王国超,白 鸽,王 选,吴奇强
(渭南市动物疫病预防控制中心,陕西渭南 714000)
专论与讲座
牛病毒性腹泻-黏膜病研究概述
王国超,白鸽,王选,吴奇强*
(渭南市动物疫病预防控制中心,陕西渭南 714000)
牛病毒性腹泻-黏膜病是由牛病毒性腹泻病毒(BVDV)引起的牛的一种急性、热性传染病,主要表现为腹泻、黏膜脱落、母畜流产、产死胎和畸胎,持续性感染、免疫耐受与免疫抑制等。流行病学调查发现,该病在世界范围内广泛流行,特别是在许多畜牧业发达的国家和地区普遍存在。我国有20多个省、市、自治区有该病流行,并且有较高的感染率。携带BVDV的牛是牛源生物制品及生物活性材料的潜在污染源,给畜牧业生产及相关领域造成严重的经济损失。论文主要对牛病毒性腹泻-黏膜病的病原学分类与分型、感染与流行情况、国内外现状及防控策略进行了综述。
牛病毒性腹泻;病原学;流行病学;防控
牛病毒性腹泻-黏膜病(Bovine viral diarrhea-mucosal disease,BVD-MD),简称牛病毒性腹泻(Bovine viral diarrhea,BVD)或黏膜病(Bovine mucosal disease,BMD),是由牛病毒性腹泻病毒(Bovine viral diarrhea virus,BVDV)感染牛引起的,以发热、咳嗽及怀孕母牛流产或产出畸形胎儿为特征的传染病[1]。临床症状表现为高热、白细胞减少、不食、下痢、沉郁、大量流涎、反刍停止、产奶量下降甚至停止产奶、口腔黏膜充血,严重的出现溃疡灶、鼻腔内流出大量黏性分泌物[2]。目前检测BVDV方法主要有RT-LAMP、RT-PCR、实时荧光定量RT-PCR等[3]。该病于1946年在美国纽约州首先报道,随后在美国的其他州和世界各地也相继报道并且得到分离毒株[4]。1971年,美国兽医协会将该病统一命名为“牛病毒性腹泻-黏膜病”(BVD-MD),世界动物卫生组织(OIE)将其列为必须报告的动物疫病,我国在进出境检疫中将其列为二类动物疫病。
BVDV在分类学上是黄病毒科(Flaviviridae)、瘟病毒属(Pestivirus)的成员,且是瘟病毒属的代表种,该属病毒还包括猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)和边界病病毒(Border disease virus,BDV),这3种病毒存在着结构与抗原相关性,同时存在血清学交叉反应[4-5]。根据BVDV接种细胞后能否产生细胞病变,可将其分致细胞病变型(cytopathic biotype,CP)和非致细胞病变型(non-cytopathic biotype,NCP)两个生物型(biotype),两个生物型毒株虽然与宿主细胞作用不同,但只有一种血清型[6]。根据BVDV基因组5′端非编码区(5′-untranslated region,5′-UTR)的序列,将其分为基因1型(BVDV-1)和基因2型(BVDV-2),两者在抗原性上存在较大差异[7]。传统毒株如CV24株、Singer株、NADL株与NY-1株等属于BVDV-1。与牛出血综合征有关的毒株和比1型毒力强的毒株属于BVDV-2[8]。同时根据BVDV的其他基因也可进行分型,用Npro和E2基因分型结果与BVDV 5′非编码区分型结果一致,由于E2是BVDV的主要保护性抗原,很多基因工程疫苗主要都是针对E2基因进行设计[9-10]。根据5′-UTR序列分析结果,可以进一步将BVDV-1分为11个基因亚群,即BVDV 1a-1j群和鹿群(基因亚型),其中1a和1b已经广泛流行于北美和欧洲,而我国主要是1b和1c亚型[6,9]。目前,BVDV-1型毒株被普遍应用于生产疫苗、诊断和研究,而BVDV-2主要出现在由于急性感染引起出血综合征(HS),其临床特点表现为白细胞减少、发热、腹泻、血小板减少、出血和死亡。
2.1传染源
