杨 斌,李 韦,李继东,龚振兴
( 宁夏大学农学院,宁夏 银川 750021 )
近年来,新发传染病在我国不断出现与流行,对我国养殖业发展和国民经济造成了极大影响,其中大部分为虫媒病毒病,如非洲猪瘟、牛结节性皮肤病等,此类疫病均可通过吸血的节肢动物叮咬易感的脊椎动物而传播。虫媒病毒种类繁多、分布广、危害大,人畜感染部分虫媒病毒后会出现多种严重疾病。早在2000年,国际虫媒病毒中心登记已有130 余种虫媒病毒可引起人畜共患病[1],导致病体出现发热、皮疹、关节痛、休克等症状[2-3]。虫媒病毒依靠媒介在自然界中维持循环,传播媒介种类繁多,如蚊、蜱、蠓、白蛉、蚋、蝽、虱、螨、虻等,其中蚊和蜱最为常见。
目前,全球已发现546种虫媒病毒[4],动物虫媒传染病的问题已引起各国高度关注。随着检测技术发展,虫媒病毒的种类也在不断增加,自2007 年后的十年间已报告了187种新型虫媒病毒[5]。从分布地域来看,虫媒病毒主要位于亚、欧、非三大洲[6];从气候来看,虫媒病毒普遍分布于热带与亚热带区域[7]。由于全球气候变暖,促进了虫媒繁殖,加之虫媒病毒分布世界各地,可随宿主或媒介的迁移而传播到异地,致使虫媒病毒扩大流行。1952年首次在坦桑尼亚发现基孔肯雅病毒[8],之后非洲和东南亚均发生流行疫情[9],如今在五大洲均可找到这种病毒[10]。塞卡病毒为非洲虫媒病毒,随即传播至亚洲及太平洋区域,而后又出现在南美洲大陆,对人类健康构成极大威胁[9]。
由于虫媒病毒种类繁多及其生物学特征复杂,且大部分病毒尚无有效疫苗,加之未知病毒的潜在威胁,因此,虫媒病毒是一个有待深入开展研究的领域。本文通过对常见虫媒病毒病的相关研究进展进行概述,为虫媒病毒病监测预警及防控研究提供参考。
蚊虫作为传播媒介可传播多种病原体,已知可传播病毒的蚊虫有300 多种,蚊虫种类主要为伊蚊和库蚊[8]。大多数蚊媒病毒属于黄病毒科、披膜病毒科和布尼亚病毒科,能够引发人畜共患病(如出血热、双相热、脑炎和脑膜炎等)[11]。据统计,全球每年有数以亿计的感染由蚊媒病毒引起,其中,登革热病毒是全世界最流行的蚊媒病毒,主要发生在热带国家,通过埃及伊蚊和白纹伊蚊进行传播,每年导致大量人及畜禽感染,部分出现死亡[12]。2017年年底在太平洋岛屿和美洲暴发的寨卡病毒(Zika virus,ZIKV)已导致超过223 000例确诊病例[13]。
常见的动物蚊媒病毒有乙型脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)、赤羽病病毒(Akabane virus,AKAV)、西尼罗病毒(West Nile virus,WNV)、水泡性口炎病毒(vesicular stomatitis virus,VSV)、东方马脑炎病毒(Eastern equine encephalitis virus,EEEV)、委内瑞拉马脑炎病毒(Venezuelan equine encephalitis virus,VEEV)、裂谷热病毒(Rift Valley fever virus,RVFV)等[14]。我国除新疆和青海外,其他各省区均出现过乙型脑炎疫情[15]。乙型脑炎在国内呈高流行性、季节性,一般夏秋季节为发病高峰期。
自1980 年以来,我国新发现的致病性蚊媒病毒有:黄病毒科黄病毒属的ZIKV、布尼亚病毒目泛布尼亚病毒科正布尼亚病毒属的巴泰病毒(Batai virus,BATV)和塔希纳病毒(Tahyna virus,TAHV)、披膜病毒科甲病毒属的基孔肯雅病毒(Chikungunya virus,CHIKV)和辛德毕斯病毒(Sindbis virus,SINV)、呼肠孤病毒科东南亚十二节段病毒属的版纳病毒(Banna virus,BAV)[16-17]。
蜱媒传播病毒仅次于蚊媒,目前有100 多种蜱可传播虫媒病毒,各种类蜱中以硬蜱和软蜱的危害性最大。据调查数据显示,全世界目前共有蜱类3科907种,硬蜱科大约700 种,软蜱科大约200 种,其中我国已定名描述的有2 科9属129种[18-19]。
