奶牛四种流产性疾病的流行现状及疫苗研究进展
2014-08-15李前勇张德志吴艳秋吴润彪
李前勇 ,张德志 ,徐 蓉 ,吴艳秋 ,詹 飞 ,吴润彪
(1.西南大学荣昌校区动物医学系,重庆 荣昌 402460;2.重庆市荣昌县科学技术委员会,重庆 荣昌 402460)
1 四种流产性疾病的流行现状
1.1 牛布氏杆菌病 布氏杆菌病是一种流行广泛、危害很大的人畜共患性细菌性传染病,我国对该病的控制标准设定为血清阳性率低于0.5%,但因频繁引种、奶业生产快速发展等因素导致该病的发病率是控制标准的2倍以上,个别报道达到7.73%[1]。奶牛感染布氏杆菌后流产率可达31.2%。据报道,我国青海省每年因布病流产的犊牛约6万头,新疆每年因布病流产、空怀等少生幼畜达100~140万头[2],造成的经济损失严重,对奶牛业的健康发展影响较大。
1.2 牛传染性鼻气管炎(IBR) 牛传染性鼻气管炎是由牛传染性鼻气管炎病毒(IBRV)引起的一种接触性传染病。我国奶牛感染较为严重,肖定汉等[3]报道,1991年至1995年期间北京地区奶牛IBRV的平均年感染率为8.03%,而1996~1998年的平均年感染率则上升到32.7%;艾玉萍等[4]报道,贵州省奶牛IBRV的感染率为5.45%;朱海明等[5]对我国北京、天津、山东、河北、河南、四川、云南等7个省市的牛群IBRV的感染状况进行了调查,结果IBR阳性率为29.45%,其中天津、山东、河南、云南4个地方的IBRV感染率达到30%以上;石冬梅等[6]报道,河南省奶牛IBRV抗体阳性率为59.29%。
1.3 牛病毒性腹泻-黏膜病(BVD) 牛病毒性腹泻-黏膜病是由牛病毒性腹泻病毒(BVDV)引起的一种急性、热性传染病。本病主要是在上世纪80年代以后,我国从德国、丹麦、美国、新西兰等国家引入种源时带入的,多年来因人们对该病的重视程度不够而导致目前呈现广泛性流行趋势。张俊杰等[7]报道,北京地区规模化奶牛场牛群BVD的血清阳性率达到94.1%;黑龙江省规模化奶牛场自2006年后连续3年监测到 BVD感染率为54.66%、57.68%、62.09%[8];湖南省规模化奶牛场奶牛BVD的血清阳性率为92.17%[9];河南省奶牛BVD感染率为53.8%[10];上海地区奶牛场育成牛的BVD血清阳性率为43.3%、成年乳牛为37.8%、犊牛为96%[11]。
1.4 牛新孢子虫病 奶牛新孢子虫病是由犬新孢子虫感染引起的一种原虫病,对牛的危害严重。广泛性分布于澳大利亚、美国、新西兰、南非、欧洲及亚洲,感染率在10%~40%之间,最高可达82%。2002年,我国学者徐雪平等[12]在对新疆部分地区牛群新孢子虫病的血清学调查中,首次检出该病血清学阳性牛,证明了我国牛群存在新孢子虫病;此后,刘群等[13]报道了北京地区奶牛新孢子虫病阳性感染率为26.67%;蔡光烈等[14]报道了吉林省牛新孢子虫病的感染率为17.32%;闫双等[15]调查发现新疆地区具有流产病史的奶牛的新孢子虫感染率为20.4%;吴茂霞等[16]报道,云南省奶牛新孢子虫感染率为10.3%。
2 四种流产性疾病对奶牛生殖器官及功能的损害
2.1 布氏杆菌病 奶牛布氏杆菌病的病原主要是牛种布氏杆菌,其中1型、2型或3型布氏杆菌是引起奶牛流产的主要致病菌类型。怀孕奶牛感染后,因引发胎盘炎而导致妊娠后5~6个月内流产,甚至产生子宫炎、败血性全身感染,不少情况下还可引起奶牛多次流产。成年公牛感染后可引起睾丸炎和关节炎,是引起奶牛两性不育的重要因素。
2.2 IBR 奶牛感染IBRV后,可经血液循环进入胎膜、胎儿,引起胎儿感染发病,呈现急性死亡,继而导致奶牛流产。生产中调查发现,IBRV感染怀孕奶牛后多数在妊娠4~6月龄出现流产,产第1、2胎次的母牛发病较多见[5]。
2.3 BVD BVDV感染后,影响母牛卵巢卵泡的发育,引起母牛发情紊乱、受精障碍;还可造成母牛子宫、卵巢上皮细胞呈现空泡样变性、肿胀,甚至坏死,进而导致妊娠母牛流产、死胎。
2.4 新孢子虫病 犬是新孢子虫的中间宿主和终末宿主,奶牛通过采食新孢子虫孢子化卵囊污染过的草料和饮水后引起感染。进入牛体内的孢子化卵囊形成速殖子后,可通过胎盘垂直传播,进而感染胎牛,引起母牛流产、死胎,新生犊牛运动障碍、脑炎等。
3 四种流产性疾病的疫苗研究进展
