常见与犬肠胃炎有关的病毒像犬瘟、细小、冠状病毒等都是大家所熟知的。除此,近年来科学研究又发现了许多新的与犬胃肠炎有关病毒,涵盖了杯状病毒科、小RNA病毒科、细小病毒科、环状病毒科。本文将给大家介绍7种新发现与犬胃肠炎相关的病毒以供了解。
1.背景简述
病毒性肠胃炎是犬类常见的临床问题,40-60%的腹泻粪便样本中能检测到病毒。犬细小病毒(CPV)是引起犬类病毒性肠胃炎的最普遍的因素,但最近与犬类腹泻有关的新病毒频频被发现。在过去几年中,至少有七种新的病毒从腹泻犬的粪便样品中被鉴定出来。
病毒检测最开始依赖电子显微镜及病毒衣壳形态学来完成。分子生物学方法如PCR的使用,使病毒鉴定的方法更加精准。但现在新病毒的发现主要通过下一代测序(NGS)。对腹泻犬样本的核酸进行分析,已经识别和鉴定了几种以前未知的病毒。这些病毒包括犬沙波病毒(Sapovirus)、犬嵴病毒(Kobuvirus)、犬环状病毒(Circovirus)和犬博卡病毒(Bocavirus)。
图1. 与狗肠胃炎有关的病毒。病毒家族(用斜体字列出)是根据它们的基因组类型进行分组的,下面是直接列出的病毒种类(或文献中使用最广泛的病毒名称)。经过实验研究,下划线的病毒种类已被证实可引起狗的肠胃炎。
之所以认为这些新发现的病毒会导致胃肠道病变,一方面是对其他物种的相关病毒的了解;例如,如果已知一种类似的病毒会导致人类的肠胃炎,那么与之相关的犬类病毒可能在狗身上会引发同样的病理。另一方面犬胃肠炎通常起源于流行病学研究,而与来自健康狗的粪便样本相比,腹泻样本中该病毒的识别频率明显高于粪便样本,这表明这种新型病毒可能是临床疾病的病因。已有实验感染证实CPV、犬肠冠状病毒(CECoV)、犬轮状病毒(Rotavirus )和犬瘟热病毒(CDV)在宿主体内诱发肠胃炎。
图2. 犬胃肠炎相关病毒的电子显微镜图片。左上:轮状病毒(rotavirus);右上:小核糖核酸病毒(picornavirus);左下:杯状病毒(calicivirus);右下:冠状病毒(coronavirus)。
2.病毒介绍
2.1 犬星状病毒(astrovirus)
犬星状病毒是小的正义RNA病毒。星状病毒最早于1975年在人类腹泻粪便样本中被发现。犬类星状病毒(CaAstV)最初是在1980年通过电镜分析腹泻犬的粪便样本被鉴定出来的。但关于犬感染CaAstV的详细描述和分子特征直到2009年才被发表。发表的研究证实了CaAstV与人类感染的星状病毒株不同,它代表一个新的病毒种。CaAstV的完整基因组有6.6kb。与其他星状病毒一样有三个开放阅读框(ORF),ORF1a和ORF1b被编码非结构蛋白的基因序列分离,ORF2编码病毒衣壳蛋白。
流行病学和发病机理
CaAstV已经通过PCR鉴定出(如表1所示)。在意大利,用一株CaAstV的血清样本筛选CaAstV特异性抗体,检测到血清阳性率为59% 。但这个值可能相比总的血清阳性率偏低,因为这种病毒具有遗传多样性,而且预测不止有一种CaAstV血清型在传播。CaAstV感染犬引的病理原因尚不明确。但在中国、日本等国家都发现了CaAstV感染与犬肠胃病之间有正相关关系,预计还会有关于这种病毒的进一步报道。
表1.鉴定犬星状病毒(CaAstV)的流行病学研究
NP:不执行。
有胃肠炎的狗和无临床症状的狗的CaAstV患病率之间存在显著差异。
2.2 犬诺如病毒(Norovirus)
