鸽I型副黏病毒病研究进展

古 静,党安坤,兰邹然

(1.山东省动物疫病预防与控制中心,山东 济南 250022；2.华派生物工程集团有限公司,四川 成都 641400)

鸽 I型副黏病毒(Pigeon Paramyxovirus I,PPMV-I),是由禽I型副黏病毒(Avian Paramyxovirus I,APMV-I)流行于鸽群,并突变为适应鸽群的新城疫病毒,通过F基因分析,显示出是APMVI的抗原变异株,因此命名为鸽 I型副黏病毒(PPMV-I)[1]。该病毒引起的鸽新城疫在鸽群传播迅速、发病急,发病率和死亡率极高,发病鸽以拉稀和出现神经症状为特征,对鸽危害大,对养鸽业影响严重。了解该病的致病机理、诊断技术和防治措施,为预防和控制该病具有一定的理论指导意义。

1 历史概况

Hanson和Sinha于1952年在Poultry Science上报道过一种鸽传染病,与鸡新城疫的临床特点类似[2]。该病直到1978年才被伊拉克的学者经过一系列血清学及分子研究确认为鸽I型副黏病毒感染[3],并为大多数学者所接受。后续调查发现,鸡新城疫的大流行与鸽新城疫存在一定关系,全球曾有过4次鸡新城疫的大流行,其中2次与鸽新城疫有关。而鸽新城疫的流行高峰发生在19世纪80年代早期,鸽新城疫的流行也导致家禽大面积暴发新城疫,对养禽业造成持续性威胁[4]。

我国1985年首次报道鸽新城疫,鸽新城疫病毒传入我国香港,导致57个鸽场暴发疫情[5]。由于该病传播快、流行广的特点,此后该病不断向广东及周边省份扩散传播。至今为止,我国华东、华北、华南等地区都有该病报道。随着养鸽业的快速发展,集约化、规模化程度的提高,以及赛鸽业的时尚化,给鸽新城疫传播提供了客观条件,该病也已成为我国养鸽业的重点防控疫病之一。

2 病原学

鸽新城疫病毒与鸡新城疫病毒同属于I型副黏病毒,都能凝集鸡、鸽的红细胞,均导致鸡胚全身性出血病变。但PPMV-I粒子与APMV-I有一定的区别,PPMV-I表面有纤突,有囊膜但未发现有囊膜颗粒。PPMV-I为单股、负链RNA分子,基因组全长约为15 Kb,PPMV-I从3′到5′编码6种主要结构蛋白：衣壳蛋白(NP)、磷蛋白(P)、基质蛋白(M)、融合蛋白(F)、血凝素 -神经氨酸酶(HN)、RNA依赖的RNA聚合酶(L)。

2.1 NP蛋白、P蛋白和L蛋白 NP蛋白、P蛋白和L蛋白参与RNA的转录和复制过程。Dortmans等人报道病毒复制复合体(NP、P和L)在决定NDV(PPMV-I)毒力方面发挥了显著作用,上述研究人员将无毒PPMV-I株的NP、P、M蛋白和L蛋白与强毒NDV株的NP、P、M蛋白和L蛋白进行交换,结果表明,同时更换NP、P蛋白和L蛋白对病毒具有很大的影响,交换后的PPMV-I株的ICPI值由0.10变为1.03,说明复合蛋白在决定嵌合病毒毒力方面,不管对弱毒株还是强毒株都具有重要作用[6]。另一个试验是利用PPMV-I在鸡体内传代。将弱毒PPMV-I分离株在脑内接种1日龄鸡,进行传代试验,随着传代次数的增加,ICPI值增加。病毒在传到1、3、5代后,其全基因序列与原代病毒基因序列(ICPI值为0.44)相比较,传代1代后,L蛋白的一个碱基突变,氨基酸由缬氨酸突变为谷氨酸,ICPI值为0.43,与原代病毒相比变化不大；传代第3代后,L蛋白又一个碱基突变,氨基酸由天冬酰胺突变为丝氨酸,ICPI值为0.60；传代第5代后,除了L蛋白的两个碱基突变,还包括P蛋白的一个单碱基突变,氨基酸由天冬酰胺突变为天冬氨酸,ICPI值为0.90,与母代病毒相比明显增加。通过以上可以得出随着病毒传代次数的增加,L蛋白和P蛋白内发生碱基突变,而病毒毒力也在明显增强。其后又通过试验验证L蛋白和P蛋白内碱基突变对病毒毒力具有较大的影响,其中三变异(PLL)毒株比双变异(LL)毒株毒力更强。这些都充分说明复合蛋白与NDV(PPMV-I)的毒力联系在一起,在决定NDV(PPMV-I)毒力方面有重要作用[7]。

2.2 F蛋白 研究发现,PPMV-I的裂解位点发生了较大变异,19世纪80年代分离的PPMV-I毒株的裂解位点是112GRQKRF117,而从1991年后F蛋白的裂解位点开始进化为112RRQKRF117。1999年,Werner等人测出毒株裂解位点表现为112RRKKRF117和112RRQKRF117[8]。2002年,Meulenmans测出的少部分毒株裂解位点开始表现为112RRKKRF117和112RRRKRF117[9]。

尽管多数PPMV-I毒株均具有新城疫强毒的F基因裂解位点,但是其ICPI值和MDT值表现为中毒力和弱毒力。Dortmans等将弱毒力PPMV-I毒株的F基因与1株强毒NDV毒株的F基因交换后,嵌合病毒的毒力相对于其亲代病毒并未发生显著变化[7]。Collins等将PPMV-I毒株传代鸡胚数代后,其毒力增强,但其F蛋白的结构并未改变[1]。因此,仅仅通过F裂解位点来判定病毒毒力是不完善的,还应该考虑其他因素(如复合蛋白)对病毒毒力的影响。

