更新时间：2024-09-21 19:32
水疱性口炎病毒，英文名Vesicular Stomatitis 病毒，简称VSV。属于水泡性病毒属，弹状病毒科，其外形如同其名字呈现出子弹型。病毒有囊膜，囊膜上均匀密布有长约10nm的纤突。病毒内部为紧密盘旋的螺旋对称的核衣壳，弹状病毒科的核糖核酸无感染性，病毒的核衣壳具有感染性。宿主范围很广，包括哺乳纲、鱼类、植物和昆虫等。主要流行于热带和某些温带地区。
1.1 病毒形态及理论化特性
VSV为弹状病毒科（弹状病毒科）、水痘病毒属?（Vesiculovirus）的成员，病毒粒子为子弹状或圆柱状，长度约为直径的3倍，大小为150～180 nm×50～70 nm。病毒有囊膜，囊膜上均匀密布有长约10 nm的纤突。病毒内部为紧密盘旋的螺旋对称的核衣壳。弹状病毒科的核糖核酸无感染性，病毒的核衣壳具有感染性，采用DEAE?dextran或磷酸钙可提高核衣壳的感染性。由于VSV相对简单的结构、较高的复制能力、快速 的疾病过程，所以被广泛的应用于研究RNA进化的模型。〖JP〗VSV粒子分子量为 265.6×103±13.3×103 kD。其中蛋白质占74%，类脂质占20%，糖类占3%，RNA占3%。VSV对物理化学因子的抵抗力与口蹄疫病毒（FMDV）相似，56℃ 30 min、可见光、紫外线及脂溶剂（乙醚、三氯甲烷）都能使其灭活。该病毒可在土壤中于4～6℃存活若干天。对苯酚能抵抗23天，0.05%结晶紫可使其失去感染性，不耐酸。
1.2 基因结构特性
VSV基因组为不分节段的单股负链核糖核酸（ssRNA）病毒，长约11 kb。从3′端→5′端依次排列着N、NS、M、G、L 5个不重叠的基因，分别编码核（N）蛋白、磷酸（P）蛋白、基质（M）蛋白、糖（G）蛋白、及RNA聚合酶(L)蛋白等5种不同的主要蛋白。N基因的3′端有不翻译的先导序列，5′端有非翻译区，各基因间有间隔序列。先导RNA在感染细胞中是最早的病毒转录物。为47 nt，它既不戴帽，也不翻译，其功能尚未完全清楚，可能是抑制宿主核糖核酸的合成。N基因为1 333 nt，编码病毒核（N）蛋白，核蛋白分子由422个氨基酸残基组成，分子量为47 kD。每个病毒粒子含有1 258个拷贝，它可有效的保护病毒RNA免受各种核酸酶的消化。N蛋白呈群特异性，为许多型和亚型所共有，有高的抗原性，刺激机体产生非中和抗体，且在转录复制中担任了重要的角色，它对维持基因组RNA呈伸展形式可能是需要的，与复制调节有关；NS(P)基因为822 nt，编码磷酸蛋白，磷酸蛋白分子由222个氨基酸残基组成（VSV-NJ由274个残基组成，与Indiana病毒株的同源性为41%），每个病毒粒子含有466个拷贝。NS基因呈高度不均一的磷酸化。由NS、L、N蛋白-核糖核酸配位化合物对转录酶活性的发挥是必需的；M基因为838 nt，编码基质蛋白（位于包膜内侧面），由229个氨基酸残基组成，分子量为26 kD，每个病毒粒子含有1 826个拷贝, 不糖基化。
