牛病毒性腹泻-粘膜病的流行状况及防控研究进展

2016-03-07 08:42赵静虎王华欣朱战波
黑龙江八一农垦大学学报 2016年6期
关键词:流行病学病毒性疫苗

赵静虎,王华欣,朱战波

(黑龙江八一农垦大学动物科技学院,大庆 163319)

牛病毒性腹泻-粘膜病的流行状况及防控研究进展

赵静虎,王华欣,朱战波

(黑龙江八一农垦大学动物科技学院,大庆 163319)

牛病毒性腹泻病毒主要侵害牛,尤其是犊牛,引起以腹泻(急性感染症状)和黏膜病(慢性持续性感染症状)为临床特征的疾病,在全球广泛分布,给养牛业造成了巨大的经济损失。除此之外,还可以感染猪和羊等动物。近年来,随着规模化养殖的发展,牛病毒性腹泻-粘膜病对养殖业的危害日益显现,该病已经成为国内外研究的热点。主要对牛病毒性腹泻-粘膜病的病原特性、分类、诊断方法、国内外流行情况和防控现状等研究进展进行了综述。

牛病毒性腹泻—粘膜病;流行;防治

1 病原概述

牛病毒性腹泻病毒(BVDV)是一种世界范围广泛分布的重要病原体。易感动物主要是牛和猪,对绵羊、鹿、骆驼及其他野生动物[1]也具有一定的感染性。对养牛业而言,其主要临床症状包括牛的病毒性腹泻、急性和慢性黏膜病、持续性感染、免疫抑制和繁殖障碍等,其致病机理目前尚不清楚[2]。

BVDV基因组为单股正链RNA,全长大约12.5 kb,该基因组编码生成至少11种成熟的蛋白质[3],其中Capsid、E0、E1、E2、P7为病毒的结构蛋白,其余6种为非结构蛋白[4,5]。BVDV感染细胞的类型、宿主趋向性与E2蛋白相关[6],但E2蛋白变异率比较高,导致BVDV能够逃脱宿主的免疫[7]。

BVDV从生物型上可分为致细胞病变型和非致细胞病变型。致细胞病变型BVDV的产生是因为在其NS2/3蛋白编码序列发生了某些基因突变,包括基因重复,细胞mRNA序列插入和点突变,这使NS2/3蛋白二聚体裂解为NS2和NS3单独的两个蛋白,这种改变导致BVDV变的能够杀死被感染的细胞。致细胞病变型BVDV通常是从持续感染的动物身上分离得到,这些动物的病情往往都已经发展到严重的粘膜病了。有研究显示,存在一些致细胞病变型的BVDV分离株,这些分离株在Npro基因、衣壳蛋白基因及NS4b蛋白基因都存在基因突变。当致细胞病变BVDV突变后不再致病,按照其生物学特性改称其为非致细胞病变型BVDV。另外,根据BVDV基因组5′-NTR区差异可将其分为两种基因型,即BVDV-1和BVDV-2。由于单链基因组的性质,BVDV具有较高的突变率,在一些情况下可导致新的病毒基因型的出现。迄今已经识别出至少17种不同亚型的BVDV-1(BVDV-1a至BVDV-1q),BVDV-2型又分为BVDV-2a、BVDV-2b、BVDV-2c和BVDV-2d 4个亚型[8]。BVDV-2型中BVDV-2a在全世界广泛分布,基因型2b,2c和2d仅限于南美洲。最近在南美洲、北美洲和澳大利亚检测出了疑似BVDV的HoBi样病毒或称其为BVDV-3型病毒。

2 BVDV的流行病学特征

2.1 传染源

病畜和带毒动物是牛病毒性腹泻(BVD)的主要传染源。病畜的分泌物、尿液、血液、精液和流产胎儿等均可引起牛场BVD的发生,现在认为,持续感染牛(PI)是引起BVD发病的主要来源。

2.2 传播途径

BVDV可通过水平传播和垂直传播感染宿主。BVDV可通过呼吸道和消化道传播,也可通过胎盘、交配和人工授精直接传染易感动物。BVDV能通过胎膜屏障进入胎儿体内,产出的胎儿为PI牛,终身带毒、排毒。持续感染会导致流产、胎儿死亡、卵泡功能不全等繁殖性疾病,并且会导致奶牛产量下降,免疫抑制,进而导致疾病的协同并发。检测和清除PI牛是防治本病的重点与难点。

