李 彬,韓曉青,劉紅祥,宋姍姍,于 靜,范慶增,張宇龍,譚 鵬,杜元釗,劉 東
(青島易邦生物工程有限公司,動物基因工程疫苗國家重點實驗室,山東青島 266032)
雞傳染性支氣管炎(infectious bronchitis,IB)是由傳染性支氣管炎病毒(infectious bronchitis virus,IBV)引起的一種急性、高度接觸性傳染病,給我國以及世界養禽業帶來了巨大損失[1]。小日齡雛雞感染IBV 后多表現“支堵”呼吸道或“腎腫”,成年產蛋雞多表現“假母雞綜合征”和產蛋量下降。IBV 基因型眾多,且容易變異和重組,在不同地區和不同品種間引起的發病率差異較大[2],因此系統了解IBV 在我國的流行特點以及不同基因型的流行規律,對防控該病具有十分重要的意義。
為了解我國雞群的IBV 感染情況,2019 年1月—2021 年l0 月,從山東、河南、遼寧等29 個省級行政區收集疑似IBV 感染樣品,采用RT-PCR方法篩選陽性樣本,并對背景信息明確的陽性樣本進行時間、空間、群間的統計分析,總結2019—2021 年IBV 不同基因型的流行特點和規律,以期為我國IB 防控提供參考。
2019 年1 月—2021 年l0 月,從山東、河南、遼寧等29 個省(自治區、直轄市)采集臨床疑似感染IBV 的白羽雞、黃羽雞、蛋雞、肉種雞的氣管、腎臟、盲腸扁桃體等組織病料以及咽喉/泄殖腔棉拭子樣品共38 442 份。
RT-PCR 試劑(一步法試劑盒)和Maker,為Takara 公司產品;50×TAE buffer,為上海生工公司產品;Goldview 核酸染料,為Labest 公司產品;瓊脂糖,為康為世紀公司產品;核酸提取純化試劑盒,為杭州博日科技有限公司產品。
超凈工作臺,DL-CJ-INDII,北京東聯哈爾儀器制造有限公司產品;離心機,TD24-WS,Eppendorf 公司產品;核酸提取純化儀,NPA-32P,杭州博日科技有限公司產品;電泳儀,DYY-6C,北京六一生物科技有限公司產品;凝膠成像儀,JS-2000,上海培清科技有限公司產品;移液器,Eppendorf 公司產品。
取氣管、腎臟等組織病料約2 g,加入4~5 mL滅菌PBS 或者生理鹽水,置研磨器(滅菌)中研磨或者用剪刀細心剪碎,置-20 ℃中反復凍融3 次,離心取上清備用。在棉拭子樣本中加入PBS 緩沖液500 μL,離心取上清備用。
取上述病料或棉拭子樣品上清約200 μL 置1.5 mL 離心管中,加入500~600 μL TRIzol 劇烈振搖30 s 后,靜置5 min,再次劇烈振搖30 s 后,靜置5 min;加入200 μL 氯仿,上下顛倒混勻30 s,靜置5 min,4 ℃ 12 000g離心15 min;離心完畢后,取上清400~500 μL(注意不要吸到中間層白色物質)放入新的滅菌離心管中,加入等體積的異丙醇,顛倒數次后(不可劇烈震動)靜置10 min,4 ℃ 12 000g離心10 min;倒掉異丙醇,加入1 mL 75%乙醇(DEPC 水配制),振搖,將白色沉淀懸浮,4 ℃ 7 500g離心5 min;棄去上清,將干燥沉淀物(將離心管倒置于衛生紙或者其他吸水紙上,室溫約5 min 即可)加入20 μL DEPC 水溶解,用于RT-PCR 檢測,或-20 ℃保存備用;采用全自動核酸提取試劑盒提取RNA。
根據NCBI 上發表的IBV 核酸全序列,設計擴增S1基因的特異性引物(表1),用于樣品檢測。引物由上海生工生物工程有限公司合成。RTPCR 反應條件(一步法試劑盒):50 ℃ 30 min,95 ℃預變性3 min;95 ℃變性30 s,55 ℃退火35 s,72 ℃延伸90 s,共32 個循環;72 ℃延伸5 min。將RT-PCR 擴增產物進行1.0%瓊脂糖凝膠電泳檢測,使用凝膠成像儀觀察并記錄結果[3]。

