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犬腺病毒研究进展

2023-04-06廖均乐孙春艳刘彩红崔宁宁刘玉秀田克恭张许科

中国兽医杂志 2023年2期
关键词:患犬腺病毒传染性

廖均乐,孙春艳,刘彩红,崔宁宁,刘玉秀,田克恭, 张许科

(1.河南农业大学动物医学院,河南 郑州 450046 ; 2. 国家兽用药品工程技术研究中心,河南 洛阳 471000 ;3. 天津市乖乖宠物医院,天津 河东 300000)

犬腺病毒(Canine adenovirus,CAV)分为2个血清型,犬腺病毒1型(Canine adenovirus 1,CAV-1)主要引起犬急性败血性肝炎,熊和狐狸脑炎;犬腺病毒2型(Canine adenovirus 2,CAV-2)主要引起犬科动物传染性喉气管炎和传染性腹泻等。CAV是目前已经发现的哺乳动物腺病毒属中致病性强、感染动物广的双股DNA病毒之一,该病毒在全世界范围内普遍存在,给当今犬养殖业及相关毛皮经济动物养殖业的经济效益造成重大损失,并危害动物健康,引起了世界各国的高度重视。本文从犬腺病毒的生物学特性、流行病学、致病机制、临床症状和病理变化、疫苗研究进展等方面进行概述,从而对腺病毒有更加全面的认识和了解,为深入研究犬腺病毒提供参考。

1 犬腺病毒生物学特征

1.1 分类 1925年Green等[1]首次从患有脑炎的狐狸中发现CAV-1,直到1962年,Dithfield等[2]从暴发传染性喉气管的患犬中分离获得CAV,初期认为该分离株是CAV-1的弱毒株,后经证实为CAV-2[3-7]。CAV-1和CAV-2均属于腺病毒科哺乳动物腺病毒属,二者在抗原和基因上紧密相关,核苷酸同源性为75%[8,9],CAV-1和CAV-2在血凝性和病毒的组织嗜性方面有明显区别,CAV-1和CAV-2均可凝集人“O”型红细胞和白化病毒大鼠的红细胞,同时CAV-1还可以凝集豚鼠和鸡的红细胞,但CAV-2不能凝集豚鼠和鸡的红细胞[10]。CAV-1主要在血管内皮细胞和肝、肾实质细胞中增殖,CAV-2主要在呼吸道上皮和肠上皮内进行复制[11-13]。

1.2 病毒的形态特征和理化特性 CAV是一种双链无囊膜的DNA病毒,直径为80 nm左右,呈二十面体立体对称结构,其基因组长30~31 kb,呈线状盘曲于衣壳之中,根据基因的转录时间可将其分为E1A、E1B、E2A、E2B、E3、E4和L1~5区等,分别编码纤维蛋白、五邻体、六邻体和衣壳等结构蛋白。其中犬腺病毒E1区为病毒复制必需区,E1区缺失后的重组CAV载体必须在特殊的工程细胞中或非缺失的腺病毒辅助下才能复制增殖;而在 E3 区插入外源基因构建的CAV载体为复制非依赖型载体,该载体在体内各器官和细胞中均能自动复制和表达外源蛋白,被广泛应用于诊断抗原制备、蛋白特征和载体疫苗的研究[14]。

CAV抵抗力较强,能抵抗热、干燥等极端条件,且对乙醚、胆酸盐、氯仿等脂溶剂皆不敏感。CAV在4 ℃可存活6~9个月,在-20 ℃仍保持活性并长期存活,56 ℃加热可使其丧失活性。在极度寒冷的地区,粪便中的CAV仍可保持活性长达200 d左右。CAV的适宜pH为2~5,在pH小于2或大于10的环境中均不稳定,但其可在适宜pH的胃肠道中继续保持活性。

2 犬腺病毒流行病学

CAV-1感染范围广,除了可以感染狐狸和犬外,还可以感染狼、黑熊、貉、负鼠、山狗和臭鼬,其中负鼠、貉、狼、山狗和臭鼬临床表现出肝炎症状,黑熊则发生脑炎,该病毒感染给犬养殖业造成巨大损失,同时对自然物种的多样性带来巨大的危害[15]。犬肝炎的主要传染源包括患病动物和发病后恢复健康的动物。病毒可通过眼鼻分泌物、尿液、粪便等排出体外,且在康复动物的尿液中排毒时间可长达半年,污染饲料、用具以及周围环境等。不同品种、日龄、性别的犬都可感染发病,其中1岁以下的动物发病最为严重,尤其是刚刚断乳的幼仔,可发生急性感染。

