犬流感的研究进展及其公共卫生安全影响
2014-01-24
(江西农业大学动物群发性疾病监测和防治研究所,江西南昌 330045)
犬流感的研究进展及其公共卫生安全影响
夏 冰,刘红彦,胡国良,曹华斌
(江西农业大学动物群发性疾病监测和防治研究所,江西南昌 330045)
[背景]流感是威胁人类健康的重要疾病之一,也是近年来科学研究的热点。流感病毒的宿主范围广泛,自2004年犬流感作为一种新型流感类型被检出后,人们对流感又有了新的认识。[目的]为了更好地了解犬在流感病毒传播中所起的作用及其对人类健康的威胁,[方法]分析概述国内外有关犬流感病原学和流行病学研究结果,揭示其对公共卫生安全的影响。[结论]流感病毒可以通过禽和马直接感染犬,且在我国已经发现了人源和禽源的重组犬流感毒株;犬流感病毒可在犬种间传播但死亡率不高,目前还没有犬流感感染人的病例报道。对于犬在流感病毒的传播过程中是否像猪一样起着“混合器”的作用,目前还没有直接的研究结果,这将是今后的主要研究方向。
犬;流感;病原学;公共卫生安全;研究进展
流感是影响人类健康的重要疾病之一,一直以来,研究人员认为各种亚型的流感病毒(Inf uenza virus,IV)在自然状态下不易感染犬,一些人工感染试验中的病例也没有造成犬流感大流行[1]。因此,研究部门长期未将犬列为流感病毒的易感动物之列[2]。直到2004年,犬流感首次在美国佛罗里达州的赛犬中被发现并成功分离得到犬流感病毒(Canine inf uenza virus ,CIV)[3],且证实CIV可在各个犬种间传播,犬作为流感病毒的一种新的宿主才逐渐被引起重视。近年来越来越多关于A型流感病毒感染犬的报道出现,主要包括H3N8、 H5N1、H3N2和H1N1等亚型流感病毒[4]。Songserm等2006年在泰国发现1例H5N1流感病毒感染犬的病例[5]。2007年5-9月,韩国2个省的动物诊所和犬舍的犬群暴发了严重的呼吸道疾病,从其中3个病例的鼻腔分泌物中分离到了H3N2亚型流感病毒[6]。2009年10—12月,意大利William等人检测了964份犬血清,其中29份呈H1N1亚型流感抗体阳性[7]。同年,我国也报道了犬感染H1N1亚型流感病毒的病例,基因序列分析表明该病毒与当时人群中流行的甲型H1N1流感病毒有极高的同源性[8]。2012年,在韩国分离到一株H3N1犬流感病毒,经基因序列分析发现该病毒为2009
年流行于人际间的H1N1流感病毒和犬流感H3N2的重组毒株[9]。由此推测,流感病毒在不同物种间传播的过程中,犬同样具有成为中间宿主的可能。另外,对美国、韩国流行的犬流感病毒的研究结果显示流感病毒皆来源于其他动物,这说明流感病毒已经可以跨越种间界限进行传播。更重要的是,犬是人类生活中主要的伴侣动物之一,人与犬接触密切,CIV势必会威胁人类的健康,就公共卫生学而言,对犬流感的研究具有重要意义。
1 犬流感的流行病学
犬流感作为一种新型流感类型是由犬流感病毒(Canine inf uenza virus,CIV)引起的以精神沉郁,体温升高、咳嗽、流鼻涕、呼吸困难为主要临床特征的疾病。其症状与窝咳相似,所以容易被认为是由支气管博氏杆菌或犬副流感病毒引起的感染而延误治疗。不同的是,严重犬流感可引起高烧,温度可达39.5℃~41.5℃,个别出现肺炎,严重时会引起死亡。该病潜伏期为2-5d,咳嗽一般持续3周左右,初期表现为柔性湿咳,个别也可能出现干性咳嗽,运动和应激可引发剧烈咳嗽。由于犬流感病毒是新出现的病原,几乎所有犬天生都没有针对这类病毒的特异免疫力,与其他传染病一样,犬物种间主要通过感染犬与易感犬的接触传播。这是一种发病率高,但死亡率低的疾病。
犬流感病毒(canine inf uenza virus ,CIV)属于正粘病毒科,A型流感病毒属。病毒粒子直径80-120nm,形态呈现多样性,具有脂质双层囊膜,膜表面具有致密的纤突结构,其中病毒的主要表面抗原由90%血凝素( haemagglutinin,H )和10%神经氨酸酶( neuraminidase,N)构成,并在病毒入侵宿主细胞的过程中发挥作用。病毒核酸为单股负链RNA,可分为8个相对分子质量不同的节段,核酸本身不具有感染性[10]。
1.1 CIV亚型
目前已发现的A型流感病毒,其血凝素蛋白(HA)用H表示,分为16个亚型,神经氨酸酶蛋白(NA)用N表示,分9个亚型。两种蛋白进行排列组合即形成了数量众多的病毒亚型[11]。
