陈建闪,申杜娟,于叶平,王俊东,马海利
(山西农业大学动物科技学院,山西太谷 030801)
山西省牛羊蓝舌病血清流行病学调查与分析
陈建闪,申杜娟,于叶平,王俊东,马海利
(山西农业大学动物科技学院,山西太谷030801)
为了解蓝舌病病毒(BTV)在山西省的感染及分布情况,采用竞争ELISA方法,对分别在2013年和2015年的5—6月份采自山西省11个市的1 090份牛羊血清样品进行了BTV抗体检测,分析BTV阳性分布与地理、气候因素的关系。结果共检测出BTV抗体阳性样品127份,总阳性率为11.65%。其中,羊阳性血清96份,阳性率为19.28%(96/498);牛阳性血清31份,阳性率为5.24%(31/592)。结果表明,山西省部分地区牛羊群中存在BTV感染,且阳性率与纬度、降雨量有关。
蓝舌病;血清流行病学;调查;纬度;降雨量
蓝舌病(Bluetongue,BT)是由呼肠孤病毒科(Reoviridae)环状病毒属(Orbivirus)蓝舌病病毒(Bluetongue virus,BTV)引起反刍动物的一种严重传染病,通过嗜血媒介昆虫(库蠓、伊蚊等)传播[1-2],以发热、白细胞减少、后躯肿胀发绀、鼻腔和胃肠道黏膜溃疡性炎症为特征。绵羊和山羊感染 BTV后,临床症状明显,病死率为5%~35%。牛为隐性病毒携带者,感染后没有明显临床症状。世界动物卫生组织(OIE)将BT列为必须通报的动物传染病,我国将其列为一类动物疫病。近年来,随着全球气候的变化、生态环境的改变和国际动物贸易的发展,该病已遍布于全球大多数热带地区,并散发于亚热带、温带地区,成为名副其实的世界性虫媒传染病[3-5],对畜牧业生产发展构成严重威胁。
我国自1979年首次报道在云南省发现羊蓝舌病后,湖北、四川、山西等地也相继报道从自然感染羊体中分离到该病病原,并先后在安徽、云南、广西、贵州等29个省、自治区检出该病抗体[6-7]。1992年8月中旬至10月中旬,山西省交城县西北部3个乡陆续发现疑似感染BTV的绵羊,经确诊首次证实山西省存在BT[8]。目前,对于山西省BTV感染的分布和流行情况尚未全面了解,这给BT的防治带来很大难度。本研究对分别于2013年和2015年的5—6月份在山西省11个市采集的牛、羊血清样品进行了BTV 抗体检测,分析了BTV阳性与所处地理位置、年平均气温和年平均降雨的关系,为BT防控提供了理论依据。
1.1主要材料
1.1.1待检牛羊血清。采自大同、朔州、忻州、吕梁、太原、晋中、阳泉、长治、晋城、临汾、运城等11个市的规模化养殖场及养殖户,共1 090份,采集时间分别为2013年和2015年的5—6月份。
1.1.2蓝舌病C-ELISA试剂盒。由云南省畜牧兽医研究所热带亚热带动物病毒重点实验室提供。
1.2检测方法
按照蓝舌病C-ELISA试剂盒说明书进行BTV血清抗体检测,操作步骤如下。
1.2.1加血清。取出4 ℃真空包装保存的BTV抗原固化ELISA板(保存期应小于6个月),每孔加10 μL。每个待检样品2孔,阳性对照2孔,弱阳性对照2孔,阴性对照4孔。
1.2.2加竞争抗体。用稀释液将竞争抗体按1/100稀释。稀释后每孔加50 μL,轻轻震荡混匀,放入37 ℃温箱中40~60 min。温育时最好进行震荡。
1.2.3加酶标二抗。用稀释液按1/1 000比例配制酶标二抗。取出ELISA板,倒掉孔内液体,甩干,每孔加50 μL稀释酶标二抗,37 ℃温箱中温育30 min。
1.2.4洗涤。取出ELISA板,倒掉孔内液体,用PBST洗板,一般洗涤5次左右,甩干。
1.2.5加TMB显色液。每孔加50 μL,37 ℃5~8 min,充分显色后加50 μL显色终止液,终止反应。
1.2.6OD值测定。用软纸擦拭板底的灰尘,选择酶标仪450 nm波长处测定。在加完终止液后,尽量在短时间内进行测定。
1.2.7结果计算及说明。当阴性对照OD值在0.8~1.8之间时,说明实验成立,计算抑制率,判定待检血清的阴阳性。抑制率(PI)=(阴性对照OD-样品OD)/阴性对照OD。结果判定标准见表1。
表1 血清样品阳性/阴性判定标准
1.3数据分析
