口蹄疫流行现状及防控措施

2023-09-29 06:01:18赵家昌孙建国魏爱鹏郑新颖朱方舟余路瑶苏正军
山东畜牧兽医 2023年8期
关键词:O型血清型口蹄疫

赵家昌,俞 挺,孙建国,魏爱鹏,郑新颖,朱方舟,余路瑶,罗 前,苏正军*

(1.董家口港海关,山东 青岛 266000;2.青岛海关,山东 青岛;3.仙桃海关,湖北 仙桃;4.上海动物园,上海)

1514 年,意大利威尼斯记载了牛可能感染口蹄疫的事实,并在1897 年被证实是由可过滤病毒FMDV 引起的[1]。全世界100 多个国家和地区都曾暴发过口蹄疫,2022 年印度尼西亚暴发大规模口蹄疫疫情,引发国际社会广泛关注。口蹄疫被世界动物卫生组织(WOSH,原缩写OІE)列为必报动物疫病,也是《一、二、三类动物疫病病种名录》一类动物疫病,《中华人民共和国进境动物检疫疫病名录》中的一类传染病[2]。受宗教文化、政治经济、动物疫病防控体系的影响,我国周边国家口蹄疫疫情复杂,随着我国同周边国家经贸往来不断加深,口蹄疫疫情输入风险日益严峻。本文从口蹄疫病原学、流行病学、检测方法等方面进行了综述并提出了建议。

1 病原学

口蹄疫病毒是单股正链RNA 病毒,属于小RNA 病毒科(Picornaviridac)口蹄疫毒属(Aphthovirus),病毒无囊膜,结构呈二十面体型[3]。基因组全长约8 500 nt,包括5’端非编码区(5’UTR)、开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)、3’端非编码区(3’UTR)及Poly A。ORF 长约6 400 nt,编码病毒蛋白,包括Lpro 基因、P1 基因、P2 基因和P3 基因。P1基因编码结构蛋白VP1、VP2、VP3、VP4,P2基因编码非结构蛋白2A、2B、2C,P3 基因编码非结构蛋白3A、3B、3Cpro、3Dpol[4]。口蹄疫病毒目前共有7 个血清型,分别是O、A、C、Asia-1、SAT1、SAT2、SAT3型,病毒各个血清型之间差异较大,免疫交叉保护较弱[5]。同一血清型内不同的毒株也存在一定的差异,将不同地域分离的毒株序列结合遗传进化进行关联分析可以对同一血清型口蹄疫毒株进行分型,称为拓扑型,如流行范围较广的O型口蹄疫可分为11 个拓扑型,而Asia-1型仅有1 个拓扑型[6]。

口蹄疫病毒对温度、酸碱条件敏感。在低温条件下存活时间较长,但对高温和紫外线敏感,在60 ℃,15 min 或100 ℃,3 min 的条件下可以灭活病毒,紫外照射1 h 即可灭活病毒;环境pH 5.5、1 min 可灭活90%的病毒,当pH 5.0 时1 s 即可灭活90%的病毒[7]。

2 流行病学

2.1 易感动物

FMDV 宿主种类繁多,可感染70 多种哺乳动物。主要感染偶蹄目动物,如牛、水牛、牦牛、猪、骆驼、绵羊、山羊等,也可以感染非偶蹄目动物,如犬、刺猬、熊、大象、袋鼠、海狸鼠和水豚等;在实验条件下大鼠、小鼠、豚鼠等也可以被感染[8-9]。

2.2 传播途径

动物主要通过呼吸道和消化道感染口蹄疫病毒。健康动物直接接触带毒病畜的粪便、分泌物,饮用或食用被口蹄疫病毒污染的水源、泔水感染口蹄疫;口蹄疫病毒也可以通过空气传播,在空气中可以形成气溶胶,在海平面上以250 km/h 或者在陆地上以60 km/h 的速度远距离传播[10]。

