張 輝,王子堅*,胡彥龍
(1.甘肅省動物疫病預防控制中心,甘肅 蘭州 730046;2.平涼市動物衛生服務中心,甘肅 平涼 744000)
牛傳染性鼻氣管炎最早發生于歐洲,在我國屬于外來病,1980年從新西蘭進口的奶牛中發現此病,此后全國各地陸續出現牛傳染性鼻氣管炎病毒(IBRV)感染的報道。該病難以根治的原因是病牛長期乃至終生帶毒,當動物機體的抵抗力降低時,潛伏在神經細胞中的病毒就被重新激活,導致持續性感染并不斷向體外排毒,所以很難控制和消滅本病,極大地影響了肉牛育肥、奶牛產奶、種牛育種以及日常役用,給養牛業帶來了巨大的經濟損失,阻礙了養殖業的健康發展。
牛傳染性鼻氣管炎病毒(IBRV)是皰疹病毒科皰疹病毒α-亞科水痘病毒屬的成員[1],是一種直徑約為130~220 nm的球形有囊膜的雙鏈DNA病毒,具有皰疹病毒典型的形態特征,主要由3部分構成,從內到外分別是核衣殼、被膜和囊膜。病毒的核心由雙股DNA和蛋白質組成,核衣殼又分為內層、中層和外層,衣殼和囊膜之間是被膜,是一層無定型不均勻的物質,囊膜由脂質雙層膜形成,表面分散著決定病毒侵襲功能的糖蛋白[2]。該病毒本身對乙醚和酸敏感,在中性溶液中很穩定,在4 ℃下可保存1個月左右,-70 ℃可保存數年,大多數消毒藥都對其有消殺作用。截至目前,分離到的不同毒株證實,牛傳染性鼻氣管炎病毒只存在一種血清型及一種抗原性[3]。
隨著基因測序技術的快速發展,牛傳染性鼻氣管炎病毒已完成全基因組測序,主要的囊膜蛋白gB、gC、gD和gE已被鑒定定位,這些囊膜蛋白在刺激機體產生體液免疫和細胞免疫的基礎上還能產生中和抗體,可以借助補體的作用加速感染細胞的裂解,與病毒吸附、侵入和擴散過程密切相關。gB蛋白是動物機體能夠識別的主要免疫原,在病毒感染細胞和介導中和反應過程中扮演著重要角色[4];gC作為病毒吸附蛋白,在病毒復制過程中是非必需的,但它能夠與受體細胞相互作用從而侵入細胞[5];gD蛋白在病毒復制過程中以及誘導動物機體產生免疫反應時發揮著重要作用,能夠同時引起細胞免疫和體液免疫[6];gE蛋白作為跨膜蛋白,暴露在病毒囊膜外的區域是動物機體識別后產生中和抗體的靶點[4]。
目前牛傳染性鼻氣管炎病毒侵入宿主細胞的過程還沒有被完全了解。研究顯示,牛傳染性鼻氣管炎病毒侵入宿主細胞是由表面特異性的吸附蛋白gB和gC與敏感細胞表面的病毒受體相互作用,進而吸附到細胞表面隨后侵入宿主細胞。病毒侵入宿主細胞后,在相關酶的作用下脫去核衣殼后將病毒DNA釋放到細胞質,再利用宿主細胞的蛋白合成自身的衣殼蛋白,經包被修飾后,組裝成成熟的病毒顆粒釋放到細胞外,使新的細胞不斷被感染。被牛傳染性鼻氣管炎病毒感染的細胞隨血液擴散,進一步導致組織器官感染,從而引起疾病發生。雖然病毒在動物機體內復制時,會引起機體產生體液免疫和細胞免疫,但是牛傳染性鼻氣管炎病毒有許多逃避機體免疫系統的機制,致使病毒逃避檢測和免疫細胞的消除作用,這就使病毒能夠在動物中維持終身感染[7]。當遇到長途運輸、母牛分娩以及飼養環境發生較大變化時,都有可能使潛伏的病毒被激活,導致持續性感染并不斷向體外排毒,進而引起繼發性感染。
病牛和帶毒牛作為主要的傳染源,其潛伏期一般為4~6 d,有時可達20 d以上,該病可以通過空氣、飛沫、精液和接觸水平傳播,也可以通過胎盤垂直傳播。根據感染牛群的感染部位和侵害組織的不同,主要表現為呼吸道發炎、生殖道感染、腦膜腦炎、眼炎、流產5種臨床癥狀。