作为一种连接蛋白（使核衣壳与镶有糖蛋白的脂质膜接触），它使与插有G蛋白的细胞浆膜接触。M蛋白碱性较强，可通过与核衣壳结合而抑制转录，同时对VSV的出芽过程是必不可少的。它是涉及出芽过程的惟一多肽，可以说，M蛋白的合成对VSV的成熟是必需的；G基因为1 672 nt，编码糖蛋白，VSV-IN由511个氨基酸残基组成，分子量为57 kD，每个病毒粒子含有1 205个拷贝。G蛋白上含有2个糖基化位点，是病毒的主要表面抗原，决定着病毒的毒力，也是病毒的保护性抗原。它可刺激机体产生中和抗体，呈现型、亚型，乃至株的特异性。G蛋白在病毒吸附在宿主细胞中以及病毒从宿主中出芽释放起到了重要作用，与病毒吸附到宿主细胞受体有关的病毒成分是糖蛋白。当选择性的蛋白溶解以去除VSV糖蛋白时，便会降低病毒的感染性，并且抗糖蛋白的抗体能有效的中和该病毒。L基因为6 380 nt，编码RNApolyE蛋白，由2 109个氨基酸残基组成，分子量为241 kD，每个病毒粒子含有50个拷贝。它可能决定核糖核酸的转录活性。L蛋白涉及起始、延伸、甲基化、戴帽、聚（A）尾形成等等。在基因之间间隔2或3个核苷酸的间隔序列有广泛的同源性，这些序列有一个共同的结构，即3-AUAC(U) 7NAUUGUCNN-UAG-5。这些基因之间的保守序列是一种关键信号，以影响多聚酶的活性或酶的切割活性，而在复制过程中，这些信号被掩盖，不起作用。
1.3 培养特性
VSV在大多数脊椎动物、鸟类、爬行纲、鱼类及昆虫的细胞培养上可以生长。一般说来，VSV属的病毒在感染脊椎动物细胞后，可以很快引起明显的细胞病变，18～24 h即可引起细胞快速圆缩、脱落，在动物的原代肾细胞单层产生不同大小的蚀斑。而感染昆虫细胞则引起持续性感染，无细胞病变。?
VSV繁殖的两个显著特点为：复制期短和高的自发变异。一般说来，VSV属的病毒在感染脊椎动物细胞后，可以很快引起明显的细胞病变（18～24 h）。而且平均在每个复制周期中，每个核酸约有10-3～10-5替代率。病毒的基因复制有出错倾向，导致了很多变异株的产生。?
VSV在细胞中若以高复制数传代时，易产生DI颗粒(Defective Interfering particles,缺陷性干扰颗粒)，对亲本病毒的复制产生干扰现象。DI颗粒可快速成为主要的颗粒，竞争复制的病毒只有通过变异才能抵制DI颗粒的干扰。因此，可以认为DI颗粒至少在细胞培养中，推动了病毒粒子的进化演变。为了防止DI颗粒，传代时应以低"感染复数"传代（MOI=0.01），还应尽可能减少传代次数。
1.4 血清型及亚型
VSV迄今为止有14个病毒型，在抗原性方面有不同的差异。根据中和试验和补体结合试验，可将VSV分为2个血清型，其代表株分别为印第安纳州（Indiana，IN）株和新泽西州（New Jersey，NJ）株。根据抗原交叉反应性又将IN型分为3个亚型，分别为IN1、IN2（Cocal）和IN3（Alagoas）。Nichol等人经过对VSV-NJ（新泽西株）T1核酸酶指纹图谱的研究及毒株间的进化关系，将NJ型分为至少3个亚型。
VSV 能感染多种动物和昆虫。家畜中自然感染VSV的有马、牛（羊）、猪。血清学试验证明野生动物（野猪、北美浣熊和鹿等）可以自然感染。在巴拿马共和国的树栖和半树栖动物血液中发现了IND-1型的抗体。在蝙蝠、食肉动物和一些啮齿动物的血清中发现了抗NJ型的抗体。人感染主要见于实验工作人员和流行地区与家畜接触的人。?
VS的传播机制尚不清楚，VSV并不分泌到尿、粪便或乳液中。VSV可通过皮肤破损处的摩擦接触而感染，但感染并不能发生于上皮细胞完好的诸如齿龈、舌、蹄冠或乳房等处；蚊虫叮咬、吸乳时乳头部擦伤的皮肤等均可引起感染。实验室证明已有5种VSV属的病毒可通过昆虫叮咬而感染实验动物。通过感染的白蛉试验证明，Indiana、Carajas、Maraba、Chandipura 4种病毒株可经卵传播。?
