李樹博
(遼寧省動物疫病預(yù)防控制中心,遼寧沈陽 110164)
牛病毒性腹瀉病毒分子生物學(xué)特性及流行病學(xué)研究進(jìn)展
李樹博
(遼寧省動物疫病預(yù)防控制中心,遼寧沈陽 110164)
牛病毒性腹瀉病毒屬于黃病毒科的瘟病毒屬,是一組由單鏈RNA病毒組成的瘟病毒,與羊邊界病病毒、豬瘟病毒在血清學(xué)上能夠產(chǎn)生交叉反應(yīng),并能夠突破宿主特異性交叉感染。本文介紹了牛病毒性腹瀉病毒的分子生物學(xué)特性、國內(nèi)外流行情況及對牛以外動物的感染情況。為牛病毒性腹瀉的綜合防控提供理論依據(jù)。
牛病毒性腹瀉;分子生物學(xué);流行病學(xué);研究進(jìn)展
牛病毒性腹瀉是1946年在紐約州由Olafson等首先發(fā)現(xiàn)并報道的。牛病毒性腹瀉(BVD)是指以消化道潰瘍和下痢為特征的牛傳染性疾病。此病最早發(fā)生于美國紐約州的艾薩卡鎮(zhèn),當(dāng)時被認(rèn)為是冬季痢疾,緊接在其他鄰近的牛群暴發(fā)。發(fā)病奶牛的產(chǎn)奶量減少,有些懷孕母牛在感染后10~90d內(nèi)發(fā)生流產(chǎn),還有些牛出現(xiàn)肺炎癥狀。由于此病典型的臨床癥狀是腹瀉,故稱為牛病毒性腹瀉(BVD),病原即稱為牛病毒性腹瀉病毒(BVDV)。
根據(jù)毒株在培養(yǎng)的上皮細(xì)胞上的繁殖活性將BVDV分為兩種生物型:非致細(xì)胞病變型(Noncytopathicbiotype,NCP)和致細(xì)胞病變型(Cytopathicbiotype,CP),兩種生物型的血清型相同,但與宿主細(xì)胞作用不同,尤其在粘膜病致病機(jī)制方面。非細(xì)胞致病變型和細(xì)胞病變型毒株都可在細(xì)胞培養(yǎng)中合成一個分子量為125ku的非結(jié)構(gòu)蛋白NS2/3。在細(xì)胞致病變型毒株中,NS2/3蛋白被裂解為兩個單獨(dú)的病毒蛋白:NS2、NS3蛋白。通常,NS3蛋白的產(chǎn)生于嵌入到病毒基因組的細(xì)胞基因序列有關(guān)。Meyers等研究發(fā)現(xiàn),在病毒基因序列的氨基酸1535或1589為嵌入了子羧基端包含氨基酸的細(xì)胞基因序列。這兩個位置分別指的是A和B位置。位置B是NS2/3前體蛋白上裂解出游離NS3氨基端的切割位點(diǎn),故一般認(rèn)為B位置上細(xì)胞基因序列的嵌入導(dǎo)致了NS2/3的解體。嵌入到致細(xì)胞病變型BVDV1的絕大多數(shù)描述都是在B位置上。也就發(fā)現(xiàn)細(xì)胞RNA的插入使NCP型BVDV的基因發(fā)生重組,轉(zhuǎn)化為CP型BVDV。在細(xì)胞培養(yǎng)過程中,NCP型BVDV沒有發(fā)生明顯的細(xì)胞病變,因此認(rèn)為這種生物在體內(nèi)不能引起持續(xù)感染,因此它們通常被作為BVDV弱毒疫苗首選的生物型。
自然界中,絕大多數(shù)BVDV分離株是非致細(xì)胞病變型。在野生環(huán)境下,致細(xì)胞病變型BVDV毒株一般分離與爆發(fā)的黏膜病或免疫后疾病暴發(fā)的病例。目前研究報道的所有高毒力BVDV毒株都是非致細(xì)胞病變型。簡而言之,從養(yǎng)牛業(yè)的管理角度來說,確定一個BVDV毒株的基因型通常比確定其生物型更為重要。
