动物分子流行病学.ppt
《动物分子流行病学.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《动物分子流行病学.ppt(68页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 动物分子流行病学动物分子流行病学 (Animal molecular epidemiology)丁壮丁壮 教授教授 博士研究生导师博士研究生导师吉林大学畜牧兽医学院动物医学系吉林大学预防兽医学国家重点学科SARS 思考n1、疫病的诊断依据?n2、病原诊断与“正常带毒”的关系?n3、血清学诊断的实际价值?n4、疫苗性质与抗体的关系?新的研究方向n1、病原结构学n2、病原结构功能学n3、病原生态学n4、分子诊断学n5、抗体学n6、?一、概论一、概论 1 动物分子流行病学动物分子流行病学 (Animal molecular epidemiology)应用分子生物学技术和理论,研究引起动物疫病的病原
2、变异规律、结应用分子生物学技术和理论,研究引起动物疫病的病原变异规律、结 构与功能(发病机理、免疫机理等),进而分析疫病在畜禽群中发生、构与功能(发病机理、免疫机理等),进而分析疫病在畜禽群中发生、发展和分布的规律,制定预防、控制和消灭这些疫病的对策与措施的科学。发展和分布的规律,制定预防、控制和消灭这些疫病的对策与措施的科学。n概念的含义:概念的含义:n以动物群体为单位;以动物群体为单位;n病原在同一病原在同一/不同动物群体中分布和变异规不同动物群体中分布和变异规律,以便了解疫病自然史;律,以便了解疫病自然史;n不同血清型不同血清型/基因型同一病原分布及演化,基因型同一病原分布及演化,有助于
3、确定疫病的重要性及制定有针对性有助于确定疫病的重要性及制定有针对性的特异免疫措施;的特异免疫措施;n研究病原生态学;研究病原生态学;n病原结构与功能;病原结构与功能;n新型疫苗研发新型疫苗研发。2 研究动物分子流行病学的意义研究动物分子流行病学的意义 n1、国内外畜禽疫病疫情的、国内外畜禽疫病疫情的 流行和泛滥流行和泛滥n2、国家荣誉和人民利益的、国家荣誉和人民利益的 需要。需要。3动动物分子流行病学的研究范围物分子流行病学的研究范围 1、研究一定地区内各种疾病的种类、分布、流行概况;、研究一定地区内各种疾病的种类、分布、流行概况;2、研究某种疫病在一定地区分布和流行情况;、研究某种疫病在一定
4、地区分布和流行情况;3、研究并阐明某种传染病在特定时间、地点、环境条件下、研究并阐明某种传染病在特定时间、地点、环境条件下 的流行规律,以便能够有效地预防和控制发生和流行;的流行规律,以便能够有效地预防和控制发生和流行;4、研究某些疫病的病因与发病机理,探索新的防控措施;、研究某些疫病的病因与发病机理,探索新的防控措施;5、研究某些病原的性质与功能,探索新的诊检防手段;、研究某些病原的性质与功能,探索新的诊检防手段;6、研究影响某些疫病流行的外在因素;、研究影响某些疫病流行的外在因素;7、研研究究各各种种传传播播媒媒介介(如如野野生生动动物物、啮啮齿齿动动物物、节节肢肢动动物物等等)的分布的分
5、布、功能等;、功能等;8、研究各种病原生态学。、研究各种病原生态学。n举例说明举例说明nFMDV基因所编码的一个大的聚蛋白可逐级裂解病毒结构蛋白和非结构蛋白,产生的基因所编码的一个大的聚蛋白可逐级裂解病毒结构蛋白和非结构蛋白,产生的非结构蛋白有非结构蛋白有L、2A、2BC、3AB、3ABC、3D等;等;其中其中L蛋白的免疫原性比其他非结构蛋白弱,感染动物不一定能产生抗体,即使产蛋白的免疫原性比其他非结构蛋白弱,感染动物不一定能产生抗体,即使产生抗体,维持的时间也比较短。生抗体,维持的时间也比较短。病毒感染动物可产生抗病毒感染动物可产生抗2B抗体,但这种抗体在抗体,但这种抗体在ELISA反应中重