3.1 牛布氏杆菌疫苗 到目前为止,世界上大约有200多种布氏杆菌疫苗,联合国粮农组织与卫生组织推荐牛使用的有流产布氏杆菌19号弱毒苗(S19号弱毒苗)、马尔他布氏杆菌Rev·1号弱毒活苗(Rev·1菌苗)及流产布氏杆菌45/20号菌灭活佐剂苗(45/20菌苗)。在我国,主要推广使用的布氏杆菌苗有猪布氏杆菌2号弱毒苗和马耳他布氏杆菌5号弱毒苗,此两种疫苗均为我国自主研制的优良布鲁氏菌苗,具有毒力稳定、使用安全、免疫力好、免疫谱宽等优点[17]。但各种传统牛布氏杆菌病弱毒苗均存在不能用于怀孕母牛、免疫接种后产生的血清学反应与野毒菌感染相似,临床难于区分等缺点。近年来,国内外学者运用现代分子生物学技术在牛布氏杆菌新型疫苗方面进行了许多探索。Tibor等[18]用抗卡那霉素基因置换B.abortus S19菌和B.melitensis Rev-1的p39基因,获得了两株布氏杆菌p39缺失的工程菌苗,两株基因缺失工程菌苗消除了变态反应源,既保存了传统苗的免疫原性和保护率,又提高了疫苗使用的安全性;HeY.Q.等[19]用重组苍白杆菌表达了流产布鲁氏菌Cu-Zn SOD蛋白,小鼠实验表明该蛋白免疫原性较好,对流产布鲁氏菌感染有一定的免疫保护力。
3.2 牛传染性鼻气管炎疫苗 早在1957年美国兽医学家就用牛肾细胞传代的方法获得了牛IBR免疫原性好的弱毒疫苗,给牛肌肉注射后可以获得较强的免疫力,但妊娠6~8月的母牛接种后极易引起流产;20世纪80年代,美国与比利时又研制成功了改良型的牛IBR弱毒疫苗,该苗采用滴鼻法接种,接种72h后即可获得保护力,妊娠母牛也可安全使用。我国于20世纪90年代从匈牙利引进牛IBR Bartna-Nu/8毒株,中国兽医监察所在此基础上成功研制出了适合我国奶牛的IBR弱毒疫苗[5];此后,我国自主分离致弱的IBRV LNM疫苗株获得成功,并研制成了具有良好保护力的IBR疫苗[29]。与弱毒疫苗比较,灭活疫苗相对比较安全。用乙醇或皂角苷使IBRV强毒灭活,制成的灭活苗可使动物获得预防强毒攻击的免疫能力;俄罗斯科学家采用细胞单层传代培养法获得了IBRV半制品制备的灭活疫苗,该疫苗免疫原性保持期可长达4年[21]。
3.3 牛病毒性腹泻-黏膜病疫苗 Oregon C24V株弱毒疫苗是世界上首个成功研发并用于奶牛生产的BVD疫苗[22];我国青海省畜牧科学研究院自行研制的牛BVD弱毒疫苗在牦牛生产中使用后,能明显降低牦牛BVD的发病率,疫苗安全无副作用[23]。此后,我国学者对BVD疫苗的研究报道十分活跃,侯卫东等[24]研制出了BVD囊素油乳剂灭活苗,李海涛等[25]研制出了含BVD 2个血清型的弱毒疫苗。在牛BVD新型疫苗方面,王楠等[26]构建了BVD pVAXI/E0重组质粒疫苗,动物实验证实可产生较好的体液和细胞免疫应答;吴明福等[27]构建了含有BVD Oregon C24V株结构蛋白P14、E2和非结构蛋白NS33种基因的DNA疫苗。
3.4 新孢子虫病疫苗 目前,国外牛新孢子虫病唯一可靠的商品苗是Neoguard®牛新孢子虫速殖子灭活虫苗,该苗可在奶牛配种前或妊娠后前3个月注射,每次注射5mL,间隔半个月注射1次,共注射2次,每年免疫1~2次,注射该苗后可通过体液免疫和细胞免疫途径使牛只获得坚强的抵抗力[28-29];RomeroJ.J.等[30]研究证实,新孢子虫速殖子灭活虫苗接种奶牛后,流产的百分率下降了一半。在活疫苗研究方面,科学家分别采用改变培养温度、γ射线诱导等方式筛选出了新孢子虫弱毒株[31-32],由此制成的弱毒苗免疫小鼠后均能减轻攻毒小鼠的大脑病理性变化,诱导小鼠机体产生免疫力。载体疫苗方面,Nishikawa等[33]构建了含NcSRS2的病毒载体,运用该载体免疫小鼠后能促进γ-干扰素的产生,降低新孢子虫在小鼠大脑中的定植,阻止新孢子虫在小鼠子宫内经胎盘传播;高建伟等[34]构建了含新孢子虫P0基因的真核表达载体pVAXI-NcP0,用该重组载体免疫沙鼠后,能促进沙鼠的体液免疫和细胞免疫。
4 小结
综上所述,牛布氏杆菌病、传染性鼻气管炎、病毒性腹泻-黏膜病及新孢子虫病等感染奶牛后均可引起流产,而这四种疾病在我国奶牛群中的阳性感染率多数较高,是导致我国奶牛流产率增高的重要因素之一。采用疫苗接种进行防控是现实之需。传统的布病苗、鼻气管炎苗、病毒性腹泻苗等尽管免疫效果较好,但却存在排菌(毒)、妊娠期间接种会感染胎儿等问题,而牛新孢子虫速殖子虫苗大多还停留在实验室研发阶段,且现有的商品级新孢子虫苗的实际免疫效果也还存在争论。上述四种疾病的新型疫苗均处于实验室研发阶段,与生产推广的距离还很大。为保障整个奶牛产业的健康发展,迫切需要加大科研投入,在传统疫苗的优化、新型疫苗的研发等多方面开展大量工作,尽早开发出安全、高效的新型疫苗。
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