呼吸道型常出現在天氣較冷的季節,病情較輕者有時不易發現,急性病例主要表現為病初高熱、精神沉郁、食欲下降、呼吸困難,有多量黏膿性鼻漏,鼻黏膜充血,奶牛產奶量巨減,病牛有時可見帶血腹瀉。多數病例病程持續在10 d以上,整體表現為發病率高、死亡率低。
生殖道感染型大多是由配種造成的,病初表現為發熱、食欲下降、尿頻并伴有疼痛感,病畜生殖器官發炎充血,生殖器會出現白色病灶,可發展成膿包,大量小膿包使陰戶及陰道處形成灰色壞死膜,脫落后露出發紅的破損表皮,急性期消退后大概經10~14 d痊愈。
腦膜腦炎型主要以犢牛最為常見,病畜主要表現為體溫升高、共濟失調、興奮驚厥、口吐白沫、倒地后角弓反張、四指劃動等神經癥狀,病程短但病死率高。
眼炎型一般無明顯的全身反應,有時和呼吸道型一同出現,主要表現為結膜充血、水腫,角膜混濁,眼角有漿液性膿性分泌物,死亡率低。
流產型是病毒經呼吸道感染牛后,隨從血液循環進入胎膜、胎兒所致,大多數母牛流產或分娩后胎衣不下,感染胎兒一般在1周左右死亡,隨后排出體外,妊娠母牛感染本病后造成的流產率高達50%以上。
牛傳染性鼻氣管炎在國際動物貿易以及進出境動物中是重點檢疫對象,被世界動物衛生組織列為B類傳染病,我國將其劃為二類動物疫病。根據臨診癥狀和病史通常可以作出初步診斷,通過病理組織學診斷、病毒的分離鑒定、免疫學檢測以及核酸分子檢測等檢測技術可以進一步確診。核酸分子檢測技術中的聚合酶鏈反應和熒光定量PCR與病原學檢測方法和血清學診斷方法相比較,具有快速、高特異性和高敏感性等優勢,因此在牛傳染性鼻氣管炎的臨床診斷上得到了廣泛應用。
牛傳染性鼻氣管炎病毒可在牛腎、睪丸、胸腺細胞以及牛胚胎腎細胞(MDBK)上生長產生病變,并有核內包涵體形成,采集病牛有明顯病變部位的眼結膜、上呼吸道、鼻腔等上皮組織制成切片后,用Lendrum包涵體染色法染色,借助顯微鏡觀察涂片或病料組織切片,可以發現細胞核被染成藍色,包涵體被染成紅色[8],就是牛傳染性鼻氣管炎病毒的特征性顯微病變。
根據病牛的臨診癥狀,可以采集感染發熱期的鼻液或眼分泌物,母牛外陰部黏膜、陰道分泌物以及流產胎兒胸腔液或胎盤子葉,公牛精液或包皮生理鹽水洗滌物,有神經癥狀的可采集腦組織。將采集的病料經處理后接種到牛腎細胞上培養,后期如果產生致細胞病變效應(CPE),可進行中和試驗、熒光抗體試驗來鑒定病毒,或者進一步分離病毒進行電鏡觀察鑒定。
免疫學檢測方法最常見的主要有酶聯免疫吸附試驗(ELISA)、中和試驗(VN)以及間接免疫熒光試驗(IFA)。牛傳染性鼻氣管炎病毒主要的囊膜蛋白gB、gC、gD和gE等已被鑒定定位,利用這些囊膜蛋白和單克隆抗體技術研制的雙抗體夾心法、間接以及阻斷ELISA已被廣泛應用于牛傳染性鼻氣管炎病毒的診斷。當牛感染牛傳染性鼻氣管炎病毒后,動物機體內免疫系統會產生特異性抗體,特異性抗體與該病毒能夠發生特異性結合,利用這一原理可用標準毒株的免疫血清同分離到的毒株進行中和試驗,也可用標準毒株同檢測血清進行中和試驗,但該試驗操作繁瑣、試驗周期長、操作要求高,并不適用于大量樣本的檢測。間接免疫熒光試驗先讓特異性抗體同檢測樣本中的抗原結合,再利用熒光標記的二抗進行孵育,最后通過熒光顯微鏡觀察特異性熒光達到檢測的目的。間接免疫熒光試驗檢測牛傳染性鼻氣管炎病毒具有操作簡單、快速、敏感度較高的優點,但產生的非特異性熒光有可能影響診斷結果。
