牛病毒性腹瀉的免疫預防

蘭宇 孟相秋 趙建增

牛病毒性腹瀉病是由牛病毒性腹瀉病毒（hovine viral diarrhea virus. BVDV）感染引起的，以急慢性黏膜病、持續性感染和免疫抑制為主要特征的傳染性疾病；該病在世界范圍流行，給世界養牛業造成了巨大的經濟損失。目前BVDV流行趨勢呈明顯上升狀態，給養牛業的安全生產帶來了嚴重的挑戰。

1 疫病流行對我國養牛業的危害

通常將BVDV引起臨床急性感染癥狀的疾病稱為牛病毒性腹瀉（BVD），部分持續性感染者被致細胞病變型BVDV超感染時會出現全身的黏膜潰瘍即黏膜病，該病也因此被稱為牛病毒性腹瀉/黏膜病。BVDV能造成外周循環和組織內嗜中性粒細胞的數量減少，導致淋巴細胞功能異常而出現機體的免疫抑制，牛群的繼發感染與合并感染頻發。BVD主要包括呼吸系統疾病、黏膜病、繁殖障礙性疾病、因免疫抑制導致的繼發感染、以及持續性感染（PI）對群體的危害，因而臨床癥狀可見呼吸綜合癥、腸炎、急或慢性黏膜病、母畜流產、產死胎、畸形胎和先天性缺陷等。

各種年齡的牛對BVDV均易感，6月齡以下牛由于母源抗體保護發病率較低，以6-18個月的犢牛發病率較高。在新疫區急性病例多，發病率在5%左右，病死率可高達90%-100%，老疫區感染率在50%以上，以隱性感染為主。如果母牛在妊娠早期感染NCP型BVDV，胎兒產生免疫耐受而在出生后成為PI牛，這些牛雖沒有臨床疾病癥狀，但生長緩慢、健康狀態差、成活率低、且終生有病毒血癥而不斷向外界排毒，成為重要的傳染源。因而BVDV PI牛是當前我國牛群面臨的最大威脅之一。

2 國內流行情況

我國1980年左右從國外引進牛的流產胎兒中分離到BVDV，首次證明該病在我國存在。在北京口岸1989年從新西蘭引起的種公綿羊體內檢出BVDV抗體并分離出病毒，警示BVDV從境外向我國傳人的風險是一直存在的。1980-1990年，十年間的血清學研究顯示，我國牛血清（14581份）中BVDV中和抗體陽性率為19.15%，羊血清（2904份）中BVDV中和抗體陽性率為6.7%。在上世紀末，我國的BVDV感染明顯加劇。對我國西北和西南五省（區）黃牛群1999年平均陽性率為46.15%，其中寧夏、甘肅和陜西黃牛群的感染率分別達到55.95%、41.48%和40.6%；牦牛群BVD的平均陽性率為30.08%，其中四川、甘肅和青海牦牛感染分別達到38.46%、29.41%和28.00%。我國南方部分省市的水牛也有大面積感染，安徽省2000年水牛血清平均陽性率為24.7%，最高地區可達46.7%；江蘇省平均陽性率為8.4%，最高地區可達11.1%；廣西平均陽性率為10%，最高地區可15.4%。進入本世紀后，BVDV感染率呈進一步升高趨勢。內蒙古部分牛場陽性率62.5%，個別牛場陽性率高達100%；山東、河南和河北省BVDV中和抗體陽性率為46.2%-65.0%，其中山東地區牛群中的抗原檢JLI率為5.1%-77.2%，平均為59.6%，較1990年的29%升高了近1倍。

目前我國很多規模養牛場的犢牛成活率低于95%，成年奶牛的平均產奶量僅為歐美地區的70%左右，BVDV的廣泛流行是制約我國養牛業生產水平的重要原因。

3 牛對BVDV感染的免疫應答和免疫抵抗

體液免疫與細胞免疫在抵御BVDV感染的過程中都起著重要的作用。在自然暴露及接種弱毒疫苗2-3周后，牛體內可檢H{BVDV中和抗體，持續10-12周。這種中和抗體能夠對BVDV的再感染產生免疫力，而感染抗體的滴度高于疫苗免疫抗體。主要的免疫應答是會對病毒E2和NS2/3（針對致細胞病變型病毒的NS3）蛋白，對Erns和E1蛋白的反應較弱。接種滅活苗后主要產生針對E2的免疫應答，對NS2/3 .Erns及E1蛋白的應答很弱或無應答。基于單克隆抗體的抗原分析，在BVDV E2蛋白上存在多個中和位點，因而誘導E2特異性抗體可起到免疫保護作用。

