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目前，沒有有效的治療手段，預防接種口蹄疫疫苗是惟一有效的措施。由于口蹄疫傳播途徑多、傳染性強、病毒類型多、為多種動物共患等原因，迫切需要了解口蹄疫的流行現狀、病毒結構特性、流行傳播特點等。隨著分子生物學技術和電鏡技術在獸醫領域的廣泛應用，可以運用相應的現代科學技術，采取有效防控措施來禁止口蹄疫的發生。
口蹄疫（Foot and mouth disease,FMD）傳播途徑多、傳染性強、為多種動物共患，曾多次在世界上發生大流行，雖然是一個早已熟知的老病，但近幾年在亞洲等地再次暴發，又出現了一些新情況。另外，隨著分子生物學技術在獸醫領域的廣泛應用，對該病的研究有了一些新認識和新思路。文章就FMD流行、口蹄疫病毒(Foot and mouth disease virus，FMDV)及FMDV細胞受體等做一綜述。
1 口蹄疫分布及流行現狀
FMD在世界分布很廣，是國際間相互傳播流行蔓延的世界性傳染病，于1514年首次在意大利發現，最近一個世紀先后在美國、加拿大、墨西哥、英國、丹麥、我國臺灣省等國家和地區引起過大流行[1]。據聯合國糧農組織和世界動物衛生組織（OIE）家畜衛生年鑒統計，1953年，歐洲、非洲、拉丁美洲有66個國家流行FMD。1959年有57個國家流行，1979年仍有68個國家和地區流行FMD。據1987年不完全統計，48個國家和地區有發生FMD的報告[2]。1997年3月14日在臺灣省新株縣的1個牧場報告第1例可疑FMD病豬，截止7月15日，臺灣共有20個縣、市，6 147個牧場被染疫，毀滅牧場6 054個，病豬1 011 674頭，死亡184 231頭，屠宰3 850 581頭[3]。2000年報道FMD發生的情況有[4-5]，1月中國臺灣地區132頭病牛被宰殺；4月韓國發現5頭病畜，韓國政府宰殺了方圓20 km內的35萬頭牛和豬；俄羅斯一家農場發現口蹄疫，宰殺300多頭生豬和1頭奶牛；5月蒙古國東南部有至少140頭牲畜因患口蹄疫而死亡；日本北海道一農場有2頭牛被確認攜帶FMD，700多頭被懷疑可能染上此病的牛全部被宰殺；10月南非也首次發現FMD。2001年，FMD在阿根廷和英國等地重新暴發。此后，俄羅斯、哈薩克斯坦、沙特阿拉伯、蒙古、韓國、老撾，從歐洲到亞洲再到美洲都曾發生過FMD。
2 口蹄疫病毒及其特性
2.1 口蹄疫病毒結構
口蹄疫病毒屬小RNA病毒科口蹄疫病毒屬，由假20面體對稱的衣殼和病毒核酸構成。FMDV結晶衍射分析表明，該病毒粒子的整個外形是球形，不是嚴格的正20面體。FMDV核酸是由大約8 500個核苷酸組成的單股線狀ＲＮＡ，FMDV-RNA是單順反子，中途不停頓，一次將所有病毒蛋白編碼完。FMDV直徑20 nm～30 nm，分子質量6.9×103 ku，沉降系數146 S，無囊膜。在氯化銫中的浮密度為1.43 g/mL。完整病毒含有單鏈正股RNA、衣殼蛋白，并含有少量裝配過程中夾帶的非結構蛋白和宿主細胞肌動蛋白。VP1、VP2、VP3和VP4各60個分子構成病毒粒子外殼。基因組RNA全長約815 kb，可直接作為信使RNA。基因組RNA3′端為Poly(A)尾，在距5′末端約400個核苷酸處有一個Poly(C)區段，長度因毒株不同而異，約50 nt～250 nt。與大多數真核細胞mRNA不同，FMDV RNA 5′末端無帽子結構，而有一個病毒編碼的小蛋白質(3B)與FMDV RNA 5′末端的尿嘧啶殘基共價結合在一起。VPg蛋白不參與翻譯過程，但可能與病毒增殖有關。與其他小RNA病毒科成員一樣，FMDV也有一長5′非編碼前導序列[6-7]。
2.2 分型