BVDV呈全球性分布,各養(yǎng)牛業(yè)發(fā)達(dá)國家均有流行,如今該病已成為美國牛場中主要傳染病之一。據(jù)統(tǒng)計每年全世界死于該病毒感染的牛不少于500萬頭。據(jù)2005年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果顯示:加拿大部分地區(qū)血清陽性率高達(dá)82% ~84%、美國50%、南美6國為84.9%、澳大利亞89%、法國76%、英格蘭和威爾士54%~74%、印度17.31%。從地域上看,一般來說歐洲的國家具有高流行率,但又不能一概而論,因?yàn)閭€別的歐洲國家(如挪威、芬蘭、奧地利)的流行率非常低。值得注意的是,北美洲的非免疫牛群中盡管攜帶抗BVDV抗體的牛流行率很高,但持續(xù)性感染牛的流行率卻較低。對歐洲多國中分離得到的BVDV1株進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化樹分析,表明在不同地區(qū)流行的BVDV1亞基因型病毒也有所不同。至今為止,在美國和加拿大流行的是BVDV1a和BVDV1b,從比利時分離出的28株BVDV毒株中,只有一株是BVDV1a,其他的都是BVDV1b或BVDV2基因型;而從澳大利亞分離出的300多株BVDV1亞基因型分離株中,近90%為BVDV1c亞基因型;在印度主要流行BVDV-1b。BVDV-2主要是在北美分離得到的。據(jù)報道,牛的BVD-MD抗體陽性率在50%以上,大約有70%的2歲以上的牛BVD-MD抗體陽性,0.5%~1%的牛是持續(xù)感染牛,由于養(yǎng)牛業(yè)的集約化,國內(nèi)牛的頻繁交換以及牛進(jìn)口數(shù)量的增加促進(jìn)了BVDV的傳播。
近年來,許多學(xué)者從一些疫苗中分離出了該病毒,這說明污染疫苗的大范圍使用也對該病的傳播起到了促進(jìn)作用。鑒于該病的嚴(yán)重性及其進(jìn)而產(chǎn)生的的相應(yīng)后果,OIE已經(jīng)將其列為國際貿(mào)易中優(yōu)先檢驗(yàn)的疾病之一,國際獸醫(yī)局也將其規(guī)定為B類傳染病,我國現(xiàn)階段也將該病列為牛羊疫病三類法定傳染病。該病對規(guī)?;B(yǎng)牛業(yè)造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失,由于養(yǎng)牛業(yè)的集約化,國內(nèi)牛的頻繁交換以及牛進(jìn)口數(shù)量的增加促進(jìn)了BVDV的傳播。有人估計在英國每年由于BVDV造成的損失可達(dá)4700萬英鎊(魏偉,2009)。我國從進(jìn)口牛當(dāng)中也發(fā)現(xiàn)有較高的血清陽性率,并多次分離到病毒,所以認(rèn)為BVDV-MD是牛的具有重大經(jīng)濟(jì)意義的疾病之一,也是進(jìn)口檢疫中應(yīng)重點(diǎn)防范的疾病之一。
我國牛病毒性腹瀉血清流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果表明,該病在我國流行范圍較廣且陽性率較高。牛病毒性腹瀉在我國西北、西南、華北、東北等地區(qū)流行,流行程度呈上升趨勢(蔣穎,2007)。我國自1980年在吉林省首次發(fā)現(xiàn)并分離到BVDV以來,至少已在15個省市自治區(qū)檢測出BVDV抗體或分離到病毒,其中某些地區(qū)感染嚴(yán)重。在我國,王新平等(1995)利用雙抗體夾心ELISA方法從感染畜糞便中檢測到BVDV抗原。檢測結(jié)果表明,我國牛、羊群的病毒陽性率相當(dāng)高,分別達(dá)到16.5%~89.0%和14.6%~83.3%。邱昌慶等(1998)對山東、河北和河南等省份的牛場進(jìn)行了BVDV血清學(xué)調(diào)查,結(jié)果顯示抗體平均陽性率為46%~65%,其中山東省BVDV抗體陽性檢出率為5.1%~77.2%,平均為59.6%,幾乎為1990年的檢出率29%的兩倍。