王士榮 汪洋 黨安坤 陸峰 蘭鄒然 張月(山東省動物疫病預防與控制中心 250022)
新城疫研究進展
王士榮 汪洋 黨安坤 陸峰 蘭鄒然 張月*(山東省動物疫病預防與控制中心 250022)
新城疫由新城疫病毒的強毒株引起多種禽類急性、高度接觸性、致死性傳染病,人類偶爾亦可感染,給世界禽業養殖帶來了毀滅性打擊。本文就新城疫病毒分子特性、流行病學調查、診斷技術和疫苗免疫等方面進行了綜合性分析,希望對疫病防控提供理論支持。
新城疫病毒;分子特性;流行病學調查;診斷技術;疫苗免疫
新城疫 (Newcastle Disease,ND)俗稱 “雞瘟”,由新城疫病毒 (Newcastle Disease Virus,NDV)的強毒株引起多種禽類急性、高度接觸性、致死性傳染病,人類偶爾亦可感染,給世界禽業養殖帶來了毀滅性打擊,造成極為嚴重的影響[1]。ND傳播快、死亡率高,被國際獸疫局 (OIE)列為A類傳染病,農業部也將其列為動物的一類疫病和優先防控的動物重大疫病之一。典型的新城疫發病急促、伴有呼吸困難、神經機能錯亂、排黃綠色稀便、黏膜出血、雞嗉囊積液、扁桃體壞死和腺胃乳頭出血。而非典型癥狀主要表現為呼吸系統與神經系統癥狀。在公共衛生方面,如果工作人員接觸大量病毒會導致結膜炎[2]。
新城疫病毒 (NDV),有些地方稱之為禽副黏病毒I型(Avian Paramyxovirus 1,APMV-1),根據國際病毒分類學委員會 (ICTV)發布于2002年的報告,將NDV歸為副黏病毒科的腮腺炎病毒屬。病毒顆粒呈多形性,如圓形、橢圓形和桿狀,具有雙層包膜結構,該包膜由受感染機體細胞外膜的脂類與病毒的糖蛋白結合而衍生得到。病毒粒子內含一多盤繞的竹狀衣殼,囊膜表面覆蓋有長度不一的糖蛋白 (HN和F蛋白),具有血凝素 (HA)和神經氨酸酶 (NA)活性[3]。一般情況下NDV病毒對外界環境抵抗力較強,在55℃條件下經45min或陽光直射30min才可被滅活,對化學消毒防腐藥較敏感。
NDV的基因組是一條全長15156 kb的單鏈負股RNA,分子量在 5.2×106~5.6×106之間, 順序為: 3'-NP-P-M-FHN-L-5'。NDV的基因組編碼6種特異性結構蛋白,其中3'端核衣殼蛋白 (NP)含量最高,分子量約55 kDa。磷蛋白 (P)與病毒的復制和轉錄有關。非糖基化內膜蛋白 (M)分子量約為40 kDa,是一種能夠支配NDV RNA合成和參與病毒顆粒裝配的基礎蛋白,同時與病毒進出宿主細胞有密切關系。融合糖蛋白 (F)位于病毒囊膜表面,決定NDV毒力。血凝素神經氨酸酶 (HN)是一種分子量約為74 kDa的表面纖突狀蛋白,參與病毒對宿主細胞的識別,決定病毒毒力的強弱。蛋白 (L)分子量250 kDa,在病毒中的含量不高,參與RNA的復制和轉錄。此外,NDV通過RNA編輯還產生兩種非結構蛋白V蛋白和W蛋白,也參與了NDV致病過程。病毒具有血凝特性、神經氨酸酶活性、細胞融合性與溶血活性等生物學活性。
ND最早于1926年發現于印尼的爪哇島和英國的濱海小鎮新城[4,5],全球大流行的開始。從1926年開始,全球范圍共出現過4次新城疫的大流行。首次大規模流行源于印尼的爪哇,第二次大流行爆發于上世紀60年代末期的亞洲,特別是中東地區,1973年的時候ND已經傳播擴散到全球范圍,主要包括V和VI基因。之后國際間的交往日益頻繁,加速了大流行的傳播速度,20世紀70年代末在亞洲由鴿子先引發了第三次大流行。第四次大流行也源于中東地區,主要基因型VII。馬聞天等在1946年首次分離得到NDV,從而證實我國ND的存在和流行。NDV可以感染一般的禽類,比如雞、火雞、野雞等,特別最容易感染雞,其次是野雞,水禽也可帶毒,但水禽幾乎不會將病毒傳播給家禽[6]。新城疫常年可發病,以春、秋兩季為主,發病雞和鳥類是重要的傳染源,感染NDV后各個部位均能攜帶并排出NDV。