据统计,目前所发现的蜱媒病毒至少160余种,可分为2 目9 科12 属。布尼亚病毒目主要病毒有克里米亚-刚果出血热病毒(Crimean-Congo hemorrhagic fever virus,CCHFV)、内罗毕羊病病毒(Nairobi sheep disease virus,NSDV)、马特鲁病毒(Matruh virus,MTRV)、发热伴血小板减少综合征布尼亚病毒(severe fever with thrombocytopenia syndrome bunya virus,SFTSV)。单分子负链RNA病毒目主要包括尼亚玛尼病毒科及弹状病毒科,主要包含病毒有尼亚玛尼病毒(Nyamanini nyavirus,NYMV)、巴鲁病毒(Barur virus,BARV)、柯伦泰病毒(Kolente virus,KOLEV)、非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)。对我国已造成严重影响的有SFTSV、CCHFV 及近年流行过的ASFV 等。蜱媒病毒中目前除ASFV 为DNA病毒外,其余均为RNA病毒[20]。
蠓虫也可传播病毒,主要是库蠓和蠛蠓。目前,全世界已发现库蠓1 399 种,能够传播或潜在具有传播病毒的为42种;我国现记载有库蠓368种,可传播病毒有20种[21]。库蠓是蓝舌病毒(bluetongue virus,BTV)的主要传播媒介,主要侵害绵羊。有研究显示,感染BTV的动物分布与媒介库蠓分布一致[22]。除库蠓作为主要传播媒介外,还有许多昆虫均可传播蓝舌病,现已有羊蜱、蝇、虻、牛羊虱等机械传播本病的报道。库蠓还可以传播非洲马瘟病毒、流行性出血热病毒、施马伦贝格病毒、西藏环状病毒、版纳病毒、赤羽病病毒、牛流行热病毒、中山病病毒、水泡性口炎病毒、奥柔普西病毒等[21]。
目前,我国从蠓虫中分离到的虫媒病毒有BTV、BAV、西藏环状病毒(Tibet orbivirus,TIBOV)以及JEV等[23]。
蓝舌病(bluetongue,BT)是由呼肠孤病毒科环状病毒属的BTV引起的一种烈性非接触性传染病,主要以库蠓为传播媒介,不会在动物之间直接传染。BT 对多种反刍动物健康可造成威胁,发病严重程度主要与宿主和BTV血清型密切相关[24]。BT 主要临床表现为发热、水肿、流涎、口腔黏膜充血和流脓涕等,家畜中绵羊最易感,病死率为2%~30%,也可达到70%。牛是BTV 的携带者,症状表现不明显或有时无症状[25]。
BT 于1906 年首次在南非发现。根据OIE-WAHIS 统计,欧洲是目前全球BTV传播流行最大的疫区,2016年前后暴发BTV 次数已多达4 234起,而后呈下降趋势;非洲、亚洲、美洲每年暴发次数几百起。自2015年后的五年内,欧洲因BT 疫情累计死亡牛羊数近25 000 头(只),单次死亡数高达近10 700 头(只);亚洲累计死亡牛羊数大约为17 000 头(只)、美洲约为2300 头(只)、非洲约为120 头(只),由此可知多种BTV血清型毒株感染是造成牛羊死亡的根本原因[26]。
牛流行热(bovine ephemeral fever,BEF)是由弹状病毒科暂时热病毒属的牛暂时热病毒(bovine ephemeral fever virus,BEFV)经蠓和蚊等传播所引起牛的一种急热性的免疫病理性传染病,不通过直接接触传染。牛是该病毒唯一易感动物,不同品种的牛对BEFV的易感性不同,奶牛和黄牛相对水牛较易感,犊牛感染发病情况相对其他年龄段更为严重。感染牛主要临床表现为高热、呼吸紧迫、僵硬、跛行和厌食等。BEF 发病率高,病死率低,但也可对养殖业经济造成相当大的影响。
BEF于1867年首次在东非发现,目前,全球许多热带、亚热带地区均已有报道发生过BEF 疫情,该病在澳大利亚、亚洲、非洲和中东等地区呈地方性和季节性流行传播。BEF于1934年首次在我国江苏省出现报道,当时被称为牛流感,自20世纪中叶以来,我国除新疆、青海、黑龙江、天津和河北地区以外,其他省份均有BEF的报道[27]。