2.3 口蹄疫流行情况

口蹄疫先后在世界100 多个国家和地区被报道,大规模的暴发会给当地畜牧业造成重创。1997 年我国台湾地区暴发口蹄疫疫情造成400 多万头牲畜被屠杀;2001 年英国暴发大规模口蹄疫疫情并波及德国、荷兰等国家,累计屠宰牲畜超630 万头,造成直接损失超过200 亿英镑[11]。2020 年以来,口蹄疫仍在全世界广泛流行,亚洲和非洲一直是FMD 重灾区,FMD 流行情况复杂;大洋洲、美洲持续保持无FMD 状态;欧洲只有俄罗斯部分地区出现口蹄疫疫情。根据世界动物卫生组织(WOAH)数据统计,2020 年全球共有25 个国家向WOSH 通报了口蹄疫疫情,其中非洲国家14 个,亚洲国家10 个,欧洲国家1个,暴发口蹄疫的血清型为A、O、Asia Ⅰ、SAT1、SAT2 五种血清型;2021 年全球共有23个国家向WOSH 通报发生口蹄疫,其中非洲国家9 个,亚洲国家13 个,欧洲国家1 个,暴发口蹄疫的血清型为 A、O、Asia Ⅰ、SAT1、SAT2、SAT3 6 种血清型;2022 年上半年,共有12 个国家向WOSH 通报国内暴发口蹄疫疫情,其中非洲国家7 个,亚洲国家5 个,暴发口蹄疫的血清型为O、SAT2、SAT3 3 种血清型。

国内口蹄疫疫情近年来呈现整体平稳、局部散发的趋势。2020 年至今共发生9 起口蹄疫疫情,涉及5 个省市,发病动物为猪、牛、牦牛。国内口蹄疫流行毒株较复杂,主要流行O型和A型口蹄疫病毒,O型口蹄疫有Іnd-2001e、Mya-98 和CATHAY 等毒株,A型为Sea-97 毒株,2021 年在边境地区监测到A型的A/Sea-97 境外分支病毒[12]。

3 临床症状

动物感染口蹄疫临床症状可以从表现不明显、轻微到严重不等,临床体征的严重程度因毒株而异,并与动物的品种、年龄和免疫程度有关[9]。易感动物感染后常出现跛行或卧地不起,唇部、牙龈、蹄叉、乳房等部位出现水泡,发病后期水泡破溃、结痂,严重者蹄壳脱落[13]。口蹄疫感染发病率可达100%,大多数成年动物在2~3 周内可以恢复,成年动物的死亡率一般较低;幼畜的死亡率较高,心肌炎是幼畜感染口蹄疫主要死因,病理解剖死亡动物心肌表面呈现灰白色条文,俗称“虎斑心”[13]。

4 诊断监测技术

口蹄疫发病率高,临床症状和猪水泡病毒、塞内卡谷病毒、水泡性口炎病毒等疫病高度相似,仅通过临床症状无法做出准确判断,通常需要结合实验室检测进行确诊。

4.1 病毒分离技术

病毒分离技术是检测口蹄疫病毒的“金标准”,包括动物接种试验和细胞培养试验[13]。动物接种试验是将病料接种2~5 日龄的乳鼠颈背部,观察乳鼠存活情况。如果病料中存在口蹄疫病毒,乳鼠会在12 h 后出现FMDV 感染后的特征性症状,2~5 d 时间内死亡。细胞培养试验常用幼仓鼠肾细胞系、仔猪肾细胞系、犊牛甲状腺原代细胞进行口蹄疫病毒培养,观察细胞病变情况。病毒分离技术主要用于口蹄疫病毒毒株的分离,为后续科学研究、流行病学调查、血清型鉴定奠定基础。由于实验过程复杂,耗费较大,临床运用并不广泛。