Norovirus属于杯状病毒科,一种小型二十面体病毒,其正义RNA基因组约为7.7 kb。杯状病毒目前分为五大类:诺如病毒(Norovirus)、沙波病毒(Sapovirus)、疱疹病毒(Vesivirus)、兔病毒(Lagovirus)和Nebovirus。诺如病毒属分为7个基因组(G)。人类的诺如病毒有GI,GII和Giv。每个基因组有三个ORF;ORF1编码非结构蛋白,ORF2和ORF3分别编码主要和次要衣壳蛋白。
2007年,首例犬诺如病毒(CNV)在一只患有4天肠胃炎的小狗身上发现。对CNV毒株进行识别和鉴定表明,CNV毒株具有显著的遗传异质性。针对CNV毒株提出了新的基因组GVI,GVI重组了某些CNV毒株和人类诺如病毒株。这种重组的能力也决定了CNV毒株的多样性。
CNV和人类诺如病毒的遗传亲缘关系以及基因组间使用相同的细胞碳水化合物附着因子,使得CNV有传染人的可能性。这种可能性被人体CNV特异性抗体的试验证实。且已经在人群中发现了CNV感染。
流行病学和发病机理
在葡萄牙、希腊、美国、远东地区在在狗的粪便中发现了CNV。据报道,在全欧洲有胃肠炎临床症状的狗中,CNV的患病率在2.1%~ 40%。且CNV阳性率与人类诺如病毒的季节性变化相似。
第一例检出CNV的狗同时也感染了CPV,表现出肠胃炎症状。虽然不能将临床症状单独归因于CNV。但在这个病例中,持续22天从粪便样本中检测到了CNV,表明在胃肠道中存在有活性的CNV感染。此外,葡萄牙的一项调查发现,腹泻狗的CNV患病率(40%)明显高于健康对照组(9%)。但CNV引起胃肠道疾病的证据有限,还需要试验感染进一步证实。
2.3 犬沙波病毒(sapovirus,CaSaV)
2011年,CaSaV在犬腹泄样本中通过下一代测序被鉴定出。沙波病毒属属于杯状病毒科,有为5个基因组。CaSaV与人类sapovirus基因组II拥有最高遗传相似性。
流行病学和发病机理
犬类和人类沙波病毒株之间密切的遗传关系导致了CaSaV可能在犬身上诱发类似疾病的假说。为了评估CaSaV与肠胃疾病的相关性,在最初的报告中,对200只健康和200只腹泻狗进行了病毒检测。仅发现2例阳性病例;一只狗有腹泻,另一只没有。总的来说,就目前的研究情况来说犬沙波病毒的流行率很低,目前还无法推测与疾病的关联。
2.4 犬vesivirus
犬vesivirus(CVV),也被称为犬杯状病毒,1985年首次在一只表现有腹泻和神经系统症状的狗身上鉴定出来。培养在细胞培养基中,电镜显示其衣壳形态具有杯状凹陷的杯状特征。1990年从一只患有致命肠胃炎的狗身上发现了第二株CVV,该病毒菌株被命名为“48菌株”,现在已成为亚洲CVV的参考菌株。
流行病学和发病机理
尽管CVV感染的患病率普遍较低,但血清学研究表明CVV或与之密切相关的病毒正在全球范围内传播。血清学调查证实,CVV不会与猫杯状病毒发生交叉反应。据报道,超过60%的狗有CVV中和抗体。这表明,CVV血清检测是检测狗特异性vesivirus的抗体。在美国首次CVV血清检测报道血清阳性率为76%。然而在英国的一项研究中却报告了CVV的血清阳性率较低(2/258%)。此外,在研究收容所里无症状的犬时发现了CVV高水平感染,因而关于CVV在疾病中的作用还不十分明确。
2.5 犬嵴病毒(kobuvirus,CKoV)