1.1.1 H3N8亚型流感病毒。H3N8亚型犬流感首次被发现是在美国佛罗里达州的赛犬体内,当时22只发病犬表现出明显的呼吸道症状,病毒学家采集死亡犬的肺组织,结果成功分离出H3N8亚型流感病毒,采集愈后良好的犬血,分离血清进行H3N8亚型流感病毒抗体监测,结果均呈阳性。此后,连续三年内,美国有17个州陆续报道了赛犬群发呼吸道疾病,至2008年,H3N8犬流感已波及宠物犬,证明H3N8已在犬种间扩散传播,这将对人类健康造成进一步的威胁。至2009年5月,美国已有30个州发现犬流感的存在,经过分析从不同犬种体内分离出的H3N8亚型毒株的基因序列,得出结论:这些犬源H3N8亚型流感病毒与20世纪90年代在美国流行的H3N8亚型马流感病毒有着非常相近的亲缘关系,因此Crawford等认为此病毒可能是由赛场内的马直接传染给犬的。在犬群中流行的H3N8病毒尚未出现抗原漂移,这与人类的季节性流感病毒的变化规律不同。
1.1.2 H3N2亚型流感病毒。2007年,在韩国,Song等从犬体内分离到禽源H3N2亚型流感病毒,而且此犬有明显的呼吸道症状,他们通过动物实验证实了该病毒对犬的致病性[12]。此外,2006年5月至2007年10月,在我国南部发现犬流感并从病犬体内分离得到H3N2亚型CIV,对毒株的进化分析结果显示,4个病毒的8个基因片段都源于野鸟且与韩国报道的禽源H3N2亚型流感病毒非常相似[13]。
1.1.3 H5N1亚型流感病毒。2004年亚洲暴发高致病性禽流感疫情时,在泰国有629只犬参与H5N1亚型禽流感病毒的抗体检测,检测结果为阳性率25%。2006年泰国的一犬在食用禽流感感染鸭的生肉后发病,从该犬体内分离得到H5N1亚型禽流感病毒。人工感染实验发现H5N1亚型流感病毒对犬的致病性可能存在毒株依赖性[14]。但随后又有学者利用不同H5N1毒株进行人工感染试验,犬呼吸系统感染临床症状明显,且有一只死亡。不同的结果表明,虽然H5N1亚型犬流感的致病性存在毒株依赖性,但犬同样易感H5N1亚型禽流感病毒,而且鼻腔可能是病毒排出的路径之一。
1.1.4 H1N1亚型流感病毒。自2009年以来,一种新型甲型H1N1流感病毒(现在称为H1N1病毒
pdm09)在北美暴发并引起世界范围的流行。这种病毒不仅感染人,而且可进行种间传播,由人感染猪、禽类、犬等[15]。中国农业大学动物医学院临床医院检测了52份发病犬鼻咽拭子样品,其中两份样品呈甲型H1N1流感病原学阳性。基因序列分析表明,该病毒与当时人群中流行的病毒有极高的同源性。作为人类最亲密的伴侣动物,宠物犬感染H1N1流感病毒的病例已在多个国家被报道,该病发出了对人类健康产生威胁的警示。
1.1.5 H6N1亚型流感病毒。程凯慧等通过对米格鲁犬接种野鸭体内分离的H6N1禽流感病毒,在犬肺部检测到病毒,感染犬在感染期间除直肠温度短暂升高外,无明显的临床症状,这表明H6N1禽流感病毒现在的传播能力还较弱。试验结果表明,犬可以亚临床症状感染H6N1禽流感病毒,并能随着鼻液和粪便将该病毒排出体外。血清学和病理分析结果为该病毒的跨物种感染提供了证据,但是,犬以亚临床症状感染此病毒可能导致犬成为此病毒传播的新的传染源,尤其是在病毒已被检测到的地方。由此可见,人与感染犬亲密接触,增加了病毒感染人类并导致大流行的可能[16]。
1.1.6 H9N2亚型流感病毒。有最新报道称,在我国南部首次从犬体内分离出H9N2流感病毒,基因序列分析结果表明该病毒是与禽源H9N2病毒相似度高的一种新型犬流感病毒,流行病学研究表明,H9N2亚型流感病毒是在犬身上出现的一种新的病原体[17]。
对流感病毒的研究起步很晚,犬曾被认为不会感染流感病毒,然而自2004年始,先后从犬体内分离到H3N8马源流感病毒和H3N2禽源流感病毒开始,犬流感作为一种新的流感病毒才逐渐引起人们的重视。现有的研究结果表明,流感病毒可以通过禽和马直接感染犬,而且在我国已经发现了人源和禽源的重组犬流感毒株。另有一些研究结果证明犬流感病毒可以在犬种间传播但死亡率不高,目前还没有犬流感感染人的病例报道。对于犬在流感病毒的传播过程中是否像猪一样起着“混合器”的作用,目前还没有直接的研究结果,这将是今后的主要研究方向。
1.2 CIV的性质