病毒可以气溶胶的形式，通过吸入而感染动物，但不引起典型的损伤症状。Ratterson, ?.et. al表明VSV可通过“眼部”途径感染机体。当身着橡胶服装只有脸部暴露的工作人员与感染VSV的动物接触而被感染时，结膜炎总是先于其他症状而出现。然而这种途径还未在动物上得到有效的证明。?
VSV呈嗜上皮性，一般认为，VSV是通过上皮和黏膜侵入机体的。病毒的表面突起与细胞受体结合，然后囊膜与细胞膜融合进入细胞或直接被细胞吞入，形成吞饮泡，在酸性环境或细胞酶的作用下裂解，释放核酸，在细胞浆内依赖反转录酶进行大量复制，在细胞膜或胞浆空泡膜上出芽，释放成熟的病毒颗粒，常聚集细胞间隙，并以同样的方式再感染相邻细胞。对于细胞的感染，VSV可快速的关闭细胞的基因表达，阻止其新陈代谢能力，解聚细胞骨架，从而使组织快速破坏。
病毒一旦侵入上皮层，即在皮内发生原发病变，同时在较深层的皮肤中，尤其是棘细胞层，病毒的复制更活跃，从病毒复制到引起细胞溶解过程，会有渗出液蓄积，小水泡变成大水泡。VSV感染动物可激发干扰素的产生和硝酸氧化反应，从而快速的控制病毒的复制，同时血清中的抗体也阻止了病毒的进一步复制。这一阶段常在实验感染2～3天内发生。当病毒扩散到整个生发层后，常破坏柱状细胞层和基底膜，但并不明显破坏这些细胞的再生能力。虽然在真皮和皮下组织中有出血、水肿和白细胞浸润，但并不造成原发性损伤。如果出现继发性感染，其损伤可能扩散到深层组织造成化脓和坏死，在无并发症的情况下，上皮细胞迅速再生，通常1～2周康复而不留疤痕。?
病毒于感染48 h后到达血液，引起发热，病畜体温可高达40～40.5℃，常可持续3～4天。病毒血症可渐渐消失，但水泡增大，水泡中病毒滴度可高达每毫升10-10感染单位，此后病畜体温突然下降，病畜大量流涎，感染上皮发生腐烂脱落，出现新鲜出血面，偶尔形成溃疡。?
VSV-Indiana和NJ的致病性决定于病毒剂量、感染途径、脊椎动物宿主的种类与年龄等。这两株病毒接种新生小鼠或地鼠可很快致死，靶器官是肝、肾。但用同样的病毒皮下或肌肉接种成年的小鼠，小鼠可经受感染而存活，并产生保护性抗体。
VSV-Indiana和NJ毒株脑内或鼻腔内接种实验鼠，不论鼠龄大小，可引起规律性死亡，产生急性坏死性脑炎。
VSV-Indiana 、NJ、Cocal和Alagoas具有兽医学上和经济上的重要性，因为它们可使牛和猪致死。受感染的动物表现为发热，嗜睡，食欲下降，口腔、乳头、趾间及蹄冠上出现水痘性病灶和腿部的罐状环带。水泡易破裂，露出肉芽组织，呈红色糜烂，周围又刮破的上皮，常在7～10天内完全痊愈。由于水疱性口炎而死亡的较少，但是，可造成局部继发细菌和真菌感染，从而导致跛行、体重下降、出奶下降和乳腺炎，带来重大经济损失。?