采用SAS统计学软件,分析2015年山西省11个市(县、区)海拔高度、年平均气温、年平均降雨量和纬度与牛羊BT血清阳性率之间的相关性;采用Excel 2003统计学软件,分析山西省11个地区牛羊血清阳性率与纬度之间的相关性,以及牛和羊之间的BT血清阳性率相关性。
2.1牛羊BTV感染情况
采用竞争性ELISA,对2013年的321份牛羊血清样品进行了BTV抗体检测,结果检出37份阳性,阳性率为11.53%(37/321)。其中,羊阳性率为14.88%(25/168),牛阳性率为7.84%(12/153)(表2)。在检测的牛血清中,有35份奶牛血清,其BTV抗体均为阴性。在2015年的769份牛羊血清样品中,共检出90份BTV阳性,阳性率为11.70%(90/769)。其中,羊阳性率为21.52%(71/330),牛阳性率为4.33%(19/439)(表3)。综合分析说明,羊对BTV的易感性高于牛,黄牛的易感性高于奶牛。在调查期间,采样群的牛羊均未接种过BTV疫苗,因此血清阳性率可视为自然感染率。
表2 2013年山西省牛羊血清BTV抗体检测结果
表3 2015年山西省牛羊血清BTV抗体检测结果
从2013年山西省各市牛羊BTV阳性分布情况(表4)可知,运城的羊BTV阳性率最高,为40.00%;晋城的牛BTV阳性率最高,为30.77%;大同、朔州、太原、阳泉等地未检测出BTV阳性样品。从2015年山西省各市牛羊BTV阳性分布情况(表5)可知,吕梁的羊BTV阳性率最高,为73.33%;其次为运城,羊阳性率为56.67%;而晋城的牛BTV阳性率最高,为27.50%;朔州、忻州、太原和阳泉等地均未检出阳性样品。该结果说明,山西省部分地区存在BTV感染,且抗体阳性率存在地域差异,其中以晋城、运城的牛羊血清BTV抗体平均阳性率最高,说明地理位置可影响BTV的分布。
2.2BTV阳性率与海拔、气温、降雨量、纬度之间的关系
将2015年牛羊BTV血清抗体阳性率与11个市的海拔、年平均气温、年平均降雨量、纬度(表6)进行筛选变量法多元线性回归分析。结果显示,2015年山西各个市BTV血清抗体阳性率(Y阳性率)仅与年平均降雨量(X降雨量)相关。根据方程Y阳性率= - 47.245 59+0.115 56 X降雨量,R2=0.443 7,可知山西省年平均降雨量对BTV血清抗体阳性率的影响较显著,且降雨量与阳性率呈正相关。而其它三个因素对其影响较小,但是可以看出,随着纬度的降低,阳性率有升高的趋势。故利用Excel 2003统计学软件单独分析2015年11个市BTV血清抗体阳性率与纬度的相关性,结果阳性率与纬度呈显著性相关(R=0.572 6)(图1),随着纬度的降低,阳性率普遍升高。
影响BTV血清抗体阳性率的直接因素是牛羊感染BTV的程度。感染的过程受人为因素、气候和地理等因素的影响。本研究只选取了海拔、年均气温、年均降雨量、纬度与BTV血清抗体阳性率的关系,影响阳性率的其它因素并未控制在同一水平,这可能是导致R2值较低的原因。
2.3牛羊之间的BTV阳性率相关性分析
利用Excel 2003统计学软件分别分析2013年(表4)、2015年(表5)11个市牛与羊血清BTV抗体阳性率之间的相关性,结果发现牛羊血清阳性率之间无显著相关性(R2013=0.2 416、R2015=0.1 411)(图2~3)。
表4 2013年山西省牛羊BTV的分布情况
表5 2015年山西省牛羊BTV的分布情况
表6 山西省11个市海拔、年平均气温、年平均降雨量以及纬度和血清阳性率分布情况
图1 2015年山西省11个市BTV血清阳性率与纬度的相关性
图2 2013年山西省11个市牛血清BTV抗体阳性率与羊血清BTV抗体阳性率的相关性
图3 2015年山西省11个市牛血清BTV抗体阳性率与羊血清BTV抗体阳性率的相关性
近年来,蓝舌病在许多国家频频暴发,其流行区域不仅呈现扩大趋势,更重要的是新血清型还在不断出现,且各型之间交叉免疫性差[9-12]。我国对BTV的研究起步较晚,对其分布、感染状态以及流行情况的了解还不深入,这给防制带来困难。本研究对山西省2013和2015年11个市牛羊群进行了BT血清流行病学调查。调查的牛羊群均未接种过BTV疫苗,所以血清阳性率能够反映其自然感染情况。调查结果显示,2013年牛血清阳性率为0~30.77%,羊血清阳性率为0~40.00%,总阳性率为11.53%;2015年牛血清阳性率为0~27.5%,羊血清阳性率为0~73.33%,总阳性率为11.70%。这说明部分地区存在BTV感染,但感染程度有差异。
