非洲马瘟病毒(African Horse Sickness Virus, AHSV)是一种由双链RNA组成的病毒,直径约75nm,具有两层20面体对称的衣壳,由32个壳粒组成。其基因组由10个大小不等的双链RNA片段构成,分别被编码为L1~L3、M4~M6和S7~S10片段,这些片段编码10个蛋白质。病毒的内衣壳由VP3和VP7蛋白构成,其中VP6被认为是病毒dsRNA的解旋酶。外衣壳由VP2和VP5蛋白构成,而细胞膜通过时会被脱掉。除了结构蛋白外,还有3个非结构蛋白,包括NS1、NS2和NS3/NS3A。
在病毒的主要结构蛋白中,VP2蛋白由L2基因编码,是病毒最主要的型特异性抗原。其序列在AHSV9个血清型中的变动范围为47.6%~71.4%,是变异率最大的蛋白。VP2蛋白的抗原性主要集中在252aa~488aa区域,该区域差异大,大部分是亲水性氨基酸,并且在不同血清型之间有较高的序列一致性。VP5蛋白由M6基因编码,其序列在AHSV-6、AHSV-4、BTV-10和EHDV-1之间有较高的一致性,与VP2和VP7相互作用,保持病毒结构的稳定性。VP5蛋白根据疏水性分布图分为N端和C端两个部分,其中N端为螺旋状,C端为球形结构,共同作用维持病毒结构的稳定性。
VP7蛋白和VP3蛋白分别由S7和L3基因编码,是该病毒的主要内衣壳蛋白。VP7在非洲马瘟病毒中高度保守,是该病毒的血清群特异性抗原。重组杆状病毒在昆虫细胞中克隆表达了VP7和VP3,VP7表达水平高且聚集成独特的晶体,而VP7和VP3共表达可在细胞中形成类核心颗粒。AHSV的VP7蛋白在感染细胞的胞浆中形成平面六边形晶体,而由重组杆状病毒表达的VP7则形成大的盘片状晶体。在电镜下观察,AHSV的VP3和VP7蛋白形成的类核心颗粒与非洲马瘟空核心颗粒非常相似,但类核心颗粒有一暗的中央区域,呈典型的20面体对称结构,外层包围着一低电子密度层,形成有绒毛外观的类核心颗粒。
非结构蛋白中,NS1蛋白在AHSV中高度保守,其在病毒感染细胞中形成的微管结构由NS1组成。NS1在BTV和EHDV感染的细胞中也形成了类似的微管结构,但与AHSV的微管在外观上存在明显差异。NS1微管在某些条件下不稳定,只能在特定缓冲液或pH值下稳定存在。NS3/NS3A蛋白与NS1和NS2相比,在感染细胞中的合成量较少,这两个蛋白由S10基因上两个同相重叠的开放阅读框编码。NS3存在于感染细胞的胞膜中,特别是在AHSV释放位点,提示其与病毒的形态发生和释放有关。NS3的变异率在AHSV各蛋白中仅次于外衣壳蛋白VP2,其序列差异可用于区分同种血清型的野毒株和弱毒活疫苗株。
NS3蛋白在非洲马瘟病毒中被分为3个不同的进化群,分别命名为α、β和γ。尽管3个NS3进化群的区别明显,但某一特定AHSVNS3属于哪个进化群并不完全由病毒血清型决定。基因重排在分节段基因组的病毒中是自然发生的,AHSV的基因重排可以解释一些较大的变异率。NS3蛋白在非洲马瘟病毒中具有保守区域,包括甲硫氨酸起始密码子、脯氨酸富集区、高度保守区以及可形成跨膜螺旋的两个疏水结构域。尽管与其他环状病毒的NS3蛋白存在相似性,但AHSVNS3与BTVNS3在某些方面有很大的不同,如糖基化位点和N-十四烷基化基序。AHSVNS3的表达水平低,只能通过免疫印迹或放射性标记法检测。NS3蛋白的两个疏水区与细胞毒性效应有关,它们在膜上的定位和功能是通过改变细胞膜的通透性实现的。
非洲马瘟是由非洲马瘟病毒引起的马属动物的一种急性或亚急性传染病。以发热、皮下结缔组织与肺水肿以及内脏出血为特征,只能通过昆虫传播。马对此病的易感性最高,病死率高达95%。中国尚无本病发生。OIE将其列为A类疫病。本病发生有明显的季节性和地域性,多见于温热潮湿季节,常呈地方流行或暴发流行,传播迅速;厚霜、地势高燥、自然屏障等影响媒介昆虫繁殖或运动的气候、地理条件,将使本病显著减少。