种可行的感染途径,导致接种后的蝙蝠表现出明显的侵略性。推测在自然界栖息场所的条件下可能遇到的气溶胶中的狂犬病毒,可能只够导致血清阳转,但不足以引发临床疾病。当然,对于能以很高密度在洞穴里栖息的某些物种,这种机制仍可能导致暴露。但是,对于其他物种,如英国的水鼠耳蝠Myotis daubentonii,又称 Daubenton’s 蝠蝠 ,它们只形成比较小的群落,又如非洲的狐蝠(E. helvum),它们是树栖的物种,这些蝙蝠即使是以高密度聚居,通过气溶胶造成感染的机制似乎也不太可能起作用。 

肌肉或皮下接种的实验也被证明在不同的动物模型中只有有限的成功。然而,对不同的外周接种途径的效率进行了评估,发现差别常常依赖于病毒起源、接种前的组织培养传代史和接种的病毒剂量。在不同的报告之间,样品制备没有或极少标准化,使研究之间的相互比较变得很困难。然而,很可能对于外周接种,接种部位神经分布的程度对实验结果有显著影响,病毒感染所需的受体类别也很重要,而且这些仍然大都是未知的,尽管很清楚野型病毒将演变为充分利用自然的进入途径。

没有一项实验研究观察到蝙蝠在出现临床症状后能够幸存而且几乎没有亚临床感染的证据,尽管在自然感染中,抗体的存在间接支持这种观察。然而有趣的是,曾有两项报告称,蝙蝠在没有疾病发展的情况下有病毒分泌,虽然这些发现还需要通过进一步的研究来证实。一般来说,大多数的研究都表明,蝙蝠之间病毒的传播很可能是通过叮咬的方式而从已感染的动物传播至同种动物,而不是由蝙蝠栖息地的病毒气溶胶。但也有支持这一传播方式的例证,在多项研究中观察到在病症出现前极短时间,有含病毒的唾液分泌。                       

然而,这里发现的病毒都处在较低浓度,通常需要用高度灵敏的分子工具来检测病毒基因组或在组织培养中重复传代来检测活病毒。也有从EBLV-1(欧洲蝙蝠狂犬病毒1型)实验研究获得的证据:剂量可能影响从暴露于病毒到发病的时间。这已被证明存在于1型狂犬病毒的实验模型中;再结合蝙蝠病毒通常以低水平被排出到体外,提示自然感染的蝙蝠的潜伏期通常较长,是以月来计算的,特别是在成年的蝙蝠。这也许可以解释,为什么在实验研究中尚未发现同种蝙蝠间的相互感染,因为这些实验大多数都在3个月后就提前终止了。有一只Daubenton’s蝙蝠在孤立囚禁9个月后发病的例子,在这个病例中,可能有病毒的潜伏状态和再激活的某种未知的机制在起作用。

延迟建立有效感染的可能的机制尚不清楚,但对所有其他物种都曾报告有不同的潜伏期,蝙蝠的情况可能也相似。长潜伏期对来源于温带气候的蝙蝠中的病毒的持续存在可能是有利的,这些温带的食虫蝙蝠要经过漫长的冬眠,在次年春天才变得活跃。长潜伏期也可能有利于病毒在迁徙种群和处于交配期或季节性迁移期的种群中的持续存在,此时群体中的个体相互接触的频率由高变低。推测这些因素会选择较长的潜伏期,通过提高感染个体被引入到群体中的机会来确保病毒在群体中的持续存在。相同的因素也可能选择较低的致病性和延长的传染期,因为如果感染的个体太快死亡,即太快从群体中去除,将减少个体之间传播感染的可能性,即致病性高的病毒会被较快从群体中淘汰。

对(大)鼠耳蝠的长期研究表明,血清阳性率可以达到很高的水平,且在群体内会随着时间的推移而波动。要试图解释这一观察,至少应考虑两个可能的假设:(1)蝙蝠已经被感染了,但是在外围和/或中枢神经系统的复制不曾发生,最终从感染中幸存;2)蝙蝠暴露于病毒,可能是反复暴露,感染的水平足以引发免疫反应,但不引起神经细胞的感染。这两种假说并不互相排斥。这些假说挑战我们目前对狂犬病毒生物学的理解,而且尽管第二种假设很可能是正确的,但目前尚没有可用的生物学工具来验证这种假设

采用重复感染已获得大量血清学结果。进一步的蝙蝠研究实验数据只是增加抗体反应作用的不确定性:有些实验显示接种高滴度的病毒可导致血清阳转的应答,而使用类似滴度的其他研究却未能发现血清阳转的任何证据,尽管接种量相当大。最近的一项研究专注于在北美大棕蝠中多重暴露于狂犬病毒感染的效果,突出显示那些幸存下来的蝙蝠和那些死于感染的蝙蝠中血清阳转的概率之间存在显著差异。有趣的是,一方面,初次接种后如果产生了高的血清阳转率,则随后重复暴露通常仍导致存活,但血清阳性也并不一定是存活所必需的,某些蝙蝠并没有发生血清阳转,但仍在重复暴露后成活

这些不确定性也可能是当前评估血清学状态的中和试验的灵敏度有限的结果,事实上,被选择用于实验研究的蝙蝠可能早先已自然暴露于狂犬病毒,但实验接种前的中和试验却显示为阴性。其次,对血清学状态的解释可能也需要调整,尤其是如果只单纯依赖于中和抗体的检测。在受保护的蝙蝠中,血清阳转率的研究继续被用作进行病毒流行病学研究的有用手段。然而,对于宿主-病毒相互作用研究结果的意义和解释尚不明朗。


参考文献:

A.C. Jackson: Advances in virus research---research advances in rabies,  Elsevier, 2011.





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