CAV-2主要感染幼犬、狐狸、狼等,引起喉气管炎、肺炎等。4月龄以下的幼犬感染尤为严重,常与犬瘟热病毒、波氏杆菌混合感染,引起犬窝咳,在冬季发病最为明显。

当今各个国家和地区都有CAV感染的发生,其中感染导致犬传染性肝炎最为普遍,传播最广[15]。

3 犬腺病毒致病机制

CAV-1从鼻咽和口腔黏膜进入动物机体,然后在免疫器官中增殖,如扁桃体和肠系膜淋巴结等,随后进入血液中经血液循环在机体内广泛散播,造成毒血症,同时对体内各种靶细胞造成感染,如肝实质细胞和多种组织器官的血管内皮细胞。犬感染CAV-1后肝脏损害最为严重,可出现变性、坏死等退行性变化或慢性肝炎;肾脏可长期排毒,最初CAV-1在肾小球的血管内皮细胞中增殖,引起蛋白尿,随后CAV-1在肾小管上皮细胞中增殖,病毒的持续存在引起局灶性的间质性肾炎,据估计,大约70%的康复动物会发生这种肾炎[16]。在发病后期,感染犬眼部可发生短暂的角膜水肿(蓝眼)、葡萄膜炎,偶尔会导致永久性的眼睛失明[17]。

CAV-2主要感染非纤毛支气管上皮细胞,鼻黏膜、咽和扁桃囊窝的上皮细胞,气管和支气管的黏膜细胞以及2型肺泡上皮细胞[13]。CAV-2主要感染呼吸道上皮细胞,引起轻度和急性的上呼吸道症状,偶尔出现急性阵发性咳嗽,主要是由于与其他呼吸道病毒或细菌合并感染所致。CAV-2还可感染肠道上皮细胞,引起犬消化道疾病,如呕吐和腹泻[18]。由于CAV-2通过黏膜和空气传播,其可在缺乏免疫力的犬群中迅速散播。

4 临床症状和病理变化

CAV-1感染可分为最急性、急性和慢性3种类型。自然条件下感染犬的潜伏期一般为6~9 d,人工感染的潜伏期为2~6 d,在感染初期可能表现为最急性型,感染犬在没有表现任何临床症状的情况下即发生死亡。急性型病犬初步症状为体温升高(高于40 ℃),其次精神不振、食欲废绝、呕吐、眼鼻分泌物增多,严重者在感染后3~6 d死亡,剖检濒死犬可见其血液凝固不良;康复犬在病程发展的后期会出现腹部肿大,触诊腹部疼痛并有波动感,可视黏膜黄染,牙龈等处有明显出血点;患犬在恢复期会出现单侧或双侧“蓝眼”,一般持续2~3 d后自行恢复。慢性型病例大部分在感染后期发生,患犬仅出现轻微体温升高,食欲时好时坏,腹泻、便秘也可发生,大部分不会出现死亡,但是生长发育会受影响,且有可能长期排毒。流涎、共济失调等神经症状在患犬中很少见,但是会引起中枢神经系统血管损伤[19,20]。CAV-1能够在许多不同的器官中复制,出现的临床症状取决于病毒复制的靶组织。

CAV-2感染犬造成传染性喉气管炎的病例,潜伏期为5~6 d,临床症状表现为患犬体温持续性升高,有的会超过40 ℃,随后出现喷嚏、干咳或湿咳、精神不振和沉郁、食欲废绝、干呕或呕吐、肌肉颤抖、呼吸困难、流浆液或脓性鼻液和脓性或水样眼分泌物等。CAV-2易与犬瘟热病毒、犬副流感病毒和支气管败血波氏杆菌等病原混合感染,引起“犬窝咳”,混合感染犬通常会预后不良。