流行性出血热(epizootic hemorrhagic disease,EHD)是由呼肠孤病毒科环状病毒属的流行性出血热病毒(epizootic hemorrhagic disease virus,EHDV),主要经库蠓传播引起牛羊等及鹿、羚羊等多种野生反刍动物的一种季节性非接触性传染病,不通过直接接触传染。白尾鹿对EHDV高度易感,感染后出现体温升高、休克、黏膜浆膜出血等主要症状,严重甚至可导致死亡;牛感染后出现发热、口部溃疡、蹄冠残废和体重减轻等特征;羊感染后临床症状不明显。
EHD 于1955 年首次在美国发现,目前在世界各地广泛分布,包括美洲、澳大利亚、非洲和亚洲。我国对EHD的研究起步晚且较少,自2013 年后,已在多省开展EHDV 血清学调查,在内蒙古、广西、云南、新疆和广东均检出阳性抗体[28],可见EHDV已广泛存在。
赤羽病(Akabane disease,AKA)是由布尼亚病毒科正布尼亚病毒属的赤羽病病毒(Akabane disease virus,AKAV)感染牛羊的一种多形性虫媒传染病,主要通过蚊、库蠓及螨类进行传播。孕期牛、绵羊和山羊对AKAV 易感,且常感染妊娠胎儿;马、骆驼、羚羊、野兔、猴和竹鼠也可感染,人和猪具有较低的易感性。AKA主要临床表现为牛羊早产、胎儿畸形、新生胎儿先天性关节弯曲、流产等,也会产死胎、木乃伊胎。
AKA 于1930 年首次在澳大利亚发现,目前广泛分布于热带和温带地区,在东南亚和亚洲东部流行情况较为严重,南美洲、非洲等地区也出现过流行。我国已普遍存在AKAV,只有黑龙江未检出AKA 阳性,其他省份均已有AKA病例的相关报道[29]。
中山病(Chuzan disease,CHU)是由呼肠孤病毒科环状病毒属的中山病病毒(Chuzan disease virus,CHUV)引起的牛异常分娩病毒性传染病,传播媒介主要为尖喙库蠓。CHUV 可感染多种反刍动物,牛为主要易感动物,以肉牛多发,奶牛及其他品种牛较少发;妊娠母牛受到感染后会出现异常生产,早产、流产、死产或产出脑发育不良的畸牛。CHUV对犊牛的中枢神经系统具有严重影响,特征为病犊吸乳能力丧失,听力丧失、视力减弱、眼球白浊、行走摇晃或无法站立等。
CHU于1985年首次在日本被发现,随后澳大利亚、韩国和我国部分地区均有样品检出阳性抗体,我国于2012—2014年在云南和广西相继分离到CHUV。2018年,杨振兴等[30]建立C-ELISA 方法,针对我国13 个省级区所送检的牛羊血清进行检测,检测结果显示,除吉林外其他12个省送检样品均检出阳性抗体,且南方地区阳性率明显高于北方地区,可见CHUV已在我国广泛分布。
虫媒病毒病的检测是疾病防控中的重要工作内容之一。目前,虫媒病毒病诊断方法包括临床诊断和病原学、血清学等实验室检测。如酶联免疫吸附试验(ELISA)方法、病毒分离与PCR检测、基因芯片技术、环介导等温扩增方法、高通量测序技术等[31-33]。分子生物学检测高灵敏度、快速简便,逐渐成为虫媒病毒病监测的重要方法[33]。
部分虫媒病毒新的检测方法也在不断优化建立。如AKA实验室检测尚不成熟,国内常见检测只有微量中和试验和琼脂扩散试验。陈冬杰等[34]通过利用AKAV N 重组蛋白及其McAb 1C5 成功建立AKAV 阻断ELISA 抗体检测方法,该方法具有良好的敏感性和特异性,为国内AKAV血清学调查提供技术手段。通过优化试验条件,杨振兴等[35]建立CHUV 的荧光定量RT-PCR 和常规RTPCR法,分别对CHUV、EHDV、AKAV、BTV、BEFV进行检测,结果显示,两种方法只有CHUV出现特异性扩增,其他病毒均无,表明两种方法可互补使用,为今后CHUV 检测提供快速、便捷、可靠的技术支持。张文燕等[36]通过研究建立了基于ASFV截短p72蛋白的间接ELISA抗体检测方法,其对血清样本的阳性检出率高于商品试剂盒,为国内ASF 血清学调查、临床诊断及其综合防控提供技术支持,具有一定应用开发潜力。
由于目前大部分虫媒病毒病尚缺乏有效的疫苗和药物,因而其监测预警体系的建立尤为重要。针对虫媒病毒病监测预警,主要通过动物及虫媒等两个层面开展工作。针对动物层面,可定期开展血清学和病原学监测,通过血清学监测了解虫媒病病史,掌握动物群体受威胁程度,预测虫媒病的发生及其发展,确定疾病在群体中存在情况;通过病原学监测掌握病原存在状况、基因特征变化及其流行情况等。而针对虫媒,一般对其分布、种类、密度、季节消长、病原携带率以及虫媒病流行的相关性、生态习性、行为方式等进行监测。
