探究水生鸟类博尔纳病毒 1(ABBV1)感染火鸡的奥秘:年龄与致病性的关联

【字体: 时间:2025年02月25日 来源:npj Viruses

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  为探究 ABBV1 对火鸡的致病性及年龄的影响,加拿大圭尔夫大学研究人员开展相关研究,发现火鸡对 ABBV1 易感,幼龄火鸡更易出现临床症状和中枢神经系统炎症,该研究为防控相关疾病提供依据。

  在鸟类的神秘世界里,有一种病毒 —— 水生鸟类博尔纳病毒 1(Aquatic bird bornavirus 1,ABBV1),正悄然威胁着众多鸟类的健康。ABBV1 属于博尔纳病毒科正博尔纳病毒属,它的 “脚步” 十分广泛,从最初在加拿大鹅身上被发现,到如今在北美和欧洲的各种野生水禽,甚至一些亲缘关系较远的物种如海鸥、白头鹰、鸸鹋中都能找到它的踪迹。然而,这个 “神秘访客” 的致病性却一直是个谜。虽然在一些出现神经系统症状、腺胃扩张 / 阻塞以及神经系统炎症的鸟类中枢神经组织中发现了 ABBV1,但它与这些疾病之间是否存在直接因果关系,至今尚未明确。

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与此同时,研究人员在对其他禽类进行 ABBV1 感染试验时,也遇到了不少困惑。例如,1 - 2 日龄的番鸭、北京鸭和鸡通过颅内或肌肉接种 ABBV1 后,虽大多出现中枢神经系统淋巴细胞血管周围套,但神经症状却并不常见。而且,目前还不清楚为何在中枢神经系统炎症明显的情况下,神经功能损伤却如此有限。有研究发现,其他正博尔纳病毒感染时,幼龄动物可能会对病毒产生免疫耐受,导致疾病表型较轻。那么,ABBV1 感染是否也存在类似情况呢?年龄对 ABBV1 感染又会有怎样的影响呢?

为了解开这些谜团,加拿大圭尔夫大学(University of Guelph)的研究人员挺身而出,开展了一项针对 ABBV1 感染家火鸡(Meleagris gallopavo domesticus)的研究。他们想弄清楚火鸡对 ABBV1 的易感性,以及感染时年龄因素对疾病发展的影响。

研究人员将 1 日龄(幼龄)和 6 周龄(老龄)的雄性火鸡分别分成病毒接种组和对照组,每组数量不等。在整个实验过程中,他们密切观察火鸡的健康状况,记录临床症状和大体病变情况。同时,运用多种检测技术,对火鸡的组织样本进行深入分析,探究病毒在火鸡体内的分布、复制情况,以及机体的免疫反应。经过长达 12 周的研究,他们终于有了重要发现。

研究结果表明,火鸡对 ABBV1 感染较为易感。通过肌肉接种后,幼龄组在研究结束时(12 周)感染率达到 100%,老龄组感染率为 80%。病毒在火鸡体内呈现向心性和有限的离心性传播。幼龄火鸡的病毒传播速度似乎更快,在 4 周时就能在腰椎脊髓中检测到病毒 RNA,8 周时大脑中也出现病毒 RNA,12 周时病毒 RNA 在睾丸和肾脏等器官也有检出。而老龄火鸡直到 8 周时才在脊髓中检测到病毒 RNA,12 周时大脑中仅有 10% 的样本呈阳性,且在其他器官中未检测到病毒 RNA。

在临床症状方面,只有幼龄接种组的火鸡出现了神经症状,包括无法站立、共济失调和平衡失调等,部分火鸡还因此被实施安乐死。解剖发现,这些火鸡的神经系统存在淋巴细胞性脊髓炎和脑炎。相比之下,老龄组未出现与 ABBV1 感染相关的临床症状。

在免疫反应上,幼龄接种组部分火鸡出现了血清转化,表明机体产生了针对 ABBV1 的免疫反应,但并非所有感染且出现炎症的火鸡都发生血清转化。老龄组则几乎没有火鸡发生血清转化,这与它们较低的感染程度和无中枢神经系统炎症相符合。

此外,研究人员还发现,火鸡在实验过程中出现了一些与 ABBV1 感染无关的症状和病变,如心血管疾病(主要是扩张型心肌病,DCM)和肌肉骨骼疾病(主要是肢体畸形,ALD),这些疾病是导致火鸡死亡或被淘汰的重要原因。