2011年,第一种犬小核糖核酸病毒——犬kobuvirus是通过下一代测序在狗的粪便样本中被鉴定出来的。小核糖核酸病毒是一种小型二十面体的正义RNA病毒。Kobuvirus属有三个病毒种类:Aichivirus A, B和C。CKoV被归类为Aichivirus A ,与人类的Aichi病毒一样。CKoV基因组为8.1-8.2 kb,有一个ORF编码多聚蛋白。
流行病学和发病机理
表2.犬kobuvirus (CKoV)的流行病学研究
NP:不执行
有胃肠炎的狗和无临床症状的狗的kobuvirus 患病率存在显著差异。
第一个CKoV血清学调查报道:37.4%的犬血清样品对Aichi病毒的特异性抗体呈阳性。在已鉴定CKoV的所有国家里血清阳性率为中等至高水平。到目前为止总共有七项研究比较了健康犬和腹泻犬的CKoV检出率。其中四项研究都只在腹泻狗身上发现了CKoV。这表明CKoV可能在某些狗群中导致肠胃病。
2.6 犬环状病毒(circovirus)
2012年从犬血清中提取病毒核酸时首次报道该病毒,环状病毒是二十面体病毒。犬环状病毒为单链DNA,基因组长度为2063个核苷酸,由反向互补链上的两个ORF组成。
流行病学和发病机理
首次报道的研究是从患有严重出血性肠胃炎、血管炎和肉芽肿性淋巴结炎的狗的肝脏中分离得到犬环状病毒。但这只狗同时感染还了一种新型犬bocavirus。有四项流行病学调查(表3)表明了有肠胃炎的狗和无临床症状的狗之间的犬环状病毒流行率有显著差异。
表3.鉴定犬圆环病毒的流行病学研究综述。
NP:不执行
有肠胃炎的狗和无临床症状的狗之间的狗圆环病毒流行率有显著差异。
除了和肠胃炎之间的联系外,也有证据表明狗圆环病毒可能引起系统性疾病。第一例犬圆环病毒病例患有严重的坏死性血管炎和肉芽肿性疾病,以及出血性肠胃炎。因而推测犬环状病毒可能是引起严重系统性肠胃炎的病原体。目前有初步证据表明,犬环状病毒可能与CPV共感染可能会增加疾病的严重程度。一项调查发现,同时感染CPV和犬环状病毒的狗死亡率显著高于单纯感染CPV的狗。
2.7 犬博卡病毒(bocavirus)
犬bocavirus-2 (CBoV-2)是最近通过下一代测序检测到的。样本采自一只患有严重肠炎的幼犬粪便。CBoV-2是细小病毒科成员,该病毒与这个病毒家族其他成员的区别在于非结构和结构编码区域之间出现了第三个ORF。
流行病学和发病机理
对一窝患有致死性肠胃炎的幼犬进行调查,结果表明,CBoV-2是唯一可检测到的病原体。肠段原位杂交证明了犬bocavirus核酸的存在。早在2012年也有报道称,从患有呼吸道疾病的犬中分离得到一种与CBoV-2密切相关的毒株。
3.总结
这些新病毒中有许多是偶然发现的,利用先进的分子技术分离狗腹泻样本中的病原体。然而,在腹泻样本中分离鉴定出一种新病毒还不足以证明其致病性。明确证明一种病毒可以引起肠胃炎还需要实验感染来证明。
目前新出现的这7种病毒种还没有一种达到CPV相似的致病性及流行水平。因而还没有必要制定针对病毒的预防或治疗策略。然而,7种新病毒中有5种拥有RNA基因组,它们比DNA病毒更容易发生突变,有可能以更快的速度进化。因此,对新发现的与胃肠炎相关的犬类病毒需要进行持续监测,以利于我们对每种病毒的掌握,及时监测病毒的致病性及传播率。
本文源自文献《New viruses associated with canine gastroenteritis》