文/王 珂師新川趙建增〔華威特(北京)生物科技有限公司;華威特(江蘇)生物制藥有限公司〕
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免疫與凈化:防控牛病毒性腹瀉病的關鍵
文/王 珂1師新川2趙建增1
〔1華威特(北京)生物科技有限公司;2華威特(江蘇)生物制藥有限公司〕
摘 要:牛病毒性腹瀉病是由牛病毒性腹瀉病毒(BVDV)感染引起的一系列臨床疾病,其感染率高、流行地區廣泛,且因其免疫抑制性而對養牛業造成了嚴重威脅。接種疫苗可以幫助牛只建立完全有效的抵抗力,并阻斷牛群個體間的傳播途徑,而去除牛群的持續感染牛只及其它外部潛在傳染源,是保障牛群長期安全的關鍵。根據我國BVDV的流行狀態和免疫預防基礎,對我國牛群凈化BVDV的可行性及適用策略進行分析,為我國防控和凈化BVDV提供了思路。
關鍵詞:牛病毒性腹瀉病毒(BVDV);危害;防控;凈化
牛病毒性腹瀉病是由黃病毒科瘟病毒屬牛病毒性腹瀉病毒(Bovine Viral Diarrhoea Virus,BVDV)引起的一種接觸性傳染病。該病主要發生于牛、綿羊、山羊和多種野生反芻動物,豬也可自然感染[1]。感染牛只以高熱、腹瀉、白細胞減少、急慢性黏膜病為主要臨床表現,感染母牛出現產奶品質及產量下降、繁殖障礙等問題,但持續性感染及其造成的免疫抑制是導致牛群繼發感染增多的重要原因[2~4]。本病在全球廣泛分布,近年來我國的疫情極為嚴峻,流行地區逐年擴大,感染率逐年攀升,嚴重制約著我國養牛業的發展[5~8]。因此,借鑒國外BVDV成功凈化經驗,制定符合我國國情的防控策略,徹底控制和凈化BVDV已成為我國養牛業的當務之急。
BVDV感染牛只表現為發熱、腹瀉、黏膜糜爛潰瘍、免疫耐受與持續感染、免疫抑制、母牛配種延長、不孕、懷孕母牛流產、產死胎或畸形胎等[1],重癥黏膜病導致的死亡率可高達100%。各年齡段牛只都易感,每年全球約有500 萬頭牛死于BVDV相關感染,占存欄數的0.5%~1.0%,由此造成的損失高達數百億美元。此外,BVDV感染能損害牛只的免疫機能,造成全面的免疫抑制,使牛只易繼發其它病原體的感染,從而導致生產力下降。我國現階段犢牛死淘率高(超過5%)、肉牛生長緩慢、乳房炎和支原體感染發生率高、牛奶品質不理想,都與BVDV大面積感染并導致免疫抑制有關。
BVDV之所以能廣泛流行且感染率逐年攀升,有個體免疫力不足、群體免疫不均一、持續性感染牛(PI牛)在牛群中的長期存在或把帶毒牛只引入新的牛群等幾個方面的原因。PI牛是由持續性感染母牛的垂直傳染或易感母牛在懷孕早期感染NPC 型BVDV造成的[9],它終生伴有病毒血癥,可通過體液和糞便大量向環境中排毒。PI牛比例越高,牛群的發病率和死亡率就越高[10]。盡管目前已知通過其它種的帶毒動物也可把BVDV傳播到牛群,但PI牛是BVDV決定性的傳染源。歐洲、澳大利亞及新西蘭等國的經驗證明,清除牛群的PI牛可有效地控制BVDV。我國目前沒有系統性控制BVDV的指導法規,在日常防疫管理、引種和動物交易等環節一般也不采取BVDV監測措施,所以PI牛的存量大、分布廣,消除其影響是一項長期而艱巨的國家工程。
BVDV在我國牛群大面積擴散的另一大原因是缺乏特異性疫苗。過去我國養牛的集約化程度不高,BVDV的危害性沒有得到充分重視,沒有相應疫苗可用。在這種情況下,幾乎所有的牛群都處于易感狀態,隨著生物制品及外來新品種的引入,BVDV的快速擴散就成為必然。基于我國目前的感染和防疫狀態,加速疫苗的研制與推廣,增強牛群的抵抗力已是當務之急。