高雙娣等(1999)對中國西部五?。▍^(qū))部分地區(qū)黃牛、牦牛進(jìn)行BVDV血清學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn),黃牛中抗體平均陽性率高達(dá)46.15%。邱昌慶等(2000)對安徽、江蘇、廣西部分地區(qū)水牛進(jìn)行了該病的血清學(xué)檢測,血清平均陽性率分別為24.7%、8.4%和10.0%。楊得勝等在對福建省規(guī)模化牛場和散養(yǎng)戶的牛進(jìn)行的流行病學(xué)調(diào)查中發(fā)現(xiàn),2006、2007和2008年,規(guī)?;雠2《拘愿篂a病的血清學(xué)陽性率分別為92.4%、96.5%和80%;散養(yǎng)戶牛BVDV的血清學(xué)陽性率分別為12.3%、21.4%和18.5%。金愛華等(2008)從上海市奉賢區(qū)14個奶牛場的每個場分別隨機(jī)采10份血樣(其中一個牛場采8份),共138份奶牛血樣,并對其進(jìn)行檢測。分離血清后進(jìn)行ELISA檢測,結(jié)果顯示該區(qū)14家奶牛場中BVDV抗體平均陽性率為34.06%,其中有4個奶牛場的BVDV抗體陽性率較高,為50%以上,并且有一個牛場牛病毒性腹瀉血清抗體陽性率達(dá)100%,說明個別場牛病毒性腹瀉的感染情況較為嚴(yán)重。另外,根據(jù)其他一些學(xué)者的檢測報告顯示,目前BVDV2型在我國流行比較普遍。
相信隨著對此病的了解和不斷加深,對其重視程度也會不斷提高。因次,有效地控制BVDV在牛群中及牛場(特別是集約化的大型養(yǎng)牛場)中或其間的傳播,已成為廣大獸醫(yī)工作者及管理機(jī)構(gòu)的艱巨任務(wù)。
家養(yǎng)和野生的反芻獸及豬是本病的自然宿主。其他家養(yǎng)或野生的有蹄動物也可以成為易感牛的BVDV潛在傳染源。最早報道豬感染BVDV是在1973年。Fernelius等從自然感染發(fā)病豬體內(nèi)分離到牛病毒性腹瀉病毒,首次在病原學(xué)上證明牛病毒性腹瀉病毒可以自然感染豬,但豬作為BVDV傳染源傳播給易感牛的觀點(diǎn)至今未得到承認(rèn)(趙月蘭等,2006)。1991年,Carlsson等報道了類似于綿羊邊界病的疾病的暴發(fā),最后證實(shí)此暴發(fā)是由于BVDV持續(xù)性感染牛導(dǎo)致的BVDV傳播而引起的。血清學(xué)和病毒分離的結(jié)果顯示,北美和歐洲的鹿可以感染BVDV,2001年,Van Campen等在懷俄明州的母騾鹿體內(nèi)分離到BVDV1a毒株,但被BVDV持續(xù)性感染的鹿還未得到證實(shí)。我國王新平等(1995)首次證實(shí)國內(nèi)的鹿也有高達(dá)19.6%~44.4%的BVDV帶毒率,采用ELISA對吉林某地區(qū)馬鹿、育成馬鹿、育成梅花鹿進(jìn)行BVDV感染率檢測,結(jié)果顯示馬鹿帶毒率為44.4%,育成馬鹿帶毒率為19.6%,育成梅花鹿的帶毒率為34.1%,并首次由疑似“豬瘟”的病豬體內(nèi)分離到BVDV。宋永峰等(2006)用套式PCR檢測從遼寧、安徽、江西、浙江、湖南、廣西等地采集的43份豬病科中牛病毒性腹瀉的流行情況,陽性率為16.3%。這說明,目前豬群中感染BVDV情況比較嚴(yán)重,但目前中國對豬群中BVDV感染情況的重視程度還不高,在這方面的研究較少。
10.3969/J.ISSN.1671-6027.2015.05.003
李樹博(1985~),黑龍江省齊齊哈爾市人,碩士,獸醫(yī)師,研究方向:動物疫病防治和生物安全實(shí)驗(yàn)室管理