6、复性不好,不能作反应中重复性不好,不能作为检测抗体。为检测抗体。2C抗体由于消退的比抗体由于消退的比3ABC快,且免疫牛中可检测到快,且免疫牛中可检测到2C抗体,因此也不能作为检抗体,因此也不能作为检测指标。测指标。3D又称病毒感染相关抗原,没有型特异性,检测其抗体是评价动物是否接触过抗又称病毒感染相关抗原,没有型特异性,检测其抗体是评价动物是否接触过抗原的重要指标,也是国际贸易必检项目。目前认为仅检测原的重要指标,也是国际贸易必检项目。目前认为仅检测3D抗体不能区分感染动物抗体不能区分感染动物与免疫动物,因为疫苗中往往含有痕量的非结构抗原,经过多次免疫后,在免疫动物与免疫动物,因为疫苗中往往
7、含有痕量的非结构抗原,经过多次免疫后,在免疫动物体内也能检测到体内也能检测到3D抗体。抗体。3ABC聚蛋白中,聚蛋白中,3A免疫原性最强,免疫原性最强,3C免疫原性较弱。许多资料认为免疫原性较弱。许多资料认为3ABC作为作为感染的标志可信度较大。检测感染的标志可信度较大。检测3ABC抗体是确诊感染的重要指标。抗体是确诊感染的重要指标。n应用原核表达系统表达的口蹄疫病毒非结构蛋白(应用原核表达系统表达的口蹄疫病毒非结构蛋白(NSP)3ABC多肽作为抗多肽作为抗原建立了一种可以区分原建立了一种可以区分FMDV感染与接种灭活苗免疫牛的间接酶联免疫吸附感染与接种灭活苗免疫牛的间接酶联免疫吸附试验,并通
8、过大量的临床试验确定了血清抗体阳性与阴性效价的临界值。试验,并通过大量的临床试验确定了血清抗体阳性与阴性效价的临界值。n方法的原理为:动物在感染方法的原理为:动物在感染FMDV后既产生结构蛋白抗体,也产生非结构蛋后既产生结构蛋白抗体,也产生非结构蛋白抗体,而接种纯化灭活病毒后,几乎只产生结构蛋白抗体。经过大量试验白抗体,而接种纯化灭活病毒后,几乎只产生结构蛋白抗体。经过大量试验结果证明,该结果证明,该ELISA方法灵敏度比方法灵敏度比VIAA AGID(病毒感染相关抗原琼脂糖凝(病毒感染相关抗原琼脂糖凝胶免疫扩散试验)高。意大利的胶免疫扩散试验)高。意大利的De等等(1997)研制出基于研制出
9、基于3ABC蛋白的间接捕蛋白的间接捕获获ELISA技术,并可区分野毒感染和疫苗毒感染。在这套技术,并可区分野毒感染和疫苗毒感染。在这套ELISA方法中,应方法中,应用单抗来捕获在大肠杆菌中表达的用单抗来捕获在大肠杆菌中表达的3ABCFMDV非结构聚合肽,并将非结构聚合肽,并将OD值小于值小于0.的样品判为阴性。用此的样品判为阴性。用此ELISA技术监测了大量的经过免疫的和感技术监测了大量的经过免疫的和感染的动物,所有的经过攻毒试验的动物其染的动物,所有的经过攻毒试验的动物其ELISA试验的试验的OD值都大于值都大于0.2,超,超过过99的经过疫苗免疫的动物的经过疫苗免疫的动物ELISA结果为阴
10、性(即小于结果为阴性(即小于0.2),显示出该),显示出该方法良好的敏感性。后经特异性试验结果证实,该方法的特异性大于方法良好的敏感性。后经特异性试验结果证实,该方法的特异性大于99.5。针对针对3ABC抗原的抗体最早可于免疫后抗原的抗体最早可于免疫后8 d测出,并且抗体测出时间可长达至测出,并且抗体测出时间可长达至少少1年。此年。此ELISA方法安全、经济。鉴于其优良特点,可参与方法安全、经济。鉴于其优良特点,可参与FMD根除运动根除运动和防控计划。和防控计划。nAPMV-1是确切报道的能够在多种禽类唯一具有广泛是确切报道的能够在多种禽类唯一具有广泛致病性的血清型。致病性的血清型。n20世纪