2.3 易感动物

BVDV可感染黄牛、猪、水牛、牦牛、羊驼、山羊、绵羊、鹿和野生反刍动物。各种年龄的牛对该病毒均易感,尤其是6~18月龄犊牛,而且肉牛比奶牛更容易感染此病。

2.2 心肌酶谱指标与心率减速力的相关性分析 心肌酶谱指标与心率减速力水平呈负相关(P<0.05),见表2。

2.4 流行特点

BVD多呈地方性流行和季节性流行,在封闭集约化养殖场多以暴发式发病。此病在新疫区急性病例多,老疫区很少发生,多呈隐性感染,发病率和病死率很低。BVD在一年四季均可发生,但在冬末和春季多发。

3 BVDV的流行状况

自1946年于北美洲首次发现BVD以来,目前已呈全球性分布,尤其在美国和欧洲等畜牧业发达的国家。近年来,通过对欧美等国家中分离得到的BVDV毒株作系统进化树分析[7],结果显示:加拿大和美国多流行的是BVDV-1a和BVDV-1b基因型,在印度主要流行BVDV-1 b基因型,比利时主要流行BVDV-1 b或BVDV-2基因型;澳大利亚流行BVDV-1c基因型;而北美BVDV-2基因型比较多见。血清流行病学调查表明,美国[9]牛群血清阳性率为50%,澳大利亚为89%,加拿大为84%,南美洲国家为85%。

1980年,BVDV首次在中国由李佑民检测和鉴定出来,随后大量学者对BVDV进行了流行病学调查,调查结果表明新疆[10]、内蒙古、甘肃、宁夏、青海、河南、江苏、广西、河北、福建、黑龙江[11]、吉林[12]、辽宁、浙江、湖南、江西[13]、上海[14]和重庆[15]等20多个省市均有本病的发生。邢思毅等[24]对2012到2014三年间黑龙江部分地区奶牛BVDV抗体血清流行病学调查表明,血清阳性率为64.10%,2014的阳性率为70.33%,比2012的59.63%和2013年的61.7%要高很多,说明在2012到2014三年间,BVDV血清阳性率有逐年上升的趋势。比魏伟等报道的黑龙江地区2006到2008年间平均BVDV血清阳性率58.50%要高。

Zhong等[16]对我国西部牛场牛群感染情况进行了调查,平均感染率为43.39%,病毒基因型主要为1 b型。李庆超等[17]进行流行病学调查发现,BVDV-1型是我国主要的流行毒株。何延华等研究报道称从我国分离并测序的BVDV全基因组序列与其他毒株有较大的差异性[10]。王新平等[18]、骆延波等[19]将分离得到的毒株归为BVDV-1a和1b亚型。任敏等[20-21]报道了从新疆、青海和山东牛病料中分离到BVDV-2型病毒。李娜等[22-23]对新疆地区的奶牛BVDV感染情况进行了调查,经核酸序列同源性比较和系统发育分析,表明该地区的主要流行株为BVDV-1b亚型和BVDV-1c亚型。

4 BVDV检测方法的研究进展

4.1 病毒分离鉴定

4.2 电镜观察

电镜技术很少用于BVD的诊断,但在病原学研究方面,电镜观察是其研究的常用技术之一。将新鲜病料或细胞培养物直接进行负染或者做成超薄切片,通过电镜观察病毒粒子形态特征进行诊断。赵月兰等[25]将BVDV分离株用磷钨酸负染,在电镜下观察病毒形态结构显示:病毒粒子直径为40~60 mn,形态略呈圆形,与BVDV颗粒基本一致。

4.3 血清学诊断方法

血清学诊断方法中最常用的是酶联免疫吸附试验(ELISA),包括检测抗体的间接ELISA和检测抗原的抗原捕获ELISA等。此外,病毒中和试验(VNT)和免疫荧光技术(IFA)也可用于检测BVDV。在实验室检测中,病毒中和试验和抗原捕获ELISA是最常用的检测技术,该方法符合OIE推荐的病原检测方法要求。

