免疫系统沦陷,继发感染致命
非洲猪瘟(ASF)被称为养猪业的"头号杀手",自2018年传入我国以来,已造成巨大经济损失。这种由非洲猪瘟病毒(ASFV)引起的急性传染病,对家猪致死率可高达100%,且目前尚无确实安全有效的预防用疫苗。
但一个有趣的问题来了:研究表明非洲猪瘟病毒感染通常不会引起明显细胞病变(Cytopathic effect ,CPE),那么猪究竟是怎么死的?越来越多的证据指向了一个答案:免疫系统功能受损后引发的继发细菌感染可能是导致猪死亡的直接原因。
01 病毒如何攻破猪的免疫系统?
非洲猪瘟病毒有一套惊人的"免疫逃逸"机制。它不像许多病毒那样直接快速摧毁细胞,而是巧妙地"劫持"宿主的免疫系统。
ASFV主要攻击猪免疫系统的核心——单核巨噬细胞系统。这些原本负责吞噬、杀灭和清除病原的免疫细胞,反而成为了ASFV的"繁殖工厂",导致其功能障碍和数量改变,造成严重免疫紊乱。
病毒通过多种精密机制实现这一攻击:
• 调控干扰素表达
干扰素是细胞抗病毒反应的关键因子。ASFV强毒株会先降低干扰素-γ表达,促进病毒在细胞内繁殖,后期又诱导细胞因子大量表达,形成"细胞因子风暴",导致感染猪体内实质器官的损伤。
• 操控细胞凋亡与自噬
ASFV通过病毒蛋白(如A179L、DP71L)直接调控宿主关键通路:一方面抑制凋亡,维持感染细胞的存活;另一方面劫持自噬,利用自噬体形成机制为病毒复制提供原料。
• 利用凋亡小体传播
研究发现ASFV会劫持宿主细胞凋亡通路,利用凋亡小体进行感染和胞间传播。这种传播方式可以有效逃逸抗体的中和作用,是ASFV的重要感染策略。
02 免疫系统崩溃后发生了什么?
当ASFV破坏了猪的免疫防御系统后,猪体就成为了各种病原菌滋生的"温床"。此时一些常见细菌会趁机侵入并大量繁殖,导致致命的细菌血症。
这些"趁火打劫"的细菌主要包括(经本团队实验室验证):
链球菌(Streptococcus spp.)
猪副嗜血杆菌(Haemophilus parasuis)
大肠杆菌(Escherichia coli)
巴氏杆菌(Pasteurella multocida)
这些细菌在健康猪体内可能只会引起轻微症状,但在免疫系统被ASFV破坏后,它们会迅速扩散到全身各个器官,造成全身性感染,最终导致猪的死亡。
03 免疫复合物与超敏反应的作用
除了继发感染外,研究还揭示了ASFV感染的另一个重要病理过程:抗原抗体复合物引发的超敏反应(所以,非洲猪瘟病毒属于阳性病原)。
ASFV从咽部感染后,会刺激扁桃体产生第一波抗体,形成第一批抗原抗体复合物,并建立起病毒复制点。2-3天后,进入头颈部引流淋巴结的ASFV刺激第二波抗体(主要是IgM)的产生。
这些抗体反而导致了非洲猪瘟病毒进入更多巨噬细胞,开始了ASFV的大量复制并向其他器官组织播散。
随着持续性病毒血症的形成,血液内的抗原-抗体复合物累积性增多,引发III型超敏反应(非洲猪瘟不属于免疫抑制),造成多种器官组织的微血管损伤与破裂。同时可能伴发II型超敏反应,进一步加剧组织损伤。
04 对非洲猪瘟防控的启示
理解猪感染ASFV后的真正死因,对我们防控该病提供了重要方向:
加强生物隔离措施:防止病毒进入猪场是关键第一步,毕竟没有感染就没有后续的免疫紊乱和继发感染。
提高猪群自身免疫力:通过营养调控和管理措施,增强猪群非特异性免疫力,可能帮助猪只抵抗ASFV弱毒株感染,减少损失。
控制继发细菌感染:在高风险期,适当使用抗菌药物可能有助于控制继发细菌感染,降低死亡率。但是,抗生素也同时造成免疫功能紊乱。
研发新型疫苗:针对ASFV的免疫逃逸机制,研发能够诱导有效细胞免疫应答的疫苗,可能是解决这一问题的根本途径。
结论:猪死了,是因为细菌,而不是病毒?
综上所述,非洲猪瘟病毒本身可能不是直接杀死猪的"凶手",而是通过摧毁猪的免疫系统,为其他病原菌打开了"大门"。真正导致猪死亡的,往往是继发的细菌感染引起的细菌血症。
这一理解不仅解释了为什么ASFV感染致死率如此之高,也为我们的防控策略提供了新思路:在严格生物隔离的基础上,提高猪群免疫力和控制继发细菌感染可能同样重要。
面对非洲猪瘟这一"分子级黑客",理解其操控细胞的精密策略是我们反击的第一步。或许未来,我们能通过"修复"被病毒篡改的细胞程序,彻底扭转战局。(作者:樊福好)