目前最為流行的是血凝抑制試驗,NDV的囊膜外有血凝素,可以凝集宿主的紅細胞。該方法做起來很簡便、不需要特別的器皿工具[7]。瓊脂擴散試驗具有很好的特異性,應用于一些病毒的抗原和毒力的測定,以及抗體的檢測。免疫熒光技術和酶聯免疫吸附試驗都是利用了帶有熒光標記物的抗原抗體反應,兩者具有很高的特異性和靈敏性,但是后者對包被的抗原純度有較高要求,操作起來麻煩[8]。
在NDV診斷中常用的技術就是反轉錄-聚合酶鏈反應(RT-PCR),是一種選擇性體外擴增RNA片段特異性和靈敏性較好的方法,可以直接檢測到組織或糞便中的病毒,快速而簡便。基因芯片技術可用于基因表達分析、基因突變研究和病原檢測等,是一種新型的具有突破性的分子診斷技術。另一種具有高度靈敏度和特異性的診斷方法是核酸探針分子雜交法,可以合成特異性的核酸探針來檢測NDV。單克隆抗體技術被廣泛應用于臨床上大量樣品的篩查,可以對病毒抗原進行差異性分析。目前,熒光實時定量檢測技術是NDV定量檢測中使用最多的分子診斷方法,該方法經過PCR產物累積,熒光信號強度逐漸增強,然后通過高度自動化分析儀進行分析,做到了真正意義上的DNA定量檢測,并且可以同時檢測很多數量的樣品[9]。
活苗是將誘導獲得的弱毒株、篩查得到的天然弱毒株或失去了毒力的無毒株制備為疫苗,不需要佐劑。研究者將雞新城疫疫苗的毒株接種到1日齡SPF雞胚進行孵化,大量增殖病毒,最后收集含有疫苗毒的尿囊液進行凍干,這樣就得到了活苗。該疫苗生產起來方便且便宜,但也存在毒力返強,對儲藏和運輸保存條件要求高等不利因素[10]。一般該疫苗大多免疫60~120日齡左右的青年雞,不能用于4周齡以下的幼雞。
目前使用較多的新城疫滅活疫苗是油乳劑滅活苗。滅活苗主要通過SPF雞胚增殖病毒并使用40%甲醛進行滅活,然后再加入相應的弗氏完全佐劑。其優點是沒有散播疾病的危險,可生成較高水平且持續時間長的抗體,而且對儲存和輸送條件都要求較低。不過油乳劑滅活苗的生產成本比較高,而且免疫方式需要單個注射,費時耗力,所以現在滅活苗主要和其它疫苗制成多聯苗,一次接種可同時預防多種疫病。
基因工程苗是用分子生物學方法改造病原基因,降低其致病性并提高其免疫原性,或者將病毒的抗性基因克隆到無毒的表達載體上制備而成。NDV囊膜表面的HN和F蛋白是研究人員研制NDV基因工程苗的首選基因,目前已經研究出亞單位疫苗、重組活載體疫苗、DNA疫苗、合成肽疫苗等多類疫苗。目的基因通常含有多個抗原表位,可以同時誘導多種保護性抗體。基因苗的優點是能夠長期有效刺激機體的免疫系統,誘導的免疫效應可持續一年以上,有些甚至是終生免疫,而且儲存起來很方便、不散毒。
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鴿新城疫流行病學調查及綜合防制技術研究,2015GNC110027。
王士榮 (1970-),女,漢族,山東省濟南市人,助理獸醫師,主要從事實驗室設備管理工作。
*通訊作者:張月 (1982-),女,漢族,山東省濟南市人,博士研究生,獸醫師,主要從事分子病原學研究。