牛马猪感染后的潜伏期一般为1～7天，早期表现为发热、迟钝、食欲减退、流涎多。继而出现0.5至数厘米大小的白色至灰红色水泡，内部充满黄色液体，通常成群聚集。水泡多见于舌、牙床、鼻和唇，水泡也可在猪的嘴部和马的耳部出现。水泡内含有大量的病毒（平均为每毫升10-10感染单位），有病毒血症和全身感染，病理组织学变化可见淋巴管增生，感染4天后，大脑神经胶质细胞及大脑和心肌的单核细胞浸润。本病容易康复，即使病情很重，7～10天也能痊愈。
在VSV属中已知有Indiana、NJ、Alagoas、Piry和Chandipura 5个毒株可使人致病。人感染后20～30 h开始发作，可能开始于结膜，而后出现流感样症状：冷颤、恶心、呕吐、肌痛、咽炎、结膜炎、淋巴结炎。小孩感染可导致脑炎。病程持续3～6天，无并发症及致死。
早在1801年、1802年和1817年就有报道美国的马、牛、猪感染本病。1862年南北战争期间，因此病导致4 000匹战马不能作战。以后美国几乎每隔10年就暴发一次。后来墨西哥、中美洲、巴拿马共和国、委内瑞拉、哥伦比亚、秘鲁、阿根廷、巴西、法国和南非等国相继报道过本病。据OIE报道，南美、中美几乎所有的国家和地区以及北美的美国等国家在1996—2002年暴发了大面积的VS流行，造成严重的经济损失。?
VS常呈季节性暴发，易于晚夏零星的流行于热带潮湿地区。多在夏秋季（7～8月）发生，秋末趋于平息，霜冻后消失。但1982年在美国西部暴发霜冻后仍在流行。VS的传播多呈点状散发，大多沿着河流、森林流行，结合其明显的季节性，提示节肢动物门可能在病毒的传播中起到一定的作用。许多病例还表现为地方流行性及易感动物间的直接传播。?
VS的流行区域中，由IND型引起的感染常见于野生树栖和半树栖动物，〖JP1〗而且已从白蛉、伊蚊和库蚊中分离到了病原。引起动物发病中，NJ型是最主要的。通常产生多种临床症状，其潜伏期比IN型要短。?
NJ血清型和IND-1被认为是地方流行病，主要流行在美国东部、墨西哥、中美洲、巴拿马共和国、委内瑞拉、哥伦比亚、厄瓜多尔和秘鲁。VSV基因复制的出错倾向导致了病毒后代产生了许多变异株，然而在单个流行的地方株中，VSV的基因序列呈相对的稳定性，发生变异主要沿西半球的南北轴线展开。?
VS暴发的特点是常在2 h内突然暴发，侵犯一个牧场的大批畜群，在动物间流行时，接触动物的人可被感染。?
VSV的诊断可采用的方法很多，病毒的分离培养、电镜观察、琼脂免疫扩散、免疫电泳、酶联免疫吸附试验（ELISA）、补体结合(CF)试验、中和试验（VN）、聚合酶链式反应（PCR）等。OIE推荐IS-ELISA、CF等用于鉴定病毒抗原，LP?ELISA（液相阻断ELISA）、VN、CF则用于血清学试验。动物感染后4～5天即可产生特异性抗体。急性期和恢复期的血清中含有高效价的中和抗体和补体结合抗体，可用CF或SN来检测抗体的增长情况。
5.1 病毒分离
一般水泡皮和水泡液中含有大量的病毒粒子，所以可用常用的方法分离到病毒。由于VSV的特殊形态，电镜观察可有效的鉴别病毒谱系。
可用Vero、BHK-21、IB-RS-2细胞作为水泡病的鉴别诊断。VSV 均能引起三者的病变效应（CPE）；FMD能在BHK-21、IB-RS-2中产生CPE；SVD(猪水疱病)只能在IB-RS-2中产生CPE。?
5.2 ELISA
据有关报道，直接ELISA 、IS-ELISA（间接夹心ELISA），固相ELISA、LP-ELISA（液相阻断ELISA）、Capture-ELISA等均可用于VSV检测。?
ELISA普遍认为无型特异性，但Alonso.A.等用兔抗各型及亚型的多价血清包被酶标板，用以捕获抗原；用豚鼠单价抗血清（针对某型或亚型的VSV）与抗原第二次结合，证明了ELISA能够分型甚至亚型。相比琼扩、补反、中和试验，ELISA具有快速、可靠、灵敏度高的优点。血清学试验中ELISA不能区别IN型与NJ型，可能由于二者存在共同的抗原所致，但ELISA可作为VSV与其他疫病的鉴别诊断的有效方法之一。?