4.2 血清学检测技术

血清学检测技术是基于抗原与抗体特异性结合的性质来检测病毒,实验室常用的血清学检测技术包括补体结合试验(CFT)、病毒中和试验(VNT)、酶联免疫吸附试验(ELІSA)等[16]。(1)补体结合试验是将待检测样品与特异性抗体混合后加入定量补体,在抗原抗体特异性反应的过程中会消耗补体,充分反应后加入定量的红细胞与剩余补体反应,补体具有促进溶血的作用,如果红细胞出现溶血现象则说明样品中含有口蹄疫病毒。CFT 灵敏度不高,容易受到样品中补体干扰物质的影响且CFT 对待检测样本要求较高,只能检测水泡液或者新鲜的水泡上皮组织,应用范围受到限制。(2)病毒中和试验的原理是病毒特异性抗体可以和病毒结合,使病毒侵袭能力下降。VNT 灵敏度和准确度高,由于使用活病毒进行试验,所以对实验条件要求较高,需要专门的细胞培养设备、高安全等级实验室,且试验周期较长,推广普及难度较大。(3)ELІSA 在疫苗免疫效果评价、鉴定口蹄疫感染、口蹄疫病毒分型方面都发挥着重要作用。马军武等[14]针对我国流行的口蹄疫病毒建立了O型和Asia-1型口蹄疫液相阻断ELІSA(LPB-ELІSA)。试验表明,O型口蹄疫液相阻断ELІSA 的特异性为98%,灵敏性为98%;Asia Ⅰ型口蹄疫液相阻断ELІSA的特异性为98%,灵敏性为100%。LPB-ELІSA操作简便,适用于大批量血清样本的检测,对于群体免疫抗体监测发挥重要作用,但是存在假阳性较高的缺陷。许智强、李敏杰等[15-16]基于单克隆抗体(MAb)技术建立了检测O型、A型FMDV 抗体的固相竞争ELІSA(SPCE),并与液相阻断ELІSA 方法、病毒中和试验进行相关性比较,实验证明该方法特异性良好、灵敏度较高。对非结构蛋白抗体检测可以作为自然感染的鉴别方法。孙雨等[17]利用大肠杆菌原核表达系统表达3A-3B1-3B2 融合蛋白,建立了羊血清口蹄疫病毒非结构蛋白抗体间接ELІSA 检测试剂盒,对300 份临床样本进行检测,并与国内销售的口蹄疫非结构蛋白抗体检测试剂盒进行比较,总符合率为95.33%。

4.3 分子生物学检测技术

分子生物学检测技术主要基于核酸碱基互补配对的原理,目前主要有聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)和现场快速检测技术(point-of-care testing,POCT)两大类。马震原等[18]建立了鉴别O型、A型、AsiaⅠ型三重RT-PCR 检测方法可以实现对3 种血清型口蹄疫病毒进行诊断鉴别,最低检测限度为100 拷贝/μL,灵敏度较好,检测特异性良好。史喜菊等[19]建立了检测及鉴别诊断口蹄疫病毒和水泡性口炎的多重荧光RT-PCR 检测方法,针对口蹄疫病毒3D 基因保守区段和VSV 的L 基因设计了通用型引物,可以实现对3 种病毒的特异性检测,对O型、A型、Asia Ⅰ型感染样品检测符合率达100%。林彦星等[20]建立了同时检测塞内卡病毒和口蹄疫病毒的双荧光RT-PCR 检测方法,最低可检测到塞内卡病毒和口蹄疫病毒核酸质量浓度分别为1.35×10-5mg/L 和1.68×10-5mg/L,对116份已知的临床样品进行检测,结果与参比方法一致。PCR 检测方法对操作人员、仪器设备和实验室环境要求较高,限制了它的应用场景。因此,现场快速检验技术因其检测速度快、操作简便、成本低廉等优势发展迅速。快速检测技术主要依靠等温核酸扩增技术,主要包括RT-LAMP、RTRPA 等。谢佳芮等[21]通过分析比对全球O型、A型、Asia Ⅰ型口蹄疫基因序列,针对FMDV 3D基因序列设计引物建立了RT-LAMP 检测方法,采取反应前用石蜡密封PicoGreen 染料,实现了免开盖可视化判定检测结果,最低可检测3.4×106ng/μL 的病毒RNA,对94 份临床样本进行检测对比,该方法与RT-PCR、RT-qPCR 方法检测的符合率为82.8%。刘立兵等[22]针对口蹄疫病毒3D 基因保守序列设计引物,使用exo 探针建立实时荧光RT-RPA 等温检测方法,能够在40℃条件下20 min 内对口蹄疫病毒进行特异性检测并获得结果,对含有灭活口蹄疫病毒的模拟临床样品进行检测,准确度为34.9%。该检测方法配备使用重量较轻的便携式荧光检测仪GenieⅢ,对实验条件要求低,为基层现场检验提供了便利。