2.3 HN蛋白 HN蛋白是一种多功能的血凝素-神经氨酸酶糖蛋白,具有受体识别、神经氨酸酶和融合促进活性。HN蛋白长度的不同与基因型有关：长度为571 aa的基因型有Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ型和Ⅶ型；长度为577 aa的基因型有Ⅱ型。有研究发现,HN蛋白长度与NDV毒力有关,长度为616 aa的HN蛋白主要以无活性的前体形式存在,只在弱毒株中发现；长度为577 aa的HN蛋白,在强、弱毒毒株中都有发现；长度为571 aa的HN蛋白只在强毒毒株中发现。PPMV-Ⅰ毒株的HN蛋白长度为571 aa,但是其毒力与基因型为Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ的毒株不一致。因此,用HN蛋白的长度来确定PPMV-I的毒力不准确[10]。

3 流行病学

鸽对PPMV-I极为敏感,不同品种、不同年龄的鸽均会发病,母鸽比公鸽易感,乳鸽比种鸽易感。鸽新城疫的流行无明显季节性,一年四季均可发病,但在冬春季节多发。目前,世界范围内流行的新城疫的基因型包括Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ型和Ⅷ型,其中Ⅵ型又进一步分为VIa-VIg 7个亚型,而VIb亚型毒株多为鸽源毒株[11]。近年来,在中国出现VIk亚型毒株。2011年,VIk亚型毒株仅出现在中国少数地区,但是到2012-2014年期间,VIk亚型毒株流行范围扩大。薛聪等在东北地区分离到两株VIk亚型毒株,测其ICPI值和MDT值,显示两株VIk亚型毒株的毒力为低毒力,但动物试验表明,该毒株对鸽致病[12]。根据Dimitrov等研究发现,除了 Rosella/Belgium/4940/08株,其余 VIk亚型毒株均从鸽群中分离[13]。VIk亚型毒株的出现和传播表明VIb亚型毒株正在进化,因此对鸽群实施流行病学监测,及时掌握病毒变异情况和趋势是很重要的。

4 诊断与免疫防治

诊断方法分临床诊断和实验室诊断,临床诊断主要通过临床症状和剖检病变进行初步判断,实验室诊断如血清学、病原学和分子生物学能进一步确诊。血清学诊断如血凝抑制试验和ELISA试剂盒适合基层人员快速诊断。如吴长新等采取病死鸽的泄殖腔拭子用新城疫单抗酶联免疫试剂盒能快速、准确地诊断出鸽新城疫[14]。分子生物学技术如PCR方法准确性好,灵敏度高。如刘小银等建立的RT-PCR方法可以检测中、强毒力新城疫病毒,用此法对5株鸽I型副黏病毒进行检测,均扩增出特异性条带,证明这5株病毒均属于中、强毒力[15]。

关于鸽新城疫的防治,最有效的方法是免疫接种。但至今为止,中国还没有商品化的鸽新城疫疫苗,大部分鸽场采用鸡新城疫疫苗来预防该病,但由于引起鸽新城疫的病原除了鸡源新城疫病毒外,更主要是还有鸽源新城疫病毒,这两种病毒抗原性有一定差异,致病性也有一定区别,因此使用鸡新城疫疫苗免疫鸽群,虽然具有一定的效果,但是保护率并不理想。叶贺佳等将研制的鸽新城疫灭活疫苗和自行制备的鸡新城疫灭活疫苗分别免疫鸽,用鸽新城疫强毒和鸡新城疫强毒交叉攻毒,结果表明,鸽新城疫灭活疫苗的免疫效果要明显优于鸡新城疫灭活疫苗[16]。近几年,国内许多学者研究鸽新城疫疫苗取得比较好的效果。贺奋义等研制的蜂胶佐剂灭活疫苗注射鸽后180 d仍维持较高抗体水平,在免疫后30、90、180 d用强毒株攻击,其保护指数均为100%[17]。赵振振等研制出专用于预防鸽新城疫的灭活疫苗VIb-I4免疫鸽,免疫鸽的抗体平均效价可以达到7 log2以上,与传统灭活疫苗相比,用VIb-I4研制的灭活疫苗免疫鸽群后产生的抗体效价更高,免疫保护效力更强[18]。

5 展望

目前,鸽新城疫已成为养鸽业的一种最主要传染病,在各种鸽群(肉鸽、赛鸽和信鸽)中普遍存在,一旦该病传入非免疫鸽群,或者免疫效果不好的鸽群,其发病率和死亡率都比较高。由于目前还没有有效治疗药物,使用有效疫苗预防该病是关键。诊断该病的方法较多,关于快速鉴别诊断鸽新城疫强弱毒株的报道也不少,但是,当鸽场存在鸡新城疫病毒和鸽新城疫病毒混合感染时[19],却没有鉴别诊断鸽新城疫病毒和鸡新城疫病毒的方法,鉴别诊断方法应受到行业的关注,加大研究力度,早日为社会提供鉴别诊断方法。关于疫苗使用,基于没有商品化鸽新城疫疫苗,许多鸽场只能使用鸡新城疫疫苗来预防鸽新城疫,然而其免疫效果受到质疑,研制出具有良好免疫原性的鸽新城疫疫苗已迫在眉睫,同时专业人员已开始关注,相信不久的将来国内会出现优质的鸽新城疫专用疫苗。