虫媒病毒病是以节肢动物为传播媒介的一类传染病,防控重点与其他传染病有所不同,控制媒介昆虫是虫媒病毒病防控最有效的途径[37]。虫媒病毒病的发生及流行过程中也会受到社会、自然等多因素的影响,采取因地制宜进行综合防控,方可达到最佳效果。
动物虫媒病毒病的传染源是造成该病发生流行的主要隐患,包括宿主动物、发病动物以及病原携带者。因此,应采取相应措施进行管理,对传染源进行控制以防引发新感染。加强虫媒病毒病疫情和媒介的监测至关重要,一旦发现疫情或危险虫害情况,应及时上报提示相关决策部门,采取有效措施。应做到早发现、早诊断、早隔离、早治疗,以减少新感染的机会,对于易感动物可采取改善饲养管理条件、免疫接种或药物预防等科学方法。此外,随着国际交往频繁,尤其贸易快速发展,出入境检疫十分关键,政府应进一步制定或完善相关条例,相关部门配合进行强制防治工作。
彻底消除传播媒介是防控虫媒病毒病的根本,对于尚无疫苗防控的虫媒疾病,控制媒介昆虫则是唯一可行的预防措施。由于媒介昆虫种类较多,生态分布及习性较为复杂,防治媒介昆虫必须依据不同种类习性并遵照一些共性要求,将媒介昆虫数量控制到不足危害的标准,进而达到除害灭病的目的。防控具体虫媒病,应确定其主要媒介昆虫,采取针对性措施迅速降低密度。如吸血昆虫具有明显季节性,可根据不同昆虫季节分布情况,针对性选择杀灭时机。采用合理方法进行控制并清除昆虫滋生地,破坏媒介昆虫繁衍条件。具体防虫措施有化学防治(合理利用天然或合成灭虫药,以不同剂型、通过不同途径毒灭或驱避媒介昆虫)、物理防治(颜色和灯光诱杀及兜捕灭除等)、生物防治(微生物制剂等)等3种方式进行防控。
媒介昆虫繁殖较为迅速,在短时间内即可达到较高密度,进而引发疾病传播流行。因此,监测媒介昆虫动态是做好虫媒病毒病防控工作的基础和前提,完善的监测体系可掌握媒介昆虫时空分布特征,也是虫媒病毒病防控中的重中之重。
应用疫苗进行免疫接种是防治虫媒病的主要手段之一。预防接种是根据虫媒病的流行特点采取常规流行前接种和流行开始时紧急接种,对进入流行区的易感动物提前接种。目前,预防虫媒病毒病的有效疫苗尚不多,研制成功并取得有效应用的虫媒病疫苗有流行性出血热疫苗、黄热病疫苗、乙型脑炎疫苗、森林脑炎疫苗、流行性斑疹伤寒疫苗、鼠疫疫苗、蓝舌病疫苗、非洲马瘟疫苗等[38-40]。
在日常养殖过程中,需要为畜禽提供洁净卫生的饲料,严格避免其受到农药及化肥污染,同时根据畜禽自身营养需求及所需营养元素种类改善饲料组成,以提高畜禽机体免疫力[41]。重视防暑降温、圈舍清洁、换气通风等工作,确保畜禽在良好的环境中生长。此外,应加强养殖员相关疾病知识培训,掌握最新传染病存在及流行变化情况,随时对养殖场做出相应防护措施。在饲养过程中,时刻关注畜禽生活及精神状态,发现异常及时应对。
随着全球气候变暖促进虫媒繁殖,致使虫媒分布范围扩大,病毒随宿主动物以及媒介昆虫迁移,造成多地广泛流行扩散,疫情发生频率加快,入侵我国的风险也日益加大。因此,加强出入境检验检疫以及虫媒病毒病监测至关重要,也是贯彻“人病兽防、关口前移”的重要举措。
根据农业农村部《国家动物疫病监测与流行病学调查计划(2021—2025 年)》(农牧发〔2021〕11 号)总体要求,结合动物疫病流行趋势,中国动物疫病预防控制中心制定了《2022 年国家动物疫病监测实施意见》。意见中特别强调要持续做好动物疫病的监测工作,结合辖区内动物疫病流行特点和防控实际组织实施监测计划,根据风险评估情况适当扩大监测病种和范围。由此可见监测对于疫病防控的重要性。
因此,未来在监测过程中也要做好新发、重发、多发虫媒病毒病的监测,相关部门要严格落实监测计划,提高风险识别能力,及时报送监测结果并且要加强监测结果分析。全面掌握虫媒病毒的病原生物学特性、流行趋势、媒介节肢动物的分布和习性特点,更有效地预防和控制虫媒病毒病的流行。目前可能还存在更多种类的虫媒病毒尚未发现,因此,有必要加强我国虫媒病毒病种监测与预警模型和风险评估工作,为有效保护公共卫生安全和生物安全提供参考。