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猪蓝眼病研究进展

2012-08-15汤德元李春燕罗险峰甘振磊

猪业科学 2012年9期
关键词:公猪病猪角膜

刘 建, 汤德元*,李春燕,罗险峰,甘振磊,王 凤,郝 飞

(1.贵州大学动物科学学院,贵阳 550025;2.贵州省动物疫病预防控制中心,贵阳 550008)

猪蓝眼病(blue eye disease,BED)是由蓝眼病副黏病毒(blue eye paramyxovirus,BEP),又称为猪副黏病毒(Porcine paramyxovirus)感染所引起的以猪中枢神经系统紊乱,生殖障碍和角膜浑浊、发蓝等为主要特征的疫病。该病主要在墨西哥发生,2001年美国也报道发生本病,目前欧洲和亚洲等尚无有关本病的报道[1]。

1 病原

本病病原为蓝眼病副黏病毒(blue eye paramyxovirus,BEP),又称为猪副黏病毒(Porcine paramyxovirus),同时由于该病首次发生在墨西哥中部La-Pieda-Michoacan地区及其周围,因此,根据其首次分离地命名,该病原又被称为拉帕丹密考克病毒(La-Pieda-Michoacan virus,LPMV)。从形态学和理化特性来看,该病毒属于副黏病毒科(Paramyxoviridae)的腮腺炎病毒属(Rubulavirus),BEP的形态特征与其他副黏病毒相似。电镜下可见病毒粒子呈现多形性,但以圆球形为主,未见丝状体,大小不一,直径在70~120 nm。外部包有脂质囊膜,囊膜上有纤突(或称囊膜突起)长6~8 nm,核衣壳直径20 nm,长1 000~1 630 nm或更长,呈螺旋对称,位于病毒粒子中央。BEP的基因组是单股负链RNA,长约16~20 kb,分子质量为5×106~7×106[2]。用甲硫丁氨酸35S或葡萄糖胺3H标记BEP感染的IBRS细胞,编码的病毒蛋白质经SDS-PAGE电泳,发现至少有6种病毒结构蛋白,分子质量分别为200 ku、68 ku、66 ku、59 ku、52 ku和40 ku。后来研究逐步证实,200 Ku大小的结构蛋白为具有RNA聚合酶活性的L蛋白、68 ku大小的的结构蛋白为核衣壳NP蛋白、66 ku大小的结构蛋白为具有血凝素和神经氨酸酶活性的HN蛋白、59 ku大小的结构蛋白为融合蛋白F、52 ku大小的结构蛋白为磷酸化蛋白P、40 ku大小的结构蛋白为基质蛋白M。其中5种能产生明显的免疫沉淀,L蛋白和HN蛋白形成病毒粒子表面2种较大的纤突,融合蛋白F则形成较小的纤突,而病毒的毒力主要取决于HN蛋白。通过对M蛋白和HN蛋白的研究证明BEP与腮腺炎病毒(Mumps Virus,MuV),猿猴病毒5(Simian virus,SV5)和副流感病毒Parainfluenza virus type 2 (PIV-2) 和type 4 (PIV-4)具有很高的同源性,氨基酸同源性在40%左右[3-4]。

BEP能在Vero细胞、PK15细胞、BHK21细胞、牛和鸡胚原代细胞等多种哺乳动物细胞内复制增殖,产生细胞病变(CPE),融合或形成胞浆内包涵体。BEP能被氯仿、福尔马林、乙醚、β-丙内酯灭活,经福尔马林灭活后,病毒失去血凝活性。该病毒对温度敏感,在56 ℃4 h可被灭活,易被洗涤剂灭活[5]。BEP能凝集哺乳动物和禽类的红细胞,其中血凝价最高的为鸡、豚鼠和火鸡红细胞。病毒在扁桃体、嗅球和中脑中含量最高,尤其在30日龄以上病猪的嗅球和中脑组织内的病毒效价极高。

2 流行病学

2.1 传染源

病猪和亚临床感染猪是主要的传染源。此外,被污染的运输工具和圈舍也是一个传染来源。

2.2 传播途径

BEP主要经接触传播,喷嚏、咳嗽和呼吸道散毒是主要的传播方式,带有病毒的飞沫和灰尘也可传播该病,部分病毒也可通过尿液排出体外,病猪的不合理运输可导致疫情扩散。此外,鸟类、人和用具也是本病的传播途径之一。

2.3 易感动物

猪是目前已知唯一自然感染BEP后出现临床症状的动物,仔猪最易感,发病率为20%~50%。一旦发病,其死亡率迅速升高,可达90%,在短期内下降。实验室通过自然途径接种3~17日龄仔猪,则会引起严重的神经症状最终导致死亡,3日龄仔猪接种后6~8 d即死亡或濒于死亡,17日龄仔猪接种后有30%感染发病。犬、猫和野猪感染后无症状,但有抗体产生。