11、二十年代世纪二十年代鸡、火鸡鸡、火鸡n六十年代六十年代鹦鹉、笼养鸟鹦鹉、笼养鸟n七十年代七十年代鸽、鹌鹑鸽、鹌鹑n八十年代八十年代鸵鸟、孔雀、企鹅鸵鸟、孔雀、企鹅n九十年代九十年代鹅鹅n21世纪初世纪初鸭(福建)、猪(上海、江苏、浙江等)鸭(福建)、猪(上海、江苏、浙江等)n人(人(Isolation of Avian Paramyxovirus 1 from a Patient with a Lethal Case of Pneumonia Journal of virology,Nov.2007,p.1270912714 鹅副粘病毒病流行态势鹅副粘病毒病流行态势1、副粘病毒的动物感染谱增宽
12、、副粘病毒的动物感染谱增宽 2、副粘病毒侵犯人类越来越明显、副粘病毒侵犯人类越来越明显NDV(新城疫病毒)研究背景(新城疫病毒)研究背景4动物分动物分子流行病学研究的重要意义子流行病学研究的重要意义1、有利于查明一定地区内各种疫病的种类、分布和流行规律;、有利于查明一定地区内各种疫病的种类、分布和流行规律;2、有利于查明某种疫病在一定地区的分布和流行情况;、有利于查明某种疫病在一定地区的分布和流行情况;3、有有利利于于阐阐明明某某种种传传染染病病在在特特定定时时间间、地地点点、环环境境条条件件下下的的流流行行规规律律,以以便便能能够够有有效效地地预防和控制其发生和流行;预防和控制其发生和流行;
13、4、有有利利于于调调查查某某些些疫疫病病(尤尤其其是是新新发发现现的的传传染染病病、老老病病新新形形式式的的出出现现等等)的的病病因因与与发发病病机理,探索新的防控措施;机理,探索新的防控措施;5、有利于某些病原的性质与功能研究,探索新的诊、检、防手段;、有利于某些病原的性质与功能研究,探索新的诊、检、防手段;6、有利于研究影响疾病流行的外在因素(如自然环境改变、自然疫源地介入等);、有利于研究影响疾病流行的外在因素(如自然环境改变、自然疫源地介入等);7、有有利利于于调调查查各各种种传传播播媒媒介介(如如野野生生动动物物、啮啮齿齿动动物物、节节肢肢动动物物等等)的的分分布布、功功能能等等,以
14、便切断传播途径;以便切断传播途径;8、有利于研究各种病原的功能性基团及免疫增强剂等,提高特异免疫效应;、有利于研究各种病原的功能性基团及免疫增强剂等,提高特异免疫效应;9、有利于考核综合性防疫措施执行情况,如检、隔、封、消、处等;、有利于考核综合性防疫措施执行情况,如检、隔、封、消、处等;10、有利于对重要人兽共患病及生物战剂的深入研究。、有利于对重要人兽共患病及生物战剂的深入研究。HendraVirusDiseasen1、澳大利亚(、澳大利亚(1994、2004)两度爆发人、马共)两度爆发人、马共患的亨德拉病毒病。马呈现严重的呼吸道症状、患的亨德拉病毒病。马呈现严重的呼吸道症状、共济失调和高
15、致死率;人呈现流感样症状共济失调和高致死率;人呈现流感样症状/呼吸呼吸道症状道症状/反复发作性脑炎症状。反复发作性脑炎症状。n2、果蝠是、果蝠是HeV的自然宿主。的自然宿主。n3、爆发时间和果蝠的繁殖季节有一定联系。、爆发时间和果蝠的繁殖季节有一定联系。n4、直接接触是传播的主要途径。、直接接触是传播的主要途径。n5、明显的人兽共患特征,容易通过发病动物传、明显的人兽共患特征,容易通过发病动物传播到人类,而且致病性强、病死率高。美国播到人类,而且致病性强、病死率高。美国CDC将其列为最高生物安全级别(将其列为最高生物安全级别(BSL-4)。)。Locationsofhenipavirusout
