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牛病毒性腹泻-黏膜病的研究进展

2022-12-06张国华吕思文金振华王丽坤薛沾枚黄新育

现代畜牧兽医 2022年7期
关键词:阳性率抗体病毒

张国华,吕思文,金振华,王丽坤,张 备,薛沾枚,张 艳,黄新育

(1. 黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院,黑龙江齐齐哈尔 161005 ;2. 齐齐哈尔市龙沙区农业综合行政执法大队,黑龙江齐齐哈尔 161000)

牛病毒性腹泻-黏膜病(BVD-MD)主要特征为发热、咳嗽、黏膜病变、消化道线性病变、白细胞减少、免疫抑制、持续感染等[1];妊娠母牛感染该病还可能导致胎儿畸形、产死胎或流产等。BVD-MD 可引起免疫抑制及持续感染,导致防控难度相对较大[2]。BVD-MD呈世界性分布,尤其在畜牧业发达的国家分布更广泛。20 世纪80 年代,我国首次报道了BVD-MD的感染情况,截至目前,我国多个地区已有该病的相关报道,严重危害我国养牛业[3]。本文简述了BVD-MD 的生物学特征、国内外流行情况、临床类型、诊断方式以及该病的防治方法,为BVD-MD的进一步研究提供一定参考。

1 BVD-MD的生物学特征

BVD-MD 由牛病毒性腹泻病毒(BVDV)引起[4]。BVDV 与猪瘟病毒(CSFV)、绵羊边界病毒(BDV)同属黄病毒科、瘟病毒属[5]。BVDV具有包膜,为单股RNA病毒,分子大小约为12.4 kb,编码的序列主要可分为3 部分:5'UTR、OFR 以及3'UTR[6]。5'UTR 长度约为380 bp,根据此序列可将BVDV 进行基因分型,可分为BVDV1 型和BVDV2 型,其中BVDV1 型已被分为22 个基因亚型(1a~1v),BVDV2 型分为4 个基因亚型(4a~1d)[7]。OFR 区编码4个结构蛋白和7个非结构蛋白。3'UTR的长度约为230 bp 左右,其中包括对病毒复制具有重要作用的原件,具有较高的保守性。

BVDV 结构近似球形,沉淀系数约80~90 S,直径约40~60 nm[8]。BVDV对胰酶、乙醚、氯仿等有机溶剂具有相对较高的敏感性,酸性环境下极易失去活性,在碱性环境下具有一定的耐受能力[9]。BVDV 对于温度敏感性高,在56 ℃环境下,30 min 即可失去活性。分离或者传代的BVDV 在体外培养的难度不高,可在多种细胞中存活,目前应用于大多数实验室利用牛肾细胞(MDBK)进行的病毒增殖。根据细胞接种BVDV病毒后是否会导致病变,又可分为CP 型和NCP 型两种类型;一般情况下,CP 型与病毒的致病性无关,自然环境中NCP型的数量大于CP型,当感染NCP 型病毒时可引起细胞发生核固缩、产生空泡、细胞溶解、死亡等[10]。

2 国内外BVD-MD的流行情况

20 世纪60 年代,美国首次报道BVD-MD,之后加拿大、秘鲁、法国、罗马尼亚、英格兰、澳大利亚也陆续发现该病。20世纪90年代,一项血清学检测的调查结果显示,北美BVD-MD 的阳性率50%~80%,秘鲁50%~90%,法国76%~95%,罗马尼亚64%~90%,英格兰62%~85%,澳大利亚89%~95%[11]。其中北美国家以BVDV1a和BVDV1b、2a型等基因型较为常见[12],欧洲国家以BVDV1b 型较常见,大洋洲则以BVDV1c型较常见[13]。