CAV-1剖检变化主要是肝脏发黄,肿大质脆,切面外翻且表面呈颗粒状;胆囊壁增厚,出血、水肿,胆汁黏稠;脾脏淤血肿大,腹腔有白色或淡黄色透明腹水,少数会有淡黄色胶冻样物质;胸腺、脾脏、肾脏、淋巴结等出现充血;组织病理学观察可见肝细胞及窦状隙内皮细胞中有大量的嗜酸性核内包涵体,窦状隙内皮细胞和枯否氏细胞肿胀,窦状隙扩张淤血;脾脏淤血、出血,淋巴细胞坏死;胆囊黏膜上皮细胞大量坏死;肾脏髓质淤血,肾小管上皮细胞变性坏死;淋巴结髓质大量出血,皮质部分淋巴细胞坏死、崩解等;有的患犬肺脏会出现局部肺泡隔增宽,其内血管淤血、出血等。

CAV-2剖检变化主要有肺脏膨胀不全、充血,发生大面积实变;支气管淋巴结充血;喉头出现出血点或有黏液。组织病理学观察可见坏死性支气管肺炎,肺泡II型上皮细胞增生,肺泡隔增宽,肺泡腔内有大量脱落细胞、巨噬细胞等细胞性渗出物,且上皮细胞和肺泡巨噬细胞内出现核内包涵体[17];喉头和气管黏膜上皮细胞大量脱落至管腔内,大量中性粒细胞浸润。

5 疫苗研究进展

疫苗的使用大大减少了犬传染性肝炎的发生,最先开发并投入使用的是CAV-1灭活疫苗,但该疫苗需要多次反复接种[21],随后CAV-1弱毒苗应用于市场,其免疫保护效果较好,但是经过一段时间的推广和使用,部分接种过CAV-1弱毒疫苗的犬眼部、肾脏都发生了病变,造成短暂的“蓝眼”[13]。由于CAV-2和CAV-1具有交叉保护性,CAV-2弱毒苗可抵抗CAV-1和CAV-2的感染,且能规避CAV-1弱毒疫苗的缺点,因此目前世界上均采用CAV-2弱毒疫苗用于预防由CAV-1引起的传染性肝炎。

在不存在母源抗体的情况下,单剂量皮下或肌内注射CAV-2弱毒苗能够抵抗CAV-1和CAV-2的感染,然而8~10周龄犬存在母源抗体,因此在免疫第1针后,间隔3~4周需加强免疫第2针。CAV-2弱毒苗采用滴鼻的方式接种,能够降低母源抗体的干扰,但是会引起犬轻微的呼吸道症状[15]。CAV-2相关疫苗通常在基础免疫程序完成后,每年需加强免疫1次[22,23]。疫苗的使用能降低发病率,但犬接种疫苗后仍感染CAV的现象时有发生[24-26]。而且有报道指出,狐狸在接种CAV-2相关疫苗后出现多灶性坏死性支气管肺炎,经检测是由CAV-2引起的,且分离株与疫苗株同源性为100%[27]。虽然文献中并未提到疫苗株存在毒力返强,但CAV-2相关疫苗是减毒的活疫苗,仍需注意毒力返强的风险。

6 展望

随着经济的迅速增长和人民消费水平的普遍提高,我国已成为养犬数量居世界第三的国家,城市养犬数量达2 000余万只,同时我国也是山狼、狐狸、负鼠、熊的主要栖息地。疫苗对于动物病毒性疾病的防控、宠物新兴产业的发展、野生动物的繁衍和生态的发展均起着重要作用。目前,我国用以预防犬腺病毒的疫苗产品由于毒株背景不清以及在细胞上传代次数较多,免疫原性和安全性均难以保证。此外,我国某些地区养殖场的犬按照疫苗免疫程序免疫犬四联活疫苗后仍会出现咳嗽等临床症状,经检验为CAV-2感染,分析原因可能是由于国外疫苗株与国内野毒株的同源性不高,也有可能是由于疫苗中CAV-2出现毒力返强,确切原因仍需进一步研究,但是这一现象应引起高度重视。应根据目前我国犬腺病毒的流行情况,分离出具有代表性的野毒株,驯化出适合国内使用的弱毒株,从而研发疫苗在我国推广使用。随着现代分子生物学和免疫学等技术的发展,对CAV-2的基因组学、蛋白组学等方面有了更深入的了解,相信研发出稳定、安全、有效的犬腺病毒相关国产疫苗指日可待。

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