16、breaks(redstarsHendravirus;bluestarsNipahvirus)anddistributionofhenipavirusflyingfoxreservoirs(redshadingHendravirus;blueshadingNipahvirus)二、感染与疾病二、感染与疾病1感染过程感染过程病原微生物侵入动物的机病原微生物侵入动物的机体和动物机体的反应这一体和动物机体的反应这一对矛盾对立统一的过程。对矛盾对立统一的过程。2感染感染病原微生物侵入动物机体,并病原微生物侵入动物机体,并在一定的部位定居、生长繁殖,在一定的部位定居、生长繁殖,从而引起机体一系列病理反应
17、从而引起机体一系列病理反应的过程。的过程。3传染病传染病 凡是由病原微生物引起,具有凡是由病原微生物引起,具有一定的潜伏期和临床症状,一定的潜伏期和临床症状,并具有传染性的疾病,称为并具有传染性的疾病,称为传染病。传染病。传染病的特征传染病的特征n由特定的病原体引起;由特定的病原体引起;n具有传染性和流行性;具有传染性和流行性;n机体发生特异性反应;机体发生特异性反应;n具有特征性的临床表现;具有特征性的临床表现;n具有特征性的病理变化;具有特征性的病理变化;n耐过动物能获得特异性免疫。耐过动物能获得特异性免疫。4特异性免疫特异性免疫n动物患某种传染病痊愈后,或病原微生物(抗原物质)进入机体动
18、物患某种传染病痊愈后,或病原微生物(抗原物质)进入机体后,机体可产生针对该种微生物的免疫能力,机体常可抵抗同一后,机体可产生针对该种微生物的免疫能力,机体常可抵抗同一种病原体的再次感染,称为特异性免疫。种病原体的再次感染,称为特异性免疫。n体液免疫:体液免疫:病原微生物进入机体后刺激病原微生物进入机体后刺激B细胞,使其转化为浆细胞,产生多类细胞,使其转化为浆细胞,产生多类免疫球蛋白,即抗体。免疫球蛋白可分为五大类,即免疫球蛋白免疫球蛋白,即抗体。免疫球蛋白可分为五大类,即免疫球蛋白G、A、M、D、E,它们是构成体液免疫的基础。,它们是构成体液免疫的基础。n细胞免疫:细胞免疫:是指动物体内是指动
19、物体内T淋巴细胞和其它细胞(主要是巨噬细胞)受抗原刺淋巴细胞和其它细胞(主要是巨噬细胞)受抗原刺激后,分化、增生、转化为致敏淋巴细胞所表现出来的特异性免激后,分化、增生、转化为致敏淋巴细胞所表现出来的特异性免疫应答。这种免疫应答不能通过血清传递,只能通过致敏淋巴细疫应答。这种免疫应答不能通过血清传递,只能通过致敏淋巴细胞传递,故称细胞免疫。胞传递,故称细胞免疫。5病原体和宿主在感染过程中的相互关系病原体和宿主在感染过程中的相互关系 n一、病原体对宿主的作用一、病原体对宿主的作用1、病原体侵袭力、病原体侵袭力2、病原体产生毒素的能力、病原体产生毒素的能力3、病原体的侵入数量、病原体的侵入数量4、
20、病原体的侵入门户与特异性定位、病原体的侵入门户与特异性定位5、病原体的变异、病原体的变异n二、宿主对病原体的作用二、宿主对病原体的作用1、天然屏障、天然屏障2、种间屏障、种间屏障2、非特异性免疫、非特异性免疫3、特异性免疫、特异性免疫6感感染的类型染的类型 按传染病的病程长短分:按传染病的病程长短分:1、最急性型、最急性型2、急性型、急性型3、亚急性型、亚急性型4、慢性型、慢性型按传染的发生分:按传染的发生分:1、外源传染、外源传染2、内源传染、内源传染按病原的种类分:按病原的种类分:1、单一传染、单一传染2、混合传染、混合传染3、继发传染、继发传染按临床表现分:按临床表现分:1、显性传染、显