表1 引物序列和擴增目的片段大小
將RT-PCR 產物電泳后,對目的條帶進行膠回收,回收產物與pMD18-T 載體連接,連接產物轉化至DH5α 感受態細胞,然后將其涂在氨芐板上,置于37 ℃溫箱內培養過夜;挑取單個白色菌落,接種到含有氨芐的LB 液體培養基,37 ℃搖床培養8 h 以上;對菌液進行RT-PCR 檢測,將陽性菌液送至生工基因公司進行測序。將測序結果拼接,采用MegAlign 程序將檢測序列與NCBI 中發表的已知序列(表2)進行比對后進行基因型鑒定。

表2 IBV 參考序列
3.1.1 總體情況 利用RT-PCR 方法,在采集的38 442 份疑似樣品中,檢出6 436 份IBV 陽性樣品,陽性檢出率為16.7%,對其中2 983 份陽性樣本進行了S1基因測序分型(表3)。

表3 2019—2021 年IBV 疑似感染樣品總體檢測結果
3.1.2 時間分布 由表3 可以看出,2019—2021 年,IBV 陽性檢出率分別為12.5%、16.4%、21.0%,呈逐年增長趨勢。按月份統計結果(表4)顯示:1—12 月份均有陽性樣品被檢出,陽性檢出率呈現一定的季節性變化特征,7—9 月份檢出率(11.3%~15.4%)較低,3—6 月(17.3%~19.3%)和10—12 月(17.5%~19.0%)檢出率較高。

表4 2019—2021 年各月IBV 檢測情況統計
3.1.3 地區分布 按照送檢地區統計結果(表5)顯示:全國29 個省級行政區中有27 個檢出陽性樣品,表明IBV 的全國分布范圍較廣,且呈現一定的區域分布特征,東部和中部的家禽養殖密集區,如山東(19.5%)、河北(18.2%)、江蘇(16.7%)、吉林(18.7%)、福建(23.7%)、甘肅(19.9%)、重慶(21.8%)等地區陽性檢出率較高,西部和北部地區如內蒙古(3.6%)、新疆(2.0%)等地區陽性檢出率較低。

表5 2019—2021 年不同地區IBV 檢測情況統計
3.1.4 禽群分布
3.1.4.1 不同品種 不同品種統計結果(表6)顯示,IBV 檢出率存在一定的品種差異,白羽肉雞陽性檢出率最高(28.9%),肉種雞最低(5.0%)。

表6 2019—2021 年不同品種檢測情況統計
3.1.4.2 不同周齡 不同周齡統計結果顯示,各周齡階段均有IBV 感染,但0~6 周齡階段感染最為普遍和嚴重(表7),其中蛋雞感染高峰為1~3周齡,而白羽肉雞為2~6 周齡(表8)。

表7 2021 年1—10 月各周齡階段IBV 陽性樣本統計

表8 2021 年1—10 月各周齡雞群IBV 陽性樣本統計
從6 436 份陽性IBV 樣品中選取2 983 份進行測序,然后用Meg Align 軟件進行序列比對,剔除774 份已知疫苗株,將2 209 份IBV 野毒樣本進行分型,按照年份、品種、周齡進行統計。
3.2.1 基因型分布 統計結果(表9)顯示:陽性樣本中共檢出5 種基因型,其中QX 型占比最高(66.5%),GVI 型次之(27.7%),這兩種為當前主要流行優勢基因型。

表9 2019—2021 年IBV 基因型分類統計
3.2.2 不同基因型時間分布 統計結果(表10)顯示,2019 年QX 型占比最高,達到72.4%,GVI型為19.6%。2021 年QX 占比仍然最高,但占比有所下降,為66.4%,而GVI 型的占比卻由19.6%提升至28.7%。從近3 年的趨勢來看,QX 型呈下降趨勢,GVI 型有升高趨勢。

表10 2019—2021 年各IBV 基因型分類統計
3.2.3 不同基因型品種分布 統計結果(表11)顯示,白羽肉雞群中以QX 型和GVI 型為主,而其他雞群中流行的基因型較為復雜,其中蛋雞以QX、GVI、LDL 型為主,黃羽雞以QX 型、GVI 型、TW1 型、重組型為主,肉種雞以GVI 型、QX 型、重組型、LDL 型為主。