4.4 分子生物学技术

分子生物学技术在实验室应用最多的是耳组织或血液样品的RT-PCR和实时荧光定量RT-PCR检测,实时荧光定量PCR具有特异性高、敏感性强、快速和重复性好等优点,同时实时荧光定量RT-PCR的灵敏度比RT-PCR的高100倍。根据BVDV国际标准株基因序列,在其最保守的5'端非编码区序列设计合成一对特异性引物,经PCR扩增鉴定,扩增后产物还可用于后续基因的测序和分析鉴定。此外,BVDV单克隆抗体技术也可用于BVDV的诊断。

5 BVDV的防控现状及建议

5.1 疫苗使用情况

BVDV疫苗包括常规疫苗和新型疫苗,而常规疫苗又分为弱毒苗、灭活苗和联合疫苗,新型疫苗又分为亚单位疫苗、DNA疫苗[26]和利用卡介苗作为载体进行研究的新型疫苗。

弱毒疫苗存在一个安全性的问题,弱毒苗比死苗或灭活苗的危险性更大,因为弱毒苗需要考虑其恢复致病力的可能性。而目前市场上的灭活苗主要有诺华(Novartis)公司的Bovidec○RBVD Virus vaccine、辉瑞公司(Pfizer)的Pestigard○RBVD vaccine以及金宇保灵、扬州优邦联合生产的的牛病毒性腹泻-粘膜病、传染性鼻气管炎二联灭活疫苗。弱毒苗主要是勃林格殷格翰公司(Boehringer-Ingelheim)的BOVELA○R。

传统疫苗存在种种不足之处,迫使大量学者将精力投入到新型疫苗的研制当中。S.Harpin等[26]成功构建了含有BVDV E2基因的重组质粒,将该质粒接种小鼠后,可诱导小鼠产生特异性抗体,抗体可存在6个月之久。S.Harpin等将构建的DNA疫苗以裸体的DNA疫苗(N-DNA)和脂质体包裹的疫苗(LDNA)两种形式免疫牛,结果表明:两者都可产生中和抗体。

而重组卡介苗的研究表明,卡介苗作为细菌活载体,比利用重组病毒活载体更为方便,且适用范围更广,生产过程更简单,稳定性更强。因此,利用卡介苗作为载体进行新型疫苗的研究会成为一个热点。

5.2 防控建议

首先要做好环境卫生管理,其次做好免疫预防工作,最后对疑似感染牛进行隔离和药物治疗,如果发现持续性感染的牛应立即淘汰。

针对我国BVD的流行情况,建议首先做好分子流行病学的调查,确定BVDV的基因类型,方便后续药物和疫苗的有效使用。其次,必须对进出口动物及生物制品进行严格的检疫,并加强我国兽用生物制品BVDV污染监测以及畜群BVDV净化工作。欧美等国家已经启动了国家和区域性的BVDV防控和根除计划并取得了显著效果。最后,建立和健全BVDV检测体系,尤其要检测并清除PI牛。加强预防工作,对畜群进行特异性的的疫苗接种,并改进饲养管理及兽医防疫制度。

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Advances in Epidemic Situation and Prevention of Bovine Viral Diarrhea—Mucosal Disease

Zhao Jinghu,Wang Huaxin,Zhu Zhanbo
(College of Animal Science and Technology,Heilongjiang Bayi Agriculture University,Daqing 163319)

Bovine viral diarrhea virus was a major disease in cattle,especially in calves,it caused clinical symptoms characterized by diarrhea(acute infection symptoms)and mucosal disease(chronic persistent infection symptoms).It was widely distributed in the world,which caused large economic losses to cattle breeding industry.In addition,it infected pigs,sheep and other animals.In recent years,with the development of large-scale farming,bovine viral diarrhea-mucosal disease hazards to the aquaculture industry became more and more urgent,the research of the disease at home and abroad.In this paper,the pathogenic characteristics of bovine viral diarrhea-mucosal disease,classification,diagnostic methods,domestic and international epidemic situation and prevention and control of the status quo were reviewed.

Bovine viral diarrhea-mucosal disease;popular;prevention and treatment

S855.3

A

1002-2090(2016)06-0122-04

10.3969/j.issn.1002-2090.2016.06.025

2015-10-20

“十二五”科技部科技支撑计划课题(2012BAD12B05-2);黑龙江八一农垦大学研究生创新科研项目(YJSCX2015-Y20);省科技厅课题(GC13B402)。

赵静虎(1992-),男,黑龙江八一农垦大学动物科技学院2014级硕士研究生。

朱战波,教授,博士研究生导师,E-mail:zhanbozhu@163.com。

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