2.4 流行特点

该病一年四季皆有发生,但尤以4-7月份为甚。自然感染猪产生的BEP抗体常可持续终生。但是,该病可在易感的后代和新引进的易感猪群中重新暴发。该病主要出现在墨西哥,2001年美国也报道发生本病,其他国家目前尚无相关报道。在连续生产的猪场中,BED呈周期性流行。

3 病毒入侵细胞机制与发病机理

副黏病毒囊膜中与融合功能有关的糖蛋白有2种,即具有血凝素和神经氨酸酶活性的HN蛋白和融合糖蛋白(F),其中HN蛋白可以与细胞的含唾液酸的受体结合,具有很高的亲和性,直接介导病毒与细胞的附着;融合糖蛋白(F)则介导病毒囊膜与宿主细胞表面脂蛋白膜的融合。虽然目前有2种HN严格依赖性副黏病毒的HN蛋白激活F蛋白,并引发膜融合以入侵宿主细胞的假说,一种认为HN蛋白与F蛋白的相互作用只是发生在HN蛋白与受体细胞结合之后,并引发F蛋白的构象变化,从而介导病毒囊膜与宿主细胞表面脂蛋白膜的融合[6-7];第二种则认为HN蛋白与受体细胞结合之前就以多聚体构象存在,当 HN蛋白与受体结合后多聚体被破坏,使融合肽插入到宿主细胞膜内,并导致F蛋白脱离下来,最终HRl和 HR2形成的六聚体结构诱导膜融合发生,近年来的研究结果更倾向于认为第二种假说的成立。F蛋白是副黏病毒粒子的2种包膜突起之一,它参与了病毒包膜和细胞膜的融合,F蛋白的合成先以无活性的F0前体存在,所有副黏病毒的膜融合活性和血溶活性均是由F0糖蛋白引起的。在膜融合过程中,F0糖蛋白发挥融合作用时发生一系列的构象变化,必须经过—种类似于胰酶的蛋白酶裂解成由二硫键连接的亚基F1和F2,才能诱导膜融合。F0裂解产生的F1共有—个新的N端。这—区域的氨基酸序列呈高度疏水性,且在副黏病毒科各属之间十分保守。F1片段的七肽重复区域(heptad repeat)HRl和HR2形成稳定的六螺旋束结构引发膜融合,这在禽副黏病毒-1(新城疫病毒)(APMV-1,NDV)、猿副流感病5(SV5)、呼吸道合胞体病毒(RSV)、麻疹病毒(MV),以及腮腺炎病毒(MuV)已经得到证明。而且已证明体外合成的HRl或HR2可通过特异性竞争结合其配体以抑制发夹三聚体构象的形成,继而阻遏病毒膜融合过程。

F0蛋白的作用在于能使病毒粒子接触处的细胞膜脂质双分子层不稳定而与病毒包膜融合,一旦膜融合开始,F0随即在细胞膜上水平扩散.促进病毒包膜与细胞膜进行磷脂分子的交换,最终导致病毒包膜与细胞膜完全融合。对副黏病毒的最新研究还表明,病毒入侵宿主是个很复杂的过程,除HRl和HR2区域外,F蛋白的HR-C区、七肽重复区域HR3、HN蛋白的球形头部区域与茎部结构都与膜融合有关,但这些功能区调节膜融合的作用机理尚待研究。

病毒经口、鼻侵入机体后,首先在上呼吸道上皮细胞内增殖,进入中枢神经前继续在扁桃体和肺组织中复制,引起局部炎症和免疫反应,如淋巴细胞浸润、血管通透性增加及IgA分泌等。然后,增殖后的病毒进入血循环,发生病毒血症,扩散入不同器官,如中枢神经系统等。病毒侵犯中枢神经系统(CNS)可能是通过脉络膜扩散,病毒一旦进入神经元细胞,便可沿神经传导路径而广泛分布。散布至第一次未曾侵入的其他器官,引起炎症。试验已经证实,中枢神经系统是病毒持续性感染的作用位点,病毒的这种持续性感染能够逃逸宿主特异性免疫的攻击。