CIV的特性目前鲜有研究发现,同其他流感病毒一样,CIV对外界环境的抵抗力较弱,热稳定性较差,100℃ 1min或56℃30 min可灭活。CIV可耐低温和干燥,真空干燥或-20℃以下环境可存活2 h以上,-70℃可保存数年,冷冻干燥后4℃环境下可长期保存。在4-40℃条件下,CIV感染力容易丧失,使红细胞发生溶解[18]。
CIV具有广泛的血凝谱。在一定条件下,CIV能凝集鸡、大鼠、小鼠、豚鼠、兔、牛、人等的红细胞。但同一个亚型的不同毒株表现不同的血凝活性,同一代次病毒的血凝价相差很大。其中,与小鼠、猪和牛红细胞相比,H3N2亚型CIV对鸡和犬红细胞的凝集效果最好,对此,有人进行了相关试验,结果显示,鸡和犬红细胞测得的HA价是小鼠和猪红细胞HA价的4倍,为牛红细胞测得红细胞HA价的8倍,均为1:64。CIV的血凝素具有热不稳定性,血凝活性容易被破坏。相关试验证实,CIV在56℃环境中,15min后其血凝效价即下降2个滴度,60min后会失去感染力。反复冻融三次后,血凝效价可下降3个滴度。另外,CIV对乙醚、氯仿和酸均比较敏感。
多种动物细胞如犬肾细胞,犊牛肾细胞、胎猪肺细胞、猪肾细胞、鸡胚成纤维细胞、人二倍体细胞和常氏结膜细胞等对CIV具有较高的感受性。通过试验研究表明鸡胚对CIV的易感性明显高于细胞,因此,分离病毒时,病料通常接种于9-11日龄的鸡胚。病毒接种细胞,也能产生细胞病变(CPE),表现为圆缩和脱落。然而连续传代,病毒对细胞的感染性会降低,故流感疫苗的生产通常都采用鸡胚培养。
2 诊断
2.1 临床症状诊断
由于各亚型流感病毒感染引起的犬流感的临床症状与“犬窝咳”的咳嗽、喷嚏、流鼻涕等症状相似,很少甚至不会出现典型症状,因此不能依据临床症状确诊犬是否感染流感病毒。
2.2 实验室诊断
2.2.1 病原学诊断。病毒分离是诊断流感的重要
标准。所取发病动物的鼻、咽拭子或肛门拭子,经处理后接种于人胚肾、猴肾或鸡胚尿囊腔和羊膜囊中,待3-5 d即可得到结果。
2.2.2 血清学诊断。血清学诊断是检测CIV最可靠、准确的方法之一,可以在犬感染CIV7d内检测到特异性抗体。流感病毒抗体测定方法包括酶联免疫吸附试验、血凝抑制试验、补体结合试验等,其中最经典的血清学检测方法为血凝抑制试验。但此种诊断方法的缺点是检测过程烦琐,且不易区分基因型,在某种程度上检测结果不准确。血清学检测有助于对疾病的辅助诊断、流行病学监测、流行情况的评估。
2.2.3 分子生物学诊断。此疫苗可直接取动物分泌物,利用PCR技术和实时定量PCR技术检测流感病毒基因,比病毒培养法更快速有效,同时应注意其出现假阳性的问题。但若在病毒排毒期外采集临床样本,则会出现假阴性的结果。因此,建议采用血清学检测法初步筛选病毒的感染,用M基因和NP基因确诊是否有流感病毒感染,再用针对流感病毒不同亚型特异性的荧光实时定量PCR或者流感病毒全基因组序列测定方法来确定流感病毒的亚型。
3 治疗与预防
为了有效防控犬流感的暴发流行,美国疾控中心建议应用广谱抗菌药物治疗,同时保证发病犬的能量供应,对于有发热症状的犬要及时使用退烧药物或使用冷敷方法降温。将抗病毒药物用于发病早期的犬或易感犬可获得良好的效果。目前美国农业部已批准一种灭活疫苗,用于犬流感的免疫预防,可有效降低犬群的整体发病率、缩短发病病程和减少流感对组织器官的损伤,但依然不能提供全效保护[19]。CIV对最普通的抗病毒药物金刚烷胺(amantadine)和达菲(Tamif u)敏感,但这两种药物尚未被许可用于犬。
发病过程中对病犬良好的护理是关键,犬的免疫力下降让细菌入侵有机可乘,护理不当易造成继发感染从而引起犬的化脓性气管、支气管和肺部炎症,使病情加重、病期延长、死亡率会增高,损失也会增大。只有及时治疗、护理得当,病犬才能达到良好的预后效果,并可获得持久的免疫力。
CIV的传播和感染与犬的生活方式密切相关,感染犬和隐性感染犬的鼻分泌物中存在大量病毒,经常与其他犬接触、过度集中都将大大增加暴露在病毒下的机会,因此犬主应尽量避免犬接触其他犬的用具、玩具和排泄物,一旦出现疑似犬流感症状,尽早诊断,做好隔离并进行严格消毒。环境突变是诱发流感的另一重要因素,气温较低和季节转换时期是流感暴发的重要时期,在此阶段内,尽量保持犬舍的卫生清洁,减少犬种间的接触,同时做好防护工作。
4 公共卫生学意义