根據血清學反應，FMDV可分為O、A、C、南非(SAT)Ⅰ型，SATⅡ型，SATⅢ型、亞洲(Asia)I型等7個血清型，1928年OIE決定采用Ｏ、Ａ、Ｃ 3型為國際通用的命名。1948年命名了南非Ⅰ型(SAT)、南非Ⅱ型(SAT)、南非Ⅲ型(SAT)。1954年報道了亞洲型Ⅰ(AsiaⅠ)的存在。每個血清型又有很多亞型，型內不同毒株間的遺傳變異可導致抗原差異。已知有O1-11，A1-32，C1-5，SATⅠ1-7，SATⅡ1-3，SATⅢ3-4，AsiaⅠ1-3計65個亞型，在同型內的亞型間有部分交叉免疫性[8-9]。
2.3 口蹄疫病毒的抗原結構
FMDV抗原結構是由病毒顆粒表面的抗原位點構成的。抗原位點研究最多的是Ｏ型FMDV，但早期的工作只是重復強調VP1序列141位～160位氨基酸殘基和203位～213位氨基酸殘基2個區域所起的作用。謝慶閣確定了O1型FMDV的3個抗原位點，有2個位點是形態位點，與病毒結構有關。Parry等進一步研究發現，第1個位點由包括VP1第146位和第206位或第207位氨基酸殘基在內的VP1序列146位～150位和203位～213位氨基酸殘基構成，第2個位點是VP1序列161位～180位和203位～213位中的氨基酸殘基構成的。第3個位點由包括VP1第143位和144位氨基酸在內的VP1序列143位～146位和200位～213位氨基酸殘基組成。FMDV VP1的免疫原性區域在病毒子和立體結構上互相靠近構成了一個由許多形態表位組成的抗原區域，而這個區域內一些表位的功能是獨立的[10-11]。
對Ａ型FMDV抗原結構的研究主要集中在Ａ5、Ａ10、Ａ12、Ａ22等亞型。主要抗原位點內至少存在4個表位，包括了VP1第151位、152位、201位、205位和VP3第175位、178位氨基酸殘基；次要抗原位點內只發現1個表位，包括VP1第173位氨基酸。Thomas等發現FMDV A10有2個主要抗原位點和2個次要抗原位點。Saiz等報道A5有2個中和抗原位點，位于VP1Ｃ端的包括VP1第198位氨基酸，是一個線性表位；另一個點在VP2上，由2個形態表位組成，包括第72位和第79位氨基酸。Butchaeah等分析了FMDV Asia型病毒，位于VP1BG-ＢＧβH環內，還有一個表位和IgA類單抗反應[12]。
FMDV Ｃ型有4個抗原位點。雖然FMDV抗原結構的研究還不夠深入，但仍看到一些共同特征[13]：①小ＲＮＡ病毒結構蛋白1Ｂ、1Ｃ、1Ｄ的三維結構都相似，由8個β-片和2個α-螺旋組成的圓筒狀。組成FMDV抗原結構的氨基酸都位于β-片間或β-片與α-螺旋間；②各種FMDV抗原結構相差很大，但大都強調了VP1βＧ-βＨ環和VP1Ｃ-端對病毒抗原結構的意義；③FMDV顆粒三維結構的研究表明，VP1-3都有其重要作用，都有氨基酸位于病毒子表面，都能參與抗原位點的形成。VP1上有3個很保守的氨基酸序列，它具有與細胞受體結合的主要功能，是病毒感染細胞的關鍵。VP1以突起形式暴露在病毒粒子的表面，在免疫中發揮著重要的作用，尤其是VP1的140位～160位和203位～213位氨基酸殘基。④FMDV抗原點中，形態表位多，保守，有型特異性。線性表位少，易變，毒株特異性極強，很少存在于其他分離病毒表面。
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2.4 特性