表11 IBV 基因型在不同品種的分類統計
3.2.4 不同基因型(QX 和GVI)周齡分布 統計結果(表12)顯示,QX 型小日齡即可感染,0~3 周齡檢出占比為33.2%;GVI 型在>3~6 周齡檢出較多,占66.4%。6 周齡以后QX 型和GVI 型檢出占比均較低。

表12 IBV 主要基因型(QX、GVI)的周齡分布統計
自1930 年首次在美國北達科他州發現 IB 以來,幾乎所有養雞國家均發現有該病流行。我國于1978 年由鄺榮祿首次報道在廣東省分離到IBV。IBV 流行的基因型眾多,且隨著時間推移呈現復雜化趨勢[4-5]。
本研究對我國29 個省級行政區疑似IBV 樣品進行病原檢測,結果發現IBV 感染普遍,且呈加重趨勢。目前疫苗免疫仍然是控制IB 最常用、最有效的措施。目前常用的IBV 活疫苗有Mass 型(H120、H52、Ma5、w93、28/86)以 及4/91、LDL、QX 型等,其中Mass 型+4/91 型的組合已在國外眾多國家使用,被認為對多種血清型的IBV毒株均能提供交叉保護。但近年來加拿大、美國等國家也開始出現“假母雞”發病的報道,說明IB的現場流行情況比較復雜,對其防控面臨更多的壓力和挑戰。
國內目前采取H120+4/91 或H120+LDT3 或H120+QX 等多種組合免疫方式,免疫效果良好。但大量的流行病學監測結果顯示,國內流行的 IBV毒株正處于持續不斷進化中[6-8]。參考文獻[9]的IBV 分類方法,從本次檢測測序的基因型來看,QX 型(66.5%)、GVI 型(27.7%)占比較高,且GVI 型流行有上升趨勢,值得關注和警惕。當前針對GVI 型的同源活疫苗還沒有商業疫苗上市,因此對該基因型疫苗的研發應提上日程。針對IBV滅活疫苗,有學者認為其免疫后主要產生體液免疫IgG 為主,對IB 感染的引起的呼吸道類臨床表現保護效果較差,但對于內臟型如腎型或生殖型臨床保護良好。此外IBV 滅活疫苗還具有安全性好、可快速應對變異株等優點,可作為防控IB 的重要措施。此外,近年來從部分大型養殖企業的現場試用情況來看,保護效果超過預期。
IBV 致病與日齡具有相關性,感染日齡越小,危害越大。小日齡時,免疫系統尚不健全,一旦早期感染,可通過與α-2,3 唾液酸受體[10-11]結合,對呼吸道如氣管、肺臟等上皮細胞損傷較大,引起氣管纖毛大量脫落和炎性物質滲出,導致“支氣管堵塞”現象。同時,部分基因型毒株如QX 型、TW型、GVI 型等經呼吸道感染后,可從單核細胞的病毒血癥現象擴散至輸卵管、腎臟、腸道等部位,引起“生殖型”“腎型”“腺胃型”等不同的發病現象[1,10,12]。從本次研究結果來看,QX 型初次感染高峰時間大多在3 周齡以內,而GVI 型初次感染高峰時間大多在3~6 周齡階段,品種以肉種雞占比最高。關于不同基因型的日齡差異原因,目前尚不明確。分析認為可能與不同IBV 毒株的生物學特性或母源抗體等因素有關。針對小日齡感染IBV的防控,一方面要加強生物安全,避免早期感染,對孵化室、育雛舍等進行定期的凈場消毒;另一方面要減少飼養批次,避免不同日齡雞群混養帶來的帶雞傳播。此外,還要對種雞進行優勢流行毒株如QX 型、GVI 型的針對性免疫,降低種雞的帶毒排毒概率,同時給下一代雛雞提供高水平的母源抗體,降低生殖型IB 患病風險。
研究發現:我國IBV 流行范圍較大,發病率較高,且呈加重趨勢;流行基因型復雜,但以QX型和GVI 型為主;冬春或秋冬季節多發,小日齡雞群感染嚴重,發病危害較大。因此,我國的IB防控面臨較大壓力與挑戰,需要加強優勢基因型疫苗的研發,重點做好小日齡雞群的IB 防控。