4 临床症状

猪蓝眼病的症状因感染猪的年龄不同差异较大。2~15日龄仔猪最易感,症状出现快,发病初期发热、厌食、被毛粗乱弓背、有时伴有便秘或腹泻,进而表现共济失调、虚脱、强直(多在后肢)肌肉震颤、姿势异常呈犬坐样等神经症状。仔猪突然由平卧位逐渐转为侧卧,有的出现神经症状,驱赶时一些患猪异常兴奋、尖叫或划水样运动。其他症状有嗜睡、病猪不愿活动、瞳孔扩大、失明间有眼球震颤。有些仔猪有结膜炎,表现为眼睑肿胀和流泪,有1%~5%的病猪呈单侧或双侧角膜混浊,一般会自然康复。少数病猪在出现症状后48 h死亡,一般经4~6 d死亡。在BED暴发阶段约有20%~60%仔猪被感染,病死率极高,可达到87%~90%。30日龄以上仔猪症状轻、病程短、呈一过性,表现厌食、发热、喷 和咳嗽、神经症状少见,不伴有其他症状,感染率仅为1%~4%,很少死亡。30日龄内的感染仔猪常死于脑炎,死亡率很高。母猪大多没有临床症状,个别母猪在产前1~2 d食欲有所下降,部分母猪角膜混浊。妊娠母猪会出现持续性繁殖障碍,发病期间孕猪的返情率增加、产仔数下降、断奶至发情间隔延长。此外,死胎和木乃伊胎增多,造成产仔数和产活仔数下降,妊娠母猪一般不发生流产,但在急性发病期,可见个别母猪流产。后备母猪和其他成年猪偶尔有角膜混浊。公猪感染后除少数有厌食和角膜浑浊外,一般不表现出临床症状。大约有29%~73%的公猪会发生急性睾丸炎和附睾炎,精子活力下降,还有部分公猪睾丸和附睾明显水肿,后期发展成萎缩,多为单侧或变软松弛,但严重者性欲丧失。另有报道,公猪感染BEP后,急性睾丸炎的发病率为28%,单侧睾丸萎缩占66%,附睾炎发生率为78%,部分病猪精子活力则降为0。

5 病理变化

病猪无特征性肉眼病变。仔猪在肺前叶有轻微的肺炎病灶,大脑充血,脑脊髓液增多。眼球结膜水肿和不同程度的角膜混浊,以角膜水肿和前眼色素层炎为主要特征,角膜有囊泡和溃疡,在虹膜、角膜内皮、巩膜和角膜中有中性粒细胞、巨噬细胞和单核细胞浸润。仔猪有中度胃、膀胱扩张,腹腔积有少量混有纤维素样的液体,偶尔出现心包和肾出血,组织学变化在脑和脊髓较为多见,丘脑、中脑和大脑皮层表现为非化脓性脑脊髓炎,呈多病灶和弥漫性神经胶质增生,出现淋巴细胞、浆细胞和网状组织细胞的血管套现象。肺呈散在性间质性肺炎,肺中膈由于单核细胞浸润而增厚。公猪睾丸和附睾肿大、水肿,初期为睾丸炎和附睾炎,后发展成睾丸萎缩,睾丸生殖上皮出现变性和坏死,有时附睾有肉芽肿。神经细胞中不出现包涵体,这与猪的伪狂犬病有所不同。病理损伤程度和范围因个体而异。

6 诊断方法

根据BED的典型临诊症状,如脑炎、角膜混浊、母猪繁殖障碍、前眼色素层炎、公猪睾丸炎和附睾炎等可对本病做出初步诊断。此外,非化脓性脑炎、角膜炎、睾丸炎和附睾炎等组织病理学变化可进一步提供诊断依据。本病的确诊则依赖于血清学方法和病毒的分离鉴定。目前已建立的用于检测BED的血清学方法主要是血凝抑制试验(HI试验)、病毒中和试验、微量中和试验、酶联免疫吸附试验(ELISA试验)等,这些诊断方法可用于检查抗体阳性猪,诊断时最好采集相隔15 d的双份血清用于本病的诊断。对本病做鉴别诊断时,须与其他疾病所引起的脑炎和繁殖障碍严格区分,尤其与猪繁殖与呼吸综合征和伪狂犬病区别诊断。这些传染病中,只有猪蓝眼病副黏病毒引起角膜混浊(可占感染猪的30%)和公猪睾丸炎及附睾炎。

7 预防和治疗

在建立和更新种猪群时,种猪必须来自健康猪群。引种须经血清学检测,检测结果为阴性的方可混群。严格控制外来人员和车辆进场,防止野鸟和鼠类入侵,采取全进全出的饲养方法。良好的管理,保持清洁卫生,提供适宜的猪舍条件和营养水平,可有效地减少该病的发生。猪蓝眼病目前尚无特效的治疗方法。猪仅有角膜混浊者可自然康复,出现神经症状的一般以死亡告终。临床感染猪(有神经症状和不育公猪)要及时隔离,并合理地饲喂抗菌药以防继发感染,病死猪应进行无害化处理。目前,已有实验室用细胞培养和鸡胚增殖蓝眼病副黏病毒制成油乳剂疫苗或氢氧化铝佐剂疫苗,可用于本病的控制,但尚未商品化。

[1] Corona E. Porcine paramyxovirus(Blue eye disease) [J].The Pig J,2000,45:115-118.

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