患病动物和带毒动物是主要的传染源,感染的怀孕母牛排出的流产胎儿也是BVDV的一个传染源。患病的康复牛仍可带毒排毒6个月,是一个不可忽视的传染源。临床上很多无明显症状的隐性感染动物也可传播BVDV。患病动物在急性期时,其血液、排泄物、分泌物、骨髓、免疫器官等都可检出该病毒。当血清中存在中和抗体时,甚至仍能从白细胞层中分离出病毒。BVDV感染阴性妊娠动物能引起胎儿的免疫抑制,导致持续性的病毒血症,这种看似健康,但始终带毒排毒,是BVDV最危险的传染源,某些牛源生物制品如细胞系、血清、精液、胚胎等,也会污染有BVDV,这也是该病的潜在传染源[11]。
2.2传播途径
该病传播途径多样化,主要通过消化道和呼吸道传播,直接接触或间接接触也可传播。有的通过胎盘垂直传播,同时污染的饲料、饮水、工具以及接种污染有BVDV的疫苗,自然交配或人工授精,当精液中带有的BVDV都可造成感染。在野外,吸血昆虫则是反刍动物感染该病毒的重要媒介和途径[12]。
由于BVDV可造成牛的持续性感染和免疫耐受,感染动物可长期或终生带毒,经常或不定期排毒,是一个重要的传染源[13]。BVDV多是通过垂直传播引起的,某些持续性感染动物在出生后便死于肠道或呼吸道病原感染,给养殖户造成经济损失。甚至产生一些弱胎,常因发育不良而影响生产性能[14],因此在根除BVD过程中持续性感染是遇到的最大障碍。
2.3易感动物
BVDV的最易感动物主要是牛,不分种类、年龄段,但6月龄~18月龄的犊牛最易感染且发病。在新疫区多是急性病例,发病率不高,病死率很高,甚至达到90%~100%。在老疫区多是隐性感染病例,发病率和病死率均较低[15]。BVDV还可感染猪、绵羊、鹿及野生反刍动物,Doyle的调查发现,50种反刍动物可感染BVDV[16-17]。BVD呈地方性流行,在封闭牛群中呈现暴发式流行。该病流行无明显的季节性,但冬春季常发,自然发病病例全年可见。
该病自1946年在纽约被发现以来,已经在全球范围内广泛流行和传播,特别在畜牧业发达国家和地区比较普遍。在印度南部地区对奶牛的调查发现,BVDV抗体阳性率为24.7%[18]。韩国国家兽医局的调查显示,2013年韩国奶牛BVDV抗体阳性率高达66.4%。BVDV1和BVDV2的感染普遍存在,有报道萨能奶山羊感染BVDV的不同基因亚型,分别是BVDV-1a和BVDV-2a[19]。在西班牙南部,红鹿的BVDV抗体阳性率为19.5%,牛的BVDV抗体阳性率为45.6%,感染的主要是1b亚型[20]。同时,BVDV能够突破宿主特异性而感染其他动物,已有多种野生动物感染BVDV,如骆驼和鹿等。野生动物感染BVDV的相关调查显示,在美国野牛的感染率超过30%,羊驼血清阳性率为25.4%,秘鲁羊驼的血清阳性率为11.1%,可见BVDV已经成为影响羊驼产业发展的一种重要传染病。在其他国家和地区,野生动物都存在着不同程度的感染情况[21-22]。因此,该病毒不论在家畜,还是野生动物中的感染情况比较普遍,加之野生动物活动范围广阔且常呈持续性感染,这就给BVDV的科学防控带来一定的困难。
我国自1984年发现本病,目前在国内广泛存在,已有20多个省、市、自治区分离到病毒或查出抗体。Deng M L等[23]对我国8个省份的奶牛、肉牛、牦牛、水牛进行流行病学调查发现,血清BVDV抗体阳性率分别为89.49%、63.27%、45.38%和14.18%,RT-PCR检测BVDV阳性率为22.64%。何美琳等[24]对川西北阿坝州牦牛3种病毒性腹泻病的血清型调查发现,阿坝州8县牦牛中BVDV感染普遍存在,血清抗体阳性率平均为44.3%。王晓亮等[25]对宁夏部分地区牛病毒性腹泻的血清学检测发现,宁夏4个地级市犊牛BVDV抗体阳性率高达64.92%,并有一定程度的抗原阳性,且主要发生在1月龄以内的犊牛。董永森等[26]对青海省5个县的BVDV血清学调查发现,血清抗体阳性率平均为49.59%,最高的高达96.40%。王淑娟等[14]通过对北京、天津、陕西、山西、山东、新疆、河南、河北等地的11个奶牛场的BVDV流行病学调查发现,所调查的牛场都不同程度的存在BVDV感染,群阳性率高达100%,其中牛场中最高的阳性率达95.2%,最低的阳性率为28.8%,抗体阳性率50%以上的牛场占了72.7%。王文等[27]对新疆10个地区的牛血清BVDV抗体检测发现BVDV感染较为严重,平均阳性率高达86.7%。国内各地区的流行病学调查资料表明,在我国不同地区广泛存在该病,并且一些地区还存在严重感染。这可能与我国近年来规模化、集约化养殖的发展,存栏量的大量增加及频繁引种和活畜贸易有一定的关系。