如果牛群中所有的牛只對BVDV抵抗而不形成新發感染,或者環境中不再有BVDV的感染源,理論上就能實現BVDV的凈化。從國際上的經驗及我們的前期研究來看,不論是弱毒疫苗還是滅活疫苗,只要制備及使用得當,就可以使牛群得到大面積堅強保護。
牛場內部的主要傳染源是PI牛,后者長期在血液白細胞中帶有病毒,在耳皮組織中有病毒抗原表達,在臨床實驗室可以用基因技術(RT-PCR)檢測病毒核酸、用免疫組織化學技術檢測組織中的病毒蛋白抗原、用病毒分離技術檢測血液或組織液中的病毒,隨著檢驗科學的發展,還會有更多手段可用。利用這些技術,經過多次系統篩查,可以把牛群中所有PI牛全部篩查出來并針對性地淘汰掉。
牛場主要的外部傳染源來自外購牛、遺傳物質、其它可攜帶BVDV的動物及其它生物制品。可通過建立常態監測檢驗制度,對外購牛只進行反復篩查、對進場生物制品進行嚴格檢疫,就能有效減少外來危險因子。
RT-PCR法利用基因擴增技術檢測病原微生物,只要樣品中有一定量BVDV的RNA,就可對其特定片斷擴增而確認病毒的存在。該方法特異性和敏感性都很高、可快速分析,但對樣品處理的要求高、成本高,只適用于對少量樣品分析的情況。免疫組織化學利用特異性標記抗體顯示組織中的病毒抗原,該方法需要特異性標記抗體及組織切片技術,在多數臨床實驗室不易實施。病毒分離法根據病毒的生物學特性,在特定細胞系中培養,使潛在病毒復制而擴增,再根據細胞生長的變化或結合細胞免疫化學方法來檢測病毒。需要細胞培養技術和設備,操作周期較長。近年來隨著科學技術的普及,上述檢驗可在各地的中心實驗室完成。
抗體檢驗對BVDV凈化也非常有用。根據抗體水平可以判斷牛只是否具備了充分的免疫力。能產生主動抗體,就不是PI牛,反之就可能是PI牛。結合牛場常規免疫學監測,對群體BVDV抗體進行評估,對抗體陰性牛再做病原檢驗,可簡化凈化工作量,提高篩查效率。抗體主要通過其中的有中和活性的部分,即中和抗體,使病毒失活而被機體清除。目前國內外用于檢測BVDV抗體常用方法有:病毒中和試驗(VN)和酶聯免疫吸附試驗(ELISA)。2 種方法都有很高的靈敏度,前者結果可靠,是血清抗體檢測的金標準;后者操作方便,可做高通量分析,由于是對反應信號的化學放大,結果的準確性稍有不足。它們在BVDV抗體監測中的作用不能完全相互替代。

表1 BVDV凈化檢驗一般方案
根據抗原和抗體檢測結果,可以準確地找出并清除PI牛。給所有的牛只建立充分的免疫力,可以降低BVDV流行速度。如果消滅了感染源,每年通過免疫和監測不再發現新感染,BVDV就能得到完全控制。
歐美國家主要采用疫苗接種、加強監測、淘汰持續感染和免疫耐受動物等綜合措施來控制和根除BVDV并取得良好效果,在德國、瑞士、挪威、蘇格蘭等國家已實現BVD的凈化[11]。美國通過疫苗免疫基本控制了BVDV,其中部分地區開始逐步實施凈化計劃。國際上對BVDV的防控和凈化基本分為2 種類型:一種是“篩查-淘汰”策略,它基于對整個牛群進行全面而不斷的抗原篩查、找出并淘汰PI牛,達到徹底根除BVDV的目的。這一策略在瑞典、挪威等地區取得成功,適用于養牛密度低的地區,另外,需要配合上嚴格的生物安全管理。另一種是“免疫+淘汰”策略。它的核心是用疫苗高強度免疫,同時加強血清監測,嚴格控制生物安全,逐步地實現BVDV的凈化。這一策略在美國和德國已取得成功,適用于養牛密度高的地區。