在接種弱毒疫苗后，即使沒有檢測到抗體應答，牛仍能對BVDV的攻擊產生保護，說明存在著細胞免疫，引起抗原特異性CD4+，CD8+和γδT淋巴細胞活化。根據DNA疫苗的研究得知，E2和NS3蛋白能誘導保護性T細胞免疫應答。由于體液免疫不能清除進入細胞的病毒，因此細胞免疫在抗BVDV感染中也發揮著重要作用

根據BVDV基因序列不同分為2種基因型：1型又分為la和lb。BVDVl（61%）比BVDV2（39%）的自然感染率高，且lb比la更為流行。基因型的差異造成了BVDV的抗原多樣性，但大量試驗證明減毒活疫苗和滅活疫苗對于一定范圍內抗原性不同的BVDV有交叉反應。在防疫方案設計時需要權衡疫苗抗原性、可選用的疫苗、防疫的迫切性等因素。

4 利用免疫手段控制BVDV

疫苗接種建立特異性免疫力，減緩并最終阻斷BVDV在牛群中的傳播是世界上防控BVDV感染的最有效的方法之一，在美國已經有180多種BVDV疫苗注冊，包括弱毒活疫苗和滅活疫苗。應用疫苗控制BVDV有兩個理由。其一是在群內已有病毒流行的情況下，可限制感染的擴散；其二是對已感染動物，可減輕臨床疾病程度。

弱毒活疫苗能快速誘導免疫反應、免疫期持久并可誘導局部黏膜免疫，具有較好的免疫力。據目前的研究，BVDV弱毒疫苗存在著一些潛在問題，如污染NCP型BVDV疫苗可能會造成牛的持續性感染 ，注射發生持續性感染的牛后可能導致黏膜病。前者與生產工藝有關，后者僅發生于PI牛，對生產的影響價值很小。需要注意的是，對妊娠母牛，活疫苗中的非致細胞病變部分可能會穿過胎盤而感染胎兒。另外，活疫苗還可能有一定的免疫抑制而加劇其他感染。對因斷奶、斷角、去勢、運輸或感染其他疾病后處于應激狀態的牛免疫，接種疫苗可造成一過性免疫抑制。已發現至少一種弱毒苗抑制淋巴細胞和嗜中性白細胞的功能而直接影響先天免疫機能，但并不是所有弱毒疫苗都有安全隱患。不論理論研究的結果如何，從近期和遠期效果來看，免疫的好處遠大于免疫抑制。即使已發現的問題，也可以通過管理來克服。

滅活疫苗安全性好且對懷孕牛安全，但是其免疫期相對較短，需要多次接種以產生持續免疫力。而活疫苗僅需接種一次就可免疫，在生產中可以把弱毒苗與滅活苗聯合應用來降低弱毒苗的風險。

我國還沒有用于預防BVD的疫苗，兀法對BVDV實施有效防控。武華研究團隊研制的牛病毒性腹瀉/黏膜病滅活疫苗（1型，NMOI株）的已完成實驗室和臨床試驗，這一成果有望填補我國這一領域的空白。

5 BVDV的系統控制

潛在致病原在易感宿主群內傳播與三個因素有關，即傳播的可能性，感染期間病原與易感動物接觸的頻率，及感染持續期。由于PI牛終生排毒且排毒量很大，只能防止易感動物與PI牛接觸或減少PI的散毒能力才能降低BVDV傳播的可能性。要實現這一目標需要從兩個方面著手，一是充分免疫達到群體100%預防感染，前提是沒有繁殖及散毒的動物。由于抗原變異及免疫管理等因素的客觀存在，達到100%免疫來預防BVDV幾乎是不可能。所以第二，要想得到成功防疫，必須清除群內的PI牛，必須控制從外部引入BVDV的風險。

在當前我國BVDV流行率處于極端高位的情況，普及BVDV免疫并長期監測并堅決淘汰PI牛是BVDV防疫的長期策略。

最后，由于BVDV毒株之間存在抗原多樣性，感染宿主廣泛，不僅可以感染牛，而且可以感染豬、綿羊、山羊、鹿、駱駝及其他野生反芻動物，為避免外來BVDV的感染威脅，必須建立牛群的生物安全體系防止BVDV由羊、豬等家畜傳人牛群。