21、性传染2、隐性传染、隐性传染3、一过型传染、一过型传染4、顿挫型传染、顿挫型传染 广东湖南江西湖北河南山东安徽浙江江苏福建河北辽宁吉林黑龙江新疆n7病毒的持续性感染病毒的持续性感染是是指指动动物物长长期期持持续续的的感感染染状状态态。由由于于入入侵侵的的病病毒毒不不能能杀杀死死宿宿主主细细胞胞而而形形成成病病毒毒与与宿宿主主细细胞胞间间的的共共生生平平衡衡,感感染染动动物物可可长长期期或或终终身身带带毒毒,而而且且经经常常或或反反复复不不定定期期地地向向外外界界排排出出病病毒毒,但但常常缺缺乏乏临临床床症症状状,或或其其症症状状与与免免疫疫病病理理反反应应有有关关。若若由由此此种种动动物物采采
22、血血或或脏脏器器感感染染同同种种健健康康动动物物时时常常可可成成功功地地引引起感染。起感染。n8慢病毒感染慢病毒感染又称长程感染。是指潜伏期长,发又称长程感染。是指潜伏期长,发病呈进行性且最后取死亡转归的病呈进行性且最后取死亡转归的一种病毒感染。其与持续性感染一种病毒感染。其与持续性感染的不同点,在于疾病过程缓慢,的不同点,在于疾病过程缓慢,但不断发展而且无例外地死亡。但不断发展而且无例外地死亡。三、传染病的发展阶段三、传染病的发展阶段 n一、潜伏期一、潜伏期 从病原体侵入机体时起,直至出现最初的一从病原体侵入机体时起,直至出现最初的一些临床症状为止,这一段时间称潜伏期。些临床症状为止,这一段
23、时间称潜伏期。几种重要传染病的平均潜伏期几种重要传染病的平均潜伏期 炭疽:炭疽:23天天 口蹄疫:口蹄疫:24天天 结核病:结核病:1645天天 猪瘟:猪瘟:1周周 鸡新城疫:鸡新城疫:36天天 马传染性贫血:马传染性贫血:1030天天 了解潜伏期长短在流行病学上具有重要意义了解潜伏期长短在流行病学上具有重要意义1、确定检疫(隔离)期限。、确定检疫(隔离)期限。2、判定传播媒介的种类和数量。、判定传播媒介的种类和数量。3、判断流行过程的长短。、判断流行过程的长短。4、推算病畜的感染日期。、推算病畜的感染日期。5、确定紧急免疫动物的观察期限。、确定紧急免疫动物的观察期限。6、处于潜伏期的动物是危
24、险的传染源。、处于潜伏期的动物是危险的传染源。根据潜伏期长短,实施有效措施。根据潜伏期长短,实施有效措施。7、评价防疫措施的效果。、评价防疫措施的效果。二、前驱期二、前驱期 潜潜伏伏期期过过后后,直直至至某某种种传传染染病病的的主主要要症症状状出出现现之之前前,这这段段时时间间叫叫前前驱驱期期。此此期期主主要要呈呈现现大大多多数数传传染染病病初初期期的的一一般般症症状,如状,如T、P、R值增高,精神、食欲差等。值增高,精神、食欲差等。三、明显期三、明显期 可可以以理理解解为为典典型型发发病病期期,即即于于前前驱驱期期之之后后,呈呈现现某某种种传传染染病病特特有有的的典典型型的的临临床床症症状状
25、或或全全部部主主要要症症状状时时,称称为为明明显显期,期,四、转归期四、转归期 疾病的转归期分三种,一是痊愈:病情好转,主要症疾病的转归期分三种,一是痊愈:病情好转,主要症状消失,病畜逐渐恢复健康;二是带菌(毒)动物:即临床状消失,病畜逐渐恢复健康;二是带菌(毒)动物:即临床症状消失,但体内仍带菌(毒),如马传贫、慢性猪瘟、慢症状消失,但体内仍带菌(毒),如马传贫、慢性猪瘟、慢性新城疫等;三是死亡:病情恶化,病畜死亡。性新城疫等;三是死亡:病情恶化,病畜死亡。四、病原生态学与疫病流行四、病原生态学与疫病流行 疫病流行的生物学基础疫病流行的生物学基础1、流行过程是传染病在畜禽群中发生、传播的过、
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 动物 分子 流行病学
限制150内