这项研究成果意义重大,它明确了火鸡对 ABBV1 的易感性以及年龄对感染的影响,为进一步了解 ABBV1 的发病机制提供了重要依据。同时,也为家禽养殖中防控 ABBV1 感染相关疾病敲响了警钟,有助于制定更有效的防控策略。该研究发表在相关领域的专业期刊上,为后续研究开辟了新的道路。

研究人员为开展此项研究,主要运用了以下关键技术方法:

  1. 动物实验:选用 1 日龄和 6 周龄雄性家火鸡,分组后进行肌肉接种 ABBV1 或载体对照,观察记录临床症状,在特定时间点安乐死采集样本。
  2. 组织病理学评估:对采集组织进行固定、染色,观察并评分炎症情况。
  3. 免疫组织化学(IHC):检测 ABBV1 核蛋白及淋巴细胞标记物,确定病毒抗原和细胞类型分布。
  4. 实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(RT - qPCR):测定组织和拭子中 ABBV1 RNA 浓度。
  5. 血清学检测:采用间接酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清中针对 ABBV1 核蛋白的抗体。

研究结果


  1. 群体人口统计学:共 196 只火鸡分为幼龄和老龄两组,幼龄组 1 日龄接种,老龄组 6 周龄接种,最终实验队列包含 189 只火鸡,且均为雄性。
  2. 临床疾病和大体病变
    • 一般情况:实验中部分火鸡出现与 ABBV1 感染无关的临床症状和大体病变,主要由心血管和肌肉骨骼疾病导致死亡或淘汰,感染与未感染火鸡在这些疾病的发生频率上无显著差异。
    • 神经系统疾病:幼龄接种组 6 只火鸡出现神经症状,伴有淋巴细胞性脊髓炎和脑炎,感染病毒 RNA 在脑和脊髓中均呈阳性,部分火鸡血清学检测呈阳性。

  3. 微观病理学和细胞标记物的免疫组织化学
    • 神经系统病变:幼龄接种组 12 周时,部分火鸡出现脑和脊髓的淋巴细胞性炎症,主要由 CD3 + T 细胞组成;老龄组仅个别火鸡出现罕见淋巴细胞聚集或轻微神经周围炎,且 RNA 检测均为阴性。
    • 非神经系统病变:在多个器官中观察到小淋巴细胞聚集,部分器官炎症与感染状态无关,但感染火鸡性腺间质炎症比例显著更高。

  4. ABBV - 1 在组织中的分布
    • ABBV - 1 RNA 的分布:幼龄接种组病毒 RNA 在脊髓和大脑中的检出时间早于老龄组,且浓度更高;老龄组病毒 RNA 主要在脊髓中检出,其他器官未检测到。
    • ABBV1 在组织中的免疫组织化学分布:幼龄接种组部分火鸡脑和脊髓中检测到 ABBV1 N 蛋白免疫反应性,老龄组仅 1 只火鸡在脑干中检测到;对照组均为阴性。

  5. 血清学:幼龄接种组部分火鸡发生血清转化,老龄组除 1 只对照火鸡外均未发生,且该对照火鸡被认为是异常值。
  6. 统计分析:单变量和多变量分析表明,脊髓病理评分与感染状态相关,脊髓中病毒 RNA 载量和血清转化程度与脊髓炎症相关。

研究结论和讨论


研究表明火鸡对 ABBV1 易感,且幼龄火鸡更易出现临床症状和中枢神经系统炎症,这与最初关于老龄火鸡可能更易出现严重疾病的假设不符。年龄似乎影响了病毒在火鸡体内的传播速度和范围,老龄火鸡感染进程较慢,可能是由于病毒沿轴突传播需要更长时间。同时,感染早期可能不会导致火鸡对 ABBV1 产生免疫耐受状态,但由于缺乏明确的免疫耐受定义和检测方法,免疫相关结果的解释存在一定困难。此外,实验中火鸡出现的其他疾病可能与实验环境管理有关,但感染状态对这些疾病的影响不显著。

未来研究可进一步加大年龄组差距或延长感染时间,深入探究年龄在 ABBV1 发病机制中的作用。同时,利用转录组分析等技术研究与调节性 T 细胞反应相关的细胞因子,有助于更准确地评估免疫耐受的发展,为防控 ABBV1 感染提供更有力的支持。
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