目前已廣泛應用于傳染病的分子診斷技術主要有聚合酶鏈式反應(PCR)、熒光定量PCR(qPCR)和環介導等溫擴增(LAMP)等,其中建立牛傳染性鼻氣管炎病毒的PCR檢測方法,主要是根據IBRV基因組編碼不同的蛋白,設計特異性引物,利用體外酶在特定條件下促合成特異DNA片段進而達到檢測的目的,該方法具有特異性強、靈敏度高、操作簡便、省時等特點。qPCR檢測牛傳染性鼻氣管炎病毒主要是通過熒光染料或熒光標記的特異性探針,對PCR進程進行實時檢測,與普通PCR相比,可進行準確的定量檢測,具有操作簡單快速、特異性強和敏感性高的優點。LAMP是利用鏈置換DNA聚合酶在等溫條件下,短時間內進行核酸擴增,反應能產生大量的擴增產物,通過擴增產物來判斷牛傳染性鼻氣管炎病毒是否存在。
20世紀80年代,美國在全球首次提出牛傳染性鼻氣管炎的根除計劃,緊接著瑞士、芬蘭、德國等國家陸續提出并啟動該病的根除計劃。瑞士、芬蘭提供撲殺補償,對檢疫發現的陽性牛只進行撲殺,不采用免疫接種的方法,雖然其為此付出了很大的代價,但防制效果顯著,均成功根除該病。1997年德國啟動牛傳染性鼻氣管炎的強制根除計劃,先采取免疫接種的方式,然后再進行檢測,對檢測發現非疫苗感染的陽性牛進行強制撲殺,最終達到凈化的目的,花費5年時間基本根除了該病。美國、荷蘭等國家主張使用疫苗預防該病,這種防控策略僅僅是控制了牛傳染性鼻氣管炎,并沒有被根除該病。
牛傳染性鼻氣管炎病毒的生物學特性決定了控制和消除本病的難度,病毒生存能力強,分布范圍廣,在不同地區、不同環境和不同牛種中都有檢出,目前也僅有少數歐洲國家耗費大量的人力、物力、財力才得以消滅該病。近年來,我國部分地區牛傳染性鼻氣管炎流行較為嚴重。2010—2019年的陽性率呈現波動式起伏,趨勢線顯示陽性率逐年上升,可見我國牛傳染性鼻氣管炎防控形勢日趨嚴重[9]。
目前,我國牛傳染性鼻氣管炎陽性率高,若采取撲殺陽性牛的措施,造成的經濟損失較大。應綜合考慮多方面因素,可借鑒德國實施的“免疫-檢疫-撲殺”策略來根除該病。在國內已經建立了gE-阻斷ELISA來區分自然感染和免疫接種的方法[10],因此要因地制宜,結合當地流行情況進行防控。在無疫養殖場區,若檢測發現陽性牛則直接撲殺;存在病毒污染的養殖場區,先免疫接種基因缺失標記疫苗,然后再進行鑒別診斷,最后對檢出的自然感染的陽性牛進行撲殺。結合日常飼養管理,力求通過免疫接種、日常監測和檢疫監管等多種方式,從而達到預防、控制和消滅本病的目的。
廣大養殖場(戶)在做好飼養管理、提供充足營養、搞好日常消毒的基礎上,一是做好免疫接種,在經常發病的地區或者本病潛在地區,要有計劃地給牛群進行免疫接種,及時保護易感動物;二是加強日常監測,接種疫苗后并不能阻止野毒感染,要按時定期檢測,利用鑒別診斷技術一經發現有野毒感染,應立即采取隔離、封鎖、撲殺、消毒等綜合性防控措施,死亡動物和淘汰病畜要嚴格進行無害化處理,防止病毒再次擴散;三是強化檢疫監管,特別要加強進口牛及其產品的檢疫,防止引入傳染源和帶入病毒。同時,做好產地檢疫、調運監管和凍精的檢疫監管,確保能夠及時發現和淘汰陽性或疑似陽性牛,并做好隔離觀察和采樣檢測工作,確定活牛健康后方可混群飼養。
隨著我國畜牧業的快速發展,牛產業規模化、集約化程度不斷提升,牛傳染性鼻氣管炎的廣泛流行,給養牛業造成了巨大的經濟損失。各級政府、主管部門和養殖場(戶)應高度重視牛傳染性鼻氣管炎的防控工作,持續加大新技術的科研攻關,加強疫病防控知識的宣傳培訓,強化免疫接種和鑒別診斷,淘汰自然感染的陽性牛,最終達到控制、凈化的目的,進而助力牛產業健康穩定高質量發展。