綜合這些經驗,可把BVDV凈化的關鍵歸納為以下幾點:一是有效的免疫。疫苗免疫在實現BVDV凈化的過渡階段中發揮著關鍵作用,疫苗接種一方面可有效保護易感動物,切斷病原在牛群中的傳播;另一方面可有效減緩已感染牛只的臨床癥狀,提高成活率,減少經濟損失。二是清除PI牛。PI牛是BVDV的最主要傳染源,篩查并淘汰PI牛是有效控制和凈化BVDV的最佳方法。三是做好系統生物安全。這部分工作包括嚴格限制和控制牲畜的流動,嚴格控制其它易感動物與牛群的接觸,堅持自繁自養,使用經認證的精液和胚胎,對環境進行消毒等,盡可能切斷一切與病原傳播有關的外部因素。四是戰略管理。凈化BVDV是一項長期的任務,需要把它納入牛場防疫的核心內容。定期血清學監測以便全面了解牛群感染與免疫狀態、調整接種方案以求得到更好的免疫效果、定期評估管理辦法防止出現生物安全漏洞等,都是使牛群BVDV得以凈化所需要的重要舉措。全面提高防疫管理水平,及時控制其它呼吸道及繁殖類疾病,避免其它原因導致牛只的免疫力下降。
歐美已有商品化的BVDV弱毒疫苗和滅活疫苗,在防控和凈化BVDV中都發揮了有效的作用。傳統的滅活疫苗安全性好,可對懷孕母牛使用,但免疫原性較弱。弱毒苗免疫力堅實且持久,可對犢牛使用。近年來隨著對免疫水平及生物安全要求的提高,一些新型BVDV疫苗正在研究中。
當前我國的BVDV感染率極高,幾乎所有的牛群都有BVDV感染史或流行史,“免疫-檢測-淘汰”的策略更適合我國當前牛場的BVDV控制。隨著商品化BVDV疫苗的應用,做好全面的免疫接種可降低凈化成本,也有助于提速BVDV的凈化。
5.1 全群免疫
我國各地牛群中BVDV感染率很高,規模化養殖場BVDV血清抗體陽性率超過50%,當前的首要目標是提升整體抗體水平,遏制BVDV循環感染。其具體對策應當是高密度免疫,即全場接種BVDV疫苗,并及時加強免疫,爭取使每1 頭免疫牛都達到完全保護水平。考慮到母源抗體的因素,犢牛應在2 月齡左右接種疫苗。如果使用滅活疫苗,在1 個月后加強免疫,以后每年加強免疫1 次。研究發現,如果1 只牛的BVDV中和抗體效價不低于1∶256,即使用BVDV強毒攻擊也能得到完全保護;反之,如果中和抗體效價低于1∶256,該牛就對BVDV易感。健康牛在接種1次或2 次疫苗后就能產生完全免疫力。鑒于群內牛只可能處于不同的疫苗免疫狀態,對疫苗免疫應答結果可能存在差異,因此,有必要有計劃地對全群牛的免疫狀態定期進行監測,一旦發現免疫不足時,及時調整免疫方案,維持群體最佳免疫水平。
5.2 病原篩查
BVDV監測的主要對象是PI牛,可以參考表1的內容進行檢驗。如果新生牛血清的病毒檢驗呈陽性,可確認為先天感染的PI牛。不論是青年牛還是成年牛,如果沒有明顯的抗體應答而血清學病毒檢驗呈陽性,都應認定為PI牛。為了減少凈化的成本,對青年及成年牛血清學病毒陽性者,應在短期內施行1 次復查。復查陽性者,可確認為PI牛。對組織中病毒抗體陽性的青年牛應認定為PI牛。對所有確認的PI牛,應立即淘汰。
BVDV對牛群的危害是持久而廣泛的。隨著疫苗的應用,以“免疫-檢測-淘汰”作為我國防控BVDV的策略是比較合理可行的。這是一個長期而艱巨的任務,需要堅持免疫及病原檢測,堅決淘汰PI牛,建立和運行預防新發BVDV感染的綜合生物安全系統。
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作者簡介:
王珂(1987-),男,山東人,碩士研究生,主要從事動物臨床免疫學研究。
收稿日期:(2016-03-17)