FMDV對低溫穩定，對熱敏感，60 ℃ 15 min或70 ℃ 10 min即可滅活；對酸、堿特別敏感，醛類化學物在pH5或pH9環境中可瞬間殺死FMDV；紫外線和電離輻射有殺滅作用；對蛋白酶、DNA酶、脂溶劑、蛋白變性劑等有抵抗力；酚、酒精、氯仿等消毒劑對口蹄疫病毒不起作用；食鹽也無殺滅作用。FMDV對環境有很強的抵抗力，在污染畜舍干燥的垃圾內可存活14 d，在潮濕的垃圾內存活8 d；在污水中17 ℃~21 ℃存活21 d，4 ℃~13 ℃存活103 d，尿中存活39 d；在土壤表面，秋天可存活28 d，夏天可存活3 d；FMDV在含毒組織和污染的飼料、飼草、皮毛等可保持傳染性達數天、數周，甚至數月之久。水皰皮內的病毒在-30 ℃~-70 ℃可保存12年之久[7,9]。
3 流行特點
3.1 易感動物
偶蹄動物是最易感的動物，以牛最易感，豬、羊次之，人也能感染發病。
3.2 傳染源
病畜和帶毒畜是主要的傳染源。染疫動物是最危險的傳染源，能長期帶毒和排毒，被FMDV感染過的動物可能會成為不表現臨床癥狀、持續感染的帶毒者。在病畜的水皰皮內和淋巴液中含毒量最高。在發熱期間血液內含毒量最多，奶、尿、口涎、淚和糞便中都含有FMDV。病畜破潰的水皰皮排毒量最多，其次為糞、乳、尿和呼出的氣體，染疫公畜精液也能使受精的母畜感染發病，飼養染疫動物的圈舍、草場、飲水源以及屠宰染疫動物的場所、工具和排放的污水等均是傳染源[14-15]。
3.3 傳播途徑
FMD有兩種流行方式[16]，一為擴散式，即由一點或一塊，逐漸向四周擴散蔓延；二為跳躍式，即由一點跳到很遠的地方出現新疫點。傳播因素移動快，病毒毒力強，氣溫低，會出現這種遠距離傳播。該病毒具有多型性、易變性、宿主廣泛性、傳染力極強，所以一旦發生，常呈流行性，甚至大流行性。主要傳染途徑是消化道和呼吸道、損傷的皮膚、黏膜以及完整皮膚(如乳房皮膚)、黏膜(眼結膜)。牲畜的流動、畜產品的運輸，被病畜的分泌物、排泄物和畜產品污染的車船、水源、牧地、飼養用具、飼料、飼草等，以及來往人員和易感動物都是重要的傳播媒介。空氣也是一種主要的傳播媒介，病毒能隨風散播到50 km～60 km以外的地方，可發生遠距離跳躍式傳播。口蹄疫的發生沒有嚴格的季節性，但受氣溫、日照等因素的影響，往往表現為冬、春季節發病率偏高，夏季較少，在大群飼養的豬場無明顯的季節性。
4 宿主細胞受體
FMDV要侵染細胞，先決條件是吸附宿主細胞，而這種吸附過程依賴于宿主細胞受體。故了解FMDV的細胞受體有助于揭示FMDV的感染途徑及細胞內的復制。
4.1 宿主細胞受體的FMDV配體
FMDV宿主細胞的吸附是病毒蛋白與細胞膜表面特定蛋白(受體)特異結合的過程，它是病毒穿入細胞感染的先決條件[17]。在FMDV蛋白與受體特異性結合方面，一般認為FMDV衣殼蛋白VP1上的精氨酸-甘氨酸-天門冬氨酸序列是細胞表面受體的配體，是FMDV侵染細胞所必需的[18]。
4.2 宿主細胞整聯蛋白受體
FMDV能利用多種不同的細胞表面分子的整聯蛋白，該整聯蛋白是一類由α、β亞基以非共價結合而形成的膜蛋白家族，該蛋白家族包括由十幾種不同的α亞基，數種β亞基形成的20多種αβ結合物，它能有效地識別FMDV配體上RGD序列并與之特異性結合。
4.3 宿主細胞硫酸乙酰肝素受體
FMDV的另一類受體硫酸乙酰肝素能與O型FMDV結合，導致FMDV對細胞的侵染。
4.4 FMDV進入宿主細胞的第3條途徑
Baranowski等通過試驗及多次傳代的FMDV獲得了感染人K-562細胞的能力，從而得出FMDV在進入同一型細胞時具有應用多變的多樣受體的潛能，表明FMDV侵染細胞的過程中存在著第3條途徑。
5 結語
在國際貿易日趨繁榮，物資交流和旅游活動日益便捷的情況下，許多國家都有可能再度遭到FMD的襲擊。FMD嚴重危害畜牧業的發展，對外貿易和旅游業也遭受慘重損失。全世界每年由此造成的直接經濟損失可達數百億美元，FMD的暴發已經影響到國際關系，國家聲譽和經濟發展。在某些流行過程中病毒還可發生變異，這就給防控和消滅FMD帶來了一系列艱巨而復雜的問題，因而進一步了解其病毒的本質和流行病學規律，為FMD的防治工作奠定基礎。