目前,BVD已成为危害全球畜牧业的重要疫病之一,临床表现形式多样。要彻底消除牛病毒性腹泻病的传播,首先应该加强动物检疫力度,控制传染源,淘汰或扑杀患病动物;其次对易感动物进行免疫接种,加强监测。在欧洲等发达国家主要通过集中捕杀持续性感染的动物消灭此病,而在发展中国家,由于国情和各方面的限制,主要通过免疫接种防控BVD,也有一些国家实施根除计划控制本病[28]。各个国家和地区应根据其经济状况和畜牧养殖业发展水平,制定出符合本国实际的防控措施。
疫苗免疫是防控本病的一个重要手段,由于我国对BVDV的研究起步较晚,尚无商品化的疫苗。目前,很多牛场主要使用猪瘟兔化弱毒疫苗进行免疫接种,对该病具有一定的免疫保护效果。然而,由于BVDV是生物制品的常见污染源,活疫苗中可能本身含有BVDV,这就给检疫带来很大困难,也可能是造成BVD流行的重要原因。因此,提高牛源生物制品的安全,减少BVDV污染,加强BVD流行病学监测,弄清BVDV流行毒株的基因型、致病力,建立完整的BVD流行病学资料,研究和制定出一套行之有效的综合性防控措施,对于BVD的防控具有重要意义,也可确保畜牧业的健康快速发展。
[1]Givens M D,Marley M S.Immunology of chronic BVDV infections[J].Biolog J Inter Ass Biolog Stand,2013,41(1):26-30.
[2]李鹏,张淑琴,温永俊,等.牛病毒性呼吸道疾病诊断技术研究进展[J].动物医学进展,2013,34(4):90-93.
[3]李家伟,郭利,杨勇.等.牛病毒性腹泻病毒LAMP检测方法的建立与应用[J].中国畜牧兽医,2015,42(12):3111-3118.
[4]殷震,刘景华.动物病毒学[M].2版.北京:科学出版社,1997:631-645.
[5]李晶梅,刘丹,薛霜,等.猪瘟病毒和牛病毒性腹泻病毒双重RT-PCR鉴别检测方法的建立及应用[J].动物医学进展,2014,35(4):64-71.
[6]王炜,武华.牛病毒性腹泻病毒的多型性及疫病防控[J].动物医学进展,2008,29(4):96-99.
[7]Monica G,Letizia C,Elisabetta R,et al.Increased genetic diversity of BVDV-1:recent findings and implications thereof[J].Virus Genes,2015,50:147-151.
[8]Rodrigo A,Alice F A,Stelamaris D,et al.The diversity of BVDV subgenotypes in a vaccinated dairy cattle herd in Brazil[J].Trop Anim Health Prod,2014,46(1):87-92.
[9]Gao S D,Luo J H,Du J Z,et al.Serological and molecular evidence for natural infection of Bactrian camels with multiple subgenotypes of bovine viral diarrhea[J].Vet Microbiol,2013,163(1/2):172-176 .
[10]张云,郝俊伟,刘红娜,等.牛病毒性腹泻-黏膜病病毒C24V株E0截短基因密码子优化及其在卡介苗中的表达[J].中国畜牧兽医,2014,41(3):71-76.
[11]张志,张美晶,董雅琴,等.猪用疫苗中牛病毒性腹泻病毒污染的检测与分析[J].中国动物检疫,2015,32(11):76-79.
[12]蔡宝祥.家畜传染病[M].北京:中国农业出版社,2000,5:181-183.
