李树博
(辽宁省动物疫病预防控制中心,辽宁沈阳 110164)
牛病毒性腹泻病毒分子生物学特性及流行病学研究进展
李树博
(辽宁省动物疫病预防控制中心,辽宁沈阳 110164)
牛病毒性腹泻病毒属于黄病毒科的瘟病毒属,是一组由单链RNA病毒组成的瘟病毒,与羊边界病病毒、猪瘟病毒在血清学上能够产生交叉反应,并能够突破宿主特异性交叉感染。本文介绍了牛病毒性腹泻病毒的分子生物学特性、国内外流行情况及对牛以外动物的感染情况。为牛病毒性腹泻的综合防控提供理论依据。
牛病毒性腹泻;分子生物学;流行病学;研究进展
牛病毒性腹泻是1946年在纽约州由Olafson等首先发现并报道的。牛病毒性腹泻(BVD)是指以消化道溃疡和下痢为特征的牛传染性疾病。此病最早发生于美国纽约州的艾萨卡镇,当时被认为是冬季痢疾,紧接在其他邻近的牛群暴发。发病奶牛的产奶量减少,有些怀孕母牛在感染后10~90d内发生流产,还有些牛出现肺炎症状。由于此病典型的临床症状是腹泻,故称为牛病毒性腹泻(BVD),病原即称为牛病毒性腹泻病毒(BVDV)。
根据毒株在培养的上皮细胞上的繁殖活性将BVDV分为两种生物型:非致细胞病变型(Noncytopathicbiotype,NCP)和致细胞病变型(Cytopathicbiotype,CP),两种生物型的血清型相同,但与宿主细胞作用不同,尤其在粘膜病致病机制方面。非细胞致病变型和细胞病变型毒株都可在细胞培养中合成一个分子量为125ku的非结构蛋白NS2/3。在细胞致病变型毒株中,NS2/3蛋白被裂解为两个单独的病毒蛋白:NS2、NS3蛋白。通常,NS3蛋白的产生于嵌入到病毒基因组的细胞基因序列有关。Meyers等研究发现,在病毒基因序列的氨基酸1535或1589为嵌入了子羧基端包含氨基酸的细胞基因序列。这两个位置分别指的是A和B位置。位置B是NS2/3前体蛋白上裂解出游离NS3氨基端的切割位点,故一般认为B位置上细胞基因序列的嵌入导致了NS2/3的解体。嵌入到致细胞病变型BVDV1的绝大多数描述都是在B位置上。也就发现细胞RNA的插入使NCP型BVDV的基因发生重组,转化为CP型BVDV。在细胞培养过程中,NCP型BVDV没有发生明显的细胞病变,因此认为这种生物在体内不能引起持续感染,因此它们通常被作为BVDV弱毒疫苗首选的生物型。
自然界中,绝大多数BVDV分离株是非致细胞病变型。在野生环境下,致细胞病变型BVDV毒株一般分离与爆发的黏膜病或免疫后疾病暴发的病例。目前研究报道的所有高毒力BVDV毒株都是非致细胞病变型。简而言之,从养牛业的管理角度来说,确定一个BVDV毒株的基因型通常比确定其生物型更为重要。
BVDV呈全球性分布,各养牛业发达国家均有流行,如今该病已成为美国牛场中主要传染病之一。据统计每年全世界死于该病毒感染的牛不少于500万头。据2005年的数据统计结果显示:加拿大部分地区血清阳性率高达82% ~84%、美国50%、南美6国为84.9%、澳大利亚89%、法国76%、英格兰和威尔士54%~74%、印度17.31%。从地域上看,一般来说欧洲的国家具有高流行率,但又不能一概而论,因为个别的欧洲国家(如挪威、芬兰、奥地利)的流行率非常低。值得注意的是,北美洲的非免疫牛群中尽管携带抗BVDV抗体的牛流行率很高,但持续性感染牛的流行率却较低。对欧洲多国中分离得到的BVDV1株进行系统进化树分析,表明在不同地区流行的BVDV1亚基因型病毒也有所不同。至今为止,在美国和加拿大流行的是BVDV1a和BVDV1b,从比利时分离出的28株BVDV毒株中,只有一株是BVDV1a,其他的都是BVDV1b或BVDV2基因型;而从澳大利亚分离出的300多株BVDV1亚基因型分离株中,近90%为BVDV1c亚基因型;在印度主要流行BVDV-1b。BVDV-2主要是在北美分离得到的。据报道,牛的BVD-MD抗体阳性率在50%以上,大约有70%的2岁以上的牛BVD-MD抗体阳性,0.5%~1%的牛是持续感染牛,由于养牛业的集约化,国内牛的频繁交换以及牛进口数量的增加促进了BVDV的传播。