20 世纪80 年代,我国分离到第一例BVDV,之后我国的多个省市自治区均有BVD-MD 的相关报道,逐渐引起了人们对BVDV-MD 的重视。2013 年,李栋梁等[14]对北京地区的BVD-MD 的发病情况进行了调查,结果显示,BVD-MD 高风险牛场为12 个。2015 年,谭春萍等[15]对广西部分地区牛病毒性腹泻病毒流行情况进行了调查,结果显示感染率为3.41%。2016 年,曲萍等[16]对西北地区BVD-MD流行情况进行调查,结果显示,所调查区域内群阳性率为84.38%,个体阳性率为61.88%。2017 年,Deng等[17]对我国19 个省的92 个奶牛场进行了BVD-MD 流行情况的调查,并对5'UTR进行测序,发现存在8种不同亚基因型的BVDV-1,包括1a、1b、1c、1d、1m、1q以及暂定为未知亚基因型“BVDV-1v”和“BVDV-1w”。

2019年,郭启勇等[18]等对宁夏地区的BVDV流行情况进行检查,结果发现,抗原阳性率达到2.71%,且抗体阳性率已超过85%。2021年,王晨豫等[19]对新疆部分规模奶牛场采集血清和耳组织样本,并进行BVDV 抗原检测,结果显示,血清抗原阳性率1.21%,耳组织检测阳性率1.17%。我国许多省份均有BVDV感染的情况,需要采取足够的重视以及相应措施,改善目前的情况。

3 BVD-MD的临床类型

3.1 持续感染

持续感染(PI)是BVD-MD 发生后出现的独特临床类型。NCP型BVDV可有效逃避宿主的免疫应答而发生PI,即妊娠母牛若在妊娠早期感染该病毒,由于胎儿早期免疫系统尚未发育完全,无法识别NCP型BVDV并产生有效的免疫应答[20],导致与健康牛相比,PI 牛发育迟缓且携带病毒;若PI 牛排出病毒将引起其他牛感染。一般情况下,PI牛在6月龄至2岁因感染黏膜病(MD)而死,未死亡的成年PI 牛繁殖的后代将一直携带BVDV[21]。因此,为控制BVD-MD传播,养殖场应做好PI牛的净化工作。

3.2 免疫抑制

免疫抑制会在一定程度上损害机体的免疫能力,降低机体对其他疾病的抵抗能力。BVDV 引起宿主动物发生免疫抑制,主要通过改变免疫细胞功能、降低反应能力、影响免疫细胞在机体内的分布,进而导致机体免疫功能下降,增加了其他病菌侵入机体的情况,引起继发感染[22]。

3.3 MD

MD是BVDV发生感染而引起的一种最严重的临床类型,发病率、病死率高,犊牛以及亚成牛表现为腹泻、脱水等症状。NCP 型BVDV 与CP型BVDV 的变化导致了MD较高的致死率。感染NCP 型BVDV 的妊娠母牛可产出PI犊牛,PI 犊牛会对自身携带的NCP 型BVDV 产生免疫耐受,但再次感染到相同来源的CP 型BVDV 即可引起MD[23];若感染不同来源的CP型BVDV将刺激动物的机体产生相应的抗体抵制新入侵的病毒。因此,在部分PI动物体内可检测到BVDV抗体。

4 BVD-MD的诊断方式

4.1 病毒分离鉴定

病毒分离是病毒诊断的重要标准。当动物疑似感染BVDV 时,将患病动物的组织器官进行相应的处理,接种于MDBK 中,经过3~5 代盲传后观察是否出现病变,收集病毒。该方法是BVDV诊断的金标准,但由于细胞培养存在难度要求高、试验周期长等缺点,故在诊断中应用较少。

4.2 RT-PCR法

BVDV分为2个基因型,具有高度保守的5'UTR区域,以该区域为目的片段设计引物,运用RT-PCR法可以很好地对BVD 进行诊断。2017 年,王吉等[24]设计的BVDV RT-PCR 检测方法具有检测速度快、特异性高、敏感性好等优点,检测BVDV1 型和BVDV2 型DNA 模板浓度低至8.87×102和6.31×102copies/μL。2018 年,李佳暖等[25]建立的BVD 高效纳米PCR 检测方法具有更优秀的敏感性,其最小检出BVDV量为15.2×10-4mg/L。