[13]范晴,谢芝勋,谢志勤,等.牛病毒性腹泻病毒NS3蛋白的原核表达及鉴定[J].动物医学进展,2014,35(5):36-39.
[14]王淑娟,王华,宋晓晖,等.牛病毒性腹泻/黏膜病的诊断流行病学调查及防控[J].中国兽医杂志,2014,50(3):38-40.
[15]Lanyon S R,Hill F I,Reichel M P,et al.Bovine viral diarrhoea:Pathogenesis and diagnosis[J].Vet J,2014,199(2):201-209.
[16]Doyle L G,Heuschele W P.Bovine viral diarrhea virus infection in captive exotic ruminants[J].J Am Vet Med Assoc,1983,183:1257-1259.
[17]Seong G,Oem J K,Lee K H,et al.Experimental infection of mice with bovine viral diarrhea virus[J]. Arch Virol,2015,160(6):1565-1571.
[18]Kulangara V,Joseph A,Thrithamarassery N,et al.Epidemiology of bovine viral diarrhoea among tropical small holder dairy units in Kerala,India[J].Trop Anim Health Prod,2015,47(3):575-579.
[19]Han Y J,Chae J B,Chae J S,et al.Identification of bovine viral diarrhea virus infection in Saanen goats in the Republic of Korea[J].Trop Anim Health Prod,2016,48(5):1079-1082.
[20]Victor R,Deborah K,Belén R,et al.Evidence of shared bovine viral diarrhea infections between red deer and extensively raised cattle in south-central Spain[J].BMC Vet Res,2016,12(1):1-11.
[21]Mahony T J,McCarthy F M,Gravel J L,et al.Genetic analysis of bovine viral diarrhea viruses from Australia[J].Vet Microbiol,2005,106(1):1-6.
[22]Mishra N,Rajukumar K,Tiwari A,et al.Prevalence of bovine viral diarrhea virus(BVDV) antibodies among sheep and goats in India[J].Trop Anim Health Prod,2009,41(7):1231-1239.
[23]Deng M L,Ji S K,Fei W T,et al.Prevalence study and genetic typing of bovine viral diarrhea virus (BVDV) in four bovine species in China[J].PLoS One,2015,10(4):1-16.
[24]何美琳,张焕容,王永,等.川西北牦牛3种病毒性腹泻病血清学调查[J].中国畜牧兽医,2014,41(3):248-250.
[25]王晓亮,王玉梅,张玉玲,等.宁夏部分地区牛病毒性腹泻的血清学检测[J].中国动物检疫,2016,33(2):17-19.
[26]董永森,刘秀清,李焕荣,等.青海省牛病毒性腹泻/黏膜病血清学调查[J].黑龙江畜牧兽医,2014(4):66-67.
[27]王文,张娟,员丽娟,等.牛病毒性腹泻病毒血清抗体检测[J].动物医学进展,2011,32(9):51-53.
[28]Givens M D,Newcomer B W.Perspective on BVDV control programs[J].Anim Health Res Rev,2015,16(1):78-82.
Introduction to Bovine Viral Diarrhea-Mucosal Disease
WANG Guo-chao,BAI Ge,WANG Xuan,WU Qi-qiang
(WeinanAnimalDiseaseControlCenter,Weinan,Shaanxi,714000,China)
As an acute and febrile infectious disease caused by bovine viral diarrhea virus(BVDV),bovine viral diarrhea-mucosal disease (BVD-MD) is characterized by diarrhea,mucosa exfoliative,pregnant cow abortion,dead fetus and abnormal fetus,persistent infection and immunotolerance,immunosupression.The epidemiological studies showed that BVD is widely prevalent in many countries and regions with developed cattle industry.The disease has been prevalent in more than 20 provinces with a high infection rates.Furthermore,cattle with BVDV are the potential source of contamination to bioproducts and bioactive materials,cause severe economic loss to animal husbandry production and related industry.This paper mainly introduced the pathogen classification and typing,infection and epidemic states at home and abroad,preventive strategies.
Bovine viral diarrhea;pathogen;epidemiology;prevention and control
2016-03-18
王国超(1985-),男,陕西韩城人,助理兽医师,硕士研究生,主要从事病原分子生物学研究。*通讯作者
S852.659.6
A
1007-5038(2016)10-0108-04