A型流感病毒可从不同哺乳动物和禽类传播给食肉动物,宠物犬与人接触密切,应对犬流感引起足够的重视。人类可能因为经常与犬亲密接触而被病毒感染。另外,国际上日益增加的警犬、军犬、宠物犬的引种工作,必将使犬流感流行区域呈现扩大趋势,做好犬流感病毒知识普及以及相关快速检测技术和有效疫苗的研发工作,对于积极预防犬流感病毒的传入和流行意义重大。流感病毒已进一步获得了感染哺乳动物的能力,这就要求公共卫生学界应引起足够的重视。
流感病毒的流行病学之一是种间传播,在犬流感暴发之前,直接的种间传播和流感病毒的宿主特异性也仅是在家禽、猪、马和人之间存在。目前报道的马源犬H3N8、禽源H5N1亚型CIV、禽源H3N2流感病毒均可跨越种间传播,禽源H3N2经禽传染给犬,同时已被证实可造成犬与犬的种间传播。这些犬流感病毒都来源于异种动物,说明流感病毒已经可以跨越种间屏障,感染异种动物。Chen等通过试验证明犬对H5N1高度易感,并可作为禽流感病毒(AIV)传染给人的中间宿主。这说明流感病毒已获得了进一步感染哺乳动物的能力,病毒可能会在短时间内适应新的宿主。当犬群发呼吸道疾病时,应考虑到是否感染流感病毒,尽早控制病毒的传播,切实维护好公共卫生安全。犬作为人类的伴侣动物,在我们生活中的地位越来越重要,同时有更多的人加入养宠物犬的行列,人与犬的接触日益频繁,这就增加了犬流感感染人的几
率。这就需要引起相关人员足够的重视,进一步研究犬流感的流行状况,对公共安全具有重要的意义。
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The Research Progress of Canine Inf uenza and Its Impact on Human Health
Xia Bing,Liu Hongyan,Hu Guoliang,Cao Huabin
(Institute of Animal Population Health,Jiangxi Agricultural University,Nanchang 330045)
[Background] Inf uenza is a major threat to human health,and a hot research area in recent years. Canine inf uenza has a wide range of hosts,since 2004 canine inf uenza was reported as the emerging disease,people have got new understanding of this disease. [Objective] To get better understanding of the role of canine inf uenza virus in spread and the threat to human health. [Method] The domestic and abroad research results about etiology and epidemiology of canine inf uenza were summarized. [Conclusions] Inf uenza virus can infect dogs via birds and horses directly;recombinant canine inf uenza strains of human and avian sources have been found in China. In addition,the canine inf uenza virus can spread among dogs with low mortality,and there were no human cases of canine inf uenza infection reported. There were no immediate results whether dogs will play a“mixer”role like pigs or not in the spread of the inf uenza,requiring further research in the future.
canine;inf uenza;etiology;public health and safety;research progress
S855.3
:A
:1005-944X(2014)10-0033-05
曹华斌