近年来,许多学者从一些疫苗中分离出了该病毒,这说明污染疫苗的大范围使用也对该病的传播起到了促进作用。鉴于该病的严重性及其进而产生的的相应后果,OIE已经将其列为国际贸易中优先检验的疾病之一,国际兽医局也将其规定为B类传染病,我国现阶段也将该病列为牛羊疫病三类法定传染病。该病对规模化养牛业造成了巨大经济损失,由于养牛业的集约化,国内牛的频繁交换以及牛进口数量的增加促进了BVDV的传播。有人估计在英国每年由于BVDV造成的损失可达4700万英镑(魏伟,2009)。我国从进口牛当中也发现有较高的血清阳性率,并多次分离到病毒,所以认为BVDV-MD是牛的具有重大经济意义的疾病之一,也是进口检疫中应重点防范的疾病之一。
我国牛病毒性腹泻血清流行病学调查结果表明,该病在我国流行范围较广且阳性率较高。牛病毒性腹泻在我国西北、西南、华北、东北等地区流行,流行程度呈上升趋势(蒋颖,2007)。我国自1980年在吉林省首次发现并分离到BVDV以来,至少已在15个省市自治区检测出BVDV抗体或分离到病毒,其中某些地区感染严重。在我国,王新平等(1995)利用双抗体夹心ELISA方法从感染畜粪便中检测到BVDV抗原。检测结果表明,我国牛、羊群的病毒阳性率相当高,分别达到16.5%~89.0%和14.6%~83.3%。邱昌庆等(1998)对山东、河北和河南等省份的牛场进行了BVDV血清学调查,结果显示抗体平均阳性率为46%~65%,其中山东省BVDV抗体阳性检出率为5.1%~77.2%,平均为59.6%,几乎为1990年的检出率29%的两倍。高双娣等(1999)对中国西部五省(区)部分地区黄牛、牦牛进行BVDV血清学调查发现,黄牛中抗体平均阳性率高达46.15%。邱昌庆等(2000)对安徽、江苏、广西部分地区水牛进行了该病的血清学检测,血清平均阳性率分别为24.7%、8.4%和10.0%。杨得胜等在对福建省规模化牛场和散养户的牛进行的流行病学调查中发现,2006、2007和2008年,规模化牛场牛病毒性腹泻病的血清学阳性率分别为92.4%、96.5%和80%;散养户牛BVDV的血清学阳性率分别为12.3%、21.4%和18.5%。金爱华等(2008)从上海市奉贤区14个奶牛场的每个场分别随机采10份血样(其中一个牛场采8份),共138份奶牛血样,并对其进行检测。分离血清后进行ELISA检测,结果显示该区14家奶牛场中BVDV抗体平均阳性率为34.06%,其中有4个奶牛场的BVDV抗体阳性率较高,为50%以上,并且有一个牛场牛病毒性腹泻血清抗体阳性率达100%,说明个别场牛病毒性腹泻的感染情况较为严重。另外,根据其他一些学者的检测报告显示,目前BVDV2型在我国流行比较普遍。
相信随着对此病的了解和不断加深,对其重视程度也会不断提高。因次,有效地控制BVDV在牛群中及牛场(特别是集约化的大型养牛场)中或其间的传播,已成为广大兽医工作者及管理机构的艰巨任务。
家养和野生的反刍兽及猪是本病的自然宿主。其他家养或野生的有蹄动物也可以成为易感牛的BVDV潜在传染源。最早报道猪感染BVDV是在1973年。Fernelius等从自然感染发病猪体内分离到牛病毒性腹泻病毒,首次在病原学上证明牛病毒性腹泻病毒可以自然感染猪,但猪作为BVDV传染源传播给易感牛的观点至今未得到承认(赵月兰等,2006)。1991年,Carlsson等报道了类似于绵羊边界病的疾病的暴发,最后证实此暴发是由于BVDV持续性感染牛导致的BVDV传播而引起的。血清学和病毒分离的结果显示,北美和欧洲的鹿可以感染BVDV,2001年,Van Campen等在怀俄明州的母骡鹿体内分离到BVDV1a毒株,但被BVDV持续性感染的鹿还未得到证实。我国王新平等(1995)首次证实国内的鹿也有高达19.6%~44.4%的BVDV带毒率,采用ELISA对吉林某地区马鹿、育成马鹿、育成梅花鹿进行BVDV感染率检测,结果显示马鹿带毒率为44.4%,育成马鹿带毒率为19.6%,育成梅花鹿的带毒率为34.1%,并首次由疑似“猪瘟”的病猪体内分离到BVDV。宋永峰等(2006)用套式PCR检测从辽宁、安徽、江西、浙江、湖南、广西等地采集的43份猪病科中牛病毒性腹泻的流行情况,阳性率为16.3%。这说明,目前猪群中感染BVDV情况比较严重,但目前中国对猪群中BVDV感染情况的重视程度还不高,在这方面的研究较少。
10.3969/J.ISSN.1671-6027.2015.05.003
李树博(1985~),黑龙江省齐齐哈尔市人,硕士,兽医师,研究方向:动物疫病防治和生物安全实验室管理