4.3 荧光定量PCR法

目前,荧光定量PCR 法主要包括SYBR GREEN 法和TapMan探针法,与PCR法相比,具有更好的特异性及灵敏度。2018 年,王艳杰等[26]建立了双重TapMan 探针法检测BVDV,Ⅰ型BVDV 检 测 下 限 为10.0 copies/μL,Ⅱ型BVDV检测下限为100 copies/μL。2019年,任亚初等[27]建立SYBR GREEN 法检测BVDV,检测下限为4.87×10 copies/μL。2021 年,张康等[28]建立了TapMan 探针法检测BVDV,检测下限为5.0 copies/μL。荧光定量PCR 法检测BVDV 具有很多优点,对BVD 的早期诊断具有极高的临床意义。

4.4 ELISA法

ELISA法非常适合大量的BVDV血清样本的检测,且目前技术已经相对成熟。2016 年,常敬伟等[29]建立的BVDV 抗体间接ELISA 方法通过表达E2 蛋白,包被纯化的蛋白;结果显示,与爱德士间接ELISA BVDV 试剂盒相比,此检测方法的符合率为91.5%,与其他呼吸道综合征候群的疾病无交叉反应,可进行大批量样本的抗体监测以及流行病学调查。

4.5 间接免疫荧光

PCR法、荧光定量PCR法等方法主要检测基因水平的物质,无法确定病毒的感染性。2017 年,黄杰等[30]建立了BVDV间接免疫荧光检测法,以山羊抗牛BVDV抗体作为一抗,荧光素FITC标记的兔抗羊免疫球蛋白G(IgG)作为二抗,可以更好地检测BVDV病毒颗粒。上述间接免疫荧光检测法可检测疫苗中是否存在BVDV污染,并且可应用于BVDV的定位以及感染情况的研究。

4.6 RT-LAMP法

RT-LAMP 即逆转录和环介导等温扩增(loopmediated isothermal amplification)的结合,可应用于快速扩增RNA。此技术的特异性、灵敏度、检测范围优于RTPCR 法,同时还具有操作简单、无须专业设备的优点。2022 年,张宇名等[31]建立了可视化一步RT-LAMP 检测BVDV的方法,参照GENBANK上BVDV的5'UTR数据设计了两组引物,结果显示,最低检测下限为0.021 ng/L,且检测结果与商品化ELISA试剂盒相比,符合率为100%,具有良好的特异性、灵敏性,适用于临床诊断。

5 BVD-MD的预防与治疗

BVD-MD 存在较广泛,致病机制复杂,欧美国家防控BVD-MD 的主要措施为扑杀PI 动物、疫苗接种及加强监测。我国目前对该病的防治主要为注射疫苗,但也有部分地区尚未实行净化。

5.1 预防

目前对BVD-MD等传染性疾病仍采取预防为主的方针,在发生疾病前即采取良好的预防措施,保证养殖户、养殖场能够更安全地进行生产活动[30]。应重视BVD-MD疫苗注射,保证疫苗的质量以及正确的使用方法,达到最佳的预防效果,并定期进行BVDV 抗体监测。为切断传染源,应对PI牛进行抗体检测,首次检测后对PI牛进行隔离,21 d后若仍检测为阳性即进行淘汰。加强饲养管理,保证饲料营养均衡;饲养环境干燥且具有较好的通风性,提高动物的抵抗力,更好地防控BVD-MD[32]。

5.2 治疗

目前尚无针对BVD-MD 的特效药,故治疗BVD-MD仍主要在日常饲养管理、疾病预防等方面加强牛的抵抗力。若发生了BVD-MD 疫情,需要迅速隔离患病牛并进行彻底的消毒,患病牛进行对症治疗、补充体液,降低由于抵抗力下降而继发感染其他疾病的风险[33]。圈舍以及饲养用具采用漂白粉进行消毒,出现口腔溃疡症状的患病牛采用高锰酸钾进行消毒处理。此外,也可结合中医疗法对患病牛进行治疗[34]。

6 结论

BVDV结构复杂,基因具有多个亚型,变异性大,防控难度大。随着我国畜牧业不断发展,牛的进出口愈发频繁,促进了我国养牛业发展,但同时也对BVD-MD的检测和预防产生了更大的挑战。应加强饲养管理及防疫,以科学的方法进行临床诊断,预防BVD-MD发生。

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