ELISA以其高敏感性、不受前补体和抗补体因子的影响而被广泛采用。若以病毒糖蛋白为抗原，因为他们无感染性，且检测中和抗体的假阳性比VN试验要低。?
5.3 补体（CF）试验
用于早期抗体的定量。近年来广泛采用微量补反试验，一般几小时内可完成。但它的敏感性低，常受补体和非特异因子的影响。?
CF检测反刍亚目血清时，加犊牛血清至补体中使其含量达5%，这种改良的CF一般的CF将更敏感。检测马血清无需犊牛血清。猪血清在灭活后通常仍会有前补体物质存在，从而限制了CF在其检测中的应用，所以必须要有充足的正常猪血清对照以排除对CF试验结果的干扰。?
5.4 中和试验
可用动物或细胞中和试验。动物中和试验较少用，可用Vero细胞进行微量中和试验。试验要求活的病毒及细胞培养，要求严格的无菌环境，同时要3天后才出结果，比较麻烦，但结果比较准确。
5.5 PCR技术
是近年来发展起来的一种快速诊断技术，也是一种高敏感的实验方法。此方法既无病毒复制过程，也无带活毒的试验，全部试验可在1天内完成，能够达到快速诊断的目的，同时也可检出血样中不具感染性的VSV，可用于持续性感染的检测，快速鉴别诊断VSV、FMD、CV-B5病毒，同时还成功的区别VSV的两种血清型。所以，PCR成为研究VSV的病原性及持续性感染的理想方法。
Hofner等建立的半巢式PCR技术，针对不同的血清型设计特异性的引物，可使印第安纳州型和新泽西州型扩增出不同的产物，达到区别两种血清型的目的。?
自然康复的马、牛至少有1年的免疫力。牛体内的中和抗体持续8年之久，但抗体的滴度在1月内可波动至1 000倍左右。
实验证明针对G蛋白的抗体可中和病毒，通过抗体中和病毒和其他免疫学反应（如补体、巨噬细胞及T细胞、病毒感染细胞等）从而使实验小鼠得到保护。
尽管在实验小鼠中已有证明中和抗体能有效的阻止VSV的感染，中和抗体的出现却不足以阻止牛在自然感染时的临床症状的表现。尽管有高的中和抗体，牛仍然可在早期30～60天再次感染同一株病毒，而后可达康复。许多表现为地方流行性VS症状的动物，在疾病攻击前体内早已有了中和抗体。?
显然，在紧急情况下可用活的VSV野毒进行免疫。此方法曾被大量的应用于南美的牛群中，但会有散毒的危险。用甲醛、β-丙烯内或紫外线灭活的VSV可在小鼠体内产生弱的中和抗体。牛、鼠可用纯化的VSV G蛋白的免疫来产生保护作用。 ?
目前DNA疫苗及基因重组苗的研制，为疫苗免疫开辟了新的途径。Cantlon等人根据糖（G）蛋白能诱导机体产生中和抗体的原理，组建了一种新型DNA疫苗，用皮内注射的途径刺激鼠、牛、马可产生中和抗体，但分别产生了不同的免疫反应。若用表达白介素-2的基因重组疫苗或具有免疫刺激性的寡核苷酸链协同注射时可明显提高抗体水平。?
目前美国已批准生产氢氧化铝灭活苗。另一种油佐剂苗已在哥伦比亚做田间试验。这两种疫苗在接种马和牛的血清中均能产生高水平的特异性抗体。但血液抗体能否保护该病尚不清楚。弱毒苗已在美国、巴拿马共和国、危地马拉、秘鲁和委内瑞拉做过田间试验，结果均不可靠。目前，活苗（弱毒苗）或灭活苗都还未成为商品。?
由于VSV的广泛流行性、高度感染性、变异性、抗体保护的特殊性，目前尚无一种安全有效的疫苗防制。一旦发生此病，应立即采取紧急隔离、封锁、消毒等措施。同时在平时注意改善卫生环境，防止继发感染是十分必要的。由于VSV的感染途径比较复杂，有人建议从流行病学角度，建立一个防治昆虫和寄生虫的计划作为防御措施是完全合乎逻辑的。