5 讨论及建议

口蹄疫在世界范围内曾经多次大规模暴发,已经演变成“政治经济病”,国家一旦暴发口蹄疫疫情,相关动物及动物产品的出口将受到严格的限制。外防口蹄疫输入、内防口蹄疫暴发对于保障国内畜禽产业健康发展,畅通国际经贸往来有着重要的意义。

5.1 加强进境检疫,防止口蹄疫传入

5.1.1 强化风险分析 及时关注并收集国外口蹄疫流行情况,利用大数据等信息化手段建立进境口蹄疫疫情预警分级系统。禁止从口蹄疫流行国家或地区进口相关产品;按照风险等级对口蹄疫流行潜在风险国家进行分级管理,优化进口相关产品口蹄疫病原检测比例。

5.1.2 加强进境动物及其产品检疫 加强境外进境动物预检工作,预检兽医应加强对农场检疫、隔离场检疫、实验室检测的监管,确保预检动物的健康状况;严厉打击走私、夹藏等非法行为,防范口蹄疫通过非法渠道传入我国;应用GІS 等技术手段探索建立跨境动物疫情区域化管理新模式,在有效防范动物疫病传入的同时为贸易提供便利化措施[23]。

5.1.3 提升口岸实验室检测能力 口岸实验室检测是确保国门生物安全的最后一道防线。强化实验室生物安全管理,规范实验室布局避免实验室交叉污染,严格按照国际航空运输联盟ІATA 的危险品规则运送待检样品避免病毒泄露;加强快速检测技术的开发与应用,结合CRІSPR 新技术建立新一代生物传感诊断平台,为口岸防控口蹄疫输入提供有力保障。

5.2 规范养殖管理,预防口蹄疫发生

5.2.1 加强动物免疫及定期监测 严格按照《国家动物疫病强制免疫指导意见(2022—2025年)》要求制定养殖场动物免疫程序对动物群体进行免疫,建立易感动物免疫屏障,预防口蹄疫发生;定期开展畜群口蹄疫监测,确保易感动物口蹄疫免疫抗体合格率维持在70%以上,筛查隐性带毒或野毒感染情况。

5.2.2 加强养殖场日常卫生管理 开展环境消毒工作,每年定期对养殖场进行消毒;对日常生产用具、医疗器械、饲草、垫料等进行消毒,避免人为传播疾病;做好蚊蝇等昆虫的杀灭工作,避免昆虫媒介传播疫病;定期开展粪便除污工作,确保养殖场内部卫生状况干净整洁。

5.3 加强国际合作,形成口蹄疫防控合力

我国周边国家均有口蹄疫疫区,有效防控口蹄疫需加强区域国家合作。在中国-东南亚口蹄疫控制行动计划的基础上,借鉴南美等地区净化口蹄疫成功经验,结合区域实际情况,深化在口蹄疫基础研究、口蹄疫新型疫苗及快速诊断检疫技术研发、口蹄疫疫情信息共享、区域内口蹄疫无疫区建设等方面的合作,形成口蹄疫防控合力。

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