BTV主要通过媒介昆虫——库蠓传播。而库蠓的孳生常常受环境因素的影响,特别是温度、湿度、降雨量等。山西省属于温带大陆性季风气候,南北气候差异明显,北冷南暖。纬度偏低的区域较适合库蠓的生长繁殖,这为BTV的传播和流行提供了有利条件。2013年和2015年的调查结果显示,随着纬度的降低,BTV抗体阳性率普遍增高。但在2015年的调查结果中,位于山西省最北部的大同市,气候干寒多冷,降雨量偏少,羊BTV阳性率达到中等水平,为26.67%,可能的原因是大同市的育肥羊是引自其他地方的羔羊,其具体原因尚待深入研究。2015年11个市的BT阳性率与年平均降雨量成正相关,晋城、吕梁等地的牛羊BTV阳性率较高,同2013年检测结果相符。这可能与之前报道的晋城、吕梁等地曾为BT疫区有关[13]。
目前,气候变化、环境改变和自然灾害,在一定程度上加剧了虫媒传染病的暴发和流行,给人和动物带来很大危害。本研究调查了2013和2015年BTV在山西省11个市的分布情况,为今后开展BTV流行病学研究和病毒分离鉴定奠定了基础,为BT防控提供了依据。
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(责任编辑:朱迪国)
The Seroepidemiology Survey and Analysis on Bluetongue of Cattle and Sheep in Shanxi Province
Chen Jianshan,Shen Dujuan,Yu Yeping,Wang Jundong,Ma Haili
(College of Animal Science and Technology,Shanxi Agricultural University,Taigu,Shanxi 030801)
To investigate the infection and distribution of the bluetongue virus(BTV)in Shanxi province,a total of 1 090 cattle and sheep serum samples were collected from 11 areas from May to June in 2013 and 2015 respectively,the BTV antibodies in the serum samples were detected with competitive ELISA. The correlation between the climate,geography factors and seroprevalence distribution was also analyzed. The results showed that the positive samples were 127,the total positive rate was 11.65%. The positive rate of sheep was 19.28%(96/498),that of cattle was 5.24%(31/592). The results suggested that the prevalence of bluetongue in cattle and sheep had already occurred in parts of Shanxi province,and the positive rate was associated with latitude and rainfall.
bluetongue;seroepidemiology;survey;latitude;rainfall
S851.3
B
1005-944X(2016)09-0016-04
10.3969/j.issn.1005-944X.2016.09.006
国家公益性行业(农业)科研专项(201303035)
马海利