国内外牛传染性鼻气管炎的流行现状及防控措施的研究进展
2018-02-13何小丽李凡飞王文佳许立华
何小丽,李凡飞,张 凯,程 成,王文佳,许立华
(宁夏大学农学院,宁夏 银川 750021)
牛传染性鼻气管炎(Infectious bovine rhinotracheitis,IBR)是由牛传染性鼻气管炎病毒(Infectious bovine rhinotracheitis virus,IBRV)感染所引起,主要临床特征为呼吸道症状和流产。病毒可潜伏于感染牛的荐神经节或三叉神经节内,一旦发生此病将很难根除,对奶牛的产奶量和繁殖力能力均有严重的影响。同时,IBR属于免疫抑制性疾病,其机理是病毒感染宿主后,宿主的巨噬细胞、多核嗜中心粒细胞和淋巴细胞的损伤和IL2受体的表达降低,从而导致了吞噬作用和抗体依赖的细胞毒作用的损伤,并减弱T细胞的刺激作用。同时,还能引起外周T淋巴细胞减少和外周血单核细胞有丝分裂降低。在一定程度上免疫抑制作用是由IBRV中gG蛋白能够阻止化学因子的结合从而使它们失去活性[1]。病毒感染机体后还可继发细菌和其他病毒的感染,从而引起巨大的经济损失。本文从牛传染性鼻气管炎的病原学、流行病学及防控等方面进行综述,以全面了解该病的特点、流行现状及有效防控措施,对确保奶牛肉牛养殖业的健康发展提供理论及技术支持。
1 病毒的分型及主要抗原蛋白
牛传染性鼻气管炎病毒又称牛疱疹病毒Ⅰ型(Bovine herpesvirus,BHV-1),属于双链DNA病毒。BHV-1有不同的亚型,BHV-1.1型菌株大多来自有呼吸道症状和流产症状的牛;BHV-1.2型菌大多来自于生殖器官病变的牛;BHV-1.3主要来自于有神经症状的牛;BHV-4型是致病性较弱的毒株;BHV-5型病毒能够引起绵羊肺脏肿瘤的绵羊肺腺瘤;BHV-6型是引起山羊的肺腺瘤病的主要病毒,然而,各型之间均存在交叉免疫现象。由部分测序的Coop、34、p8-2和Juar株拼接得到了IBRV的全基因组序列[2]。截止目前,已经完成了对IBRV的全基因组分析,绝大多数基因被鉴定以及定位,其中已经鉴定的编码基因有结构蛋白基因、TK基因等[3]。病毒基因组序列由大小约为102~104 kb长的独特序列(UL)和大小约10.5~11 kb短的独特序列(US)以及短独特序列两侧的大小约为24 kb的内部重复序列和末端重复序列所组成[4]。BHV-1的基因组中,在已经被编码的蛋白中共有73个开放阅读框。BHV-1编码的结构蛋白有33种,其中,13种蛋白与核衣壳有关,10种进行编码糖蛋白[5]。在这10种糖蛋白中,6种是在长的独特序列区,分别被命名为gK(UL53)、gC(UL44)、gB(UL27)、gH(UL22)、gM(UL10),剩下的四种位于短的独特序列区,被命名gG(US4)、gD(US6)、gI(US7)、和gE(US8)[6]。其中,gB在病毒吸附,进入细胞以及在细胞间扩散和融合中起着重要的作用。gC是病毒的吸附蛋白。gD、gI、gH是病毒在细胞间扩散中所必须的;gE在分子生物学上人们常用它来做缺失苗,因其缺失会抑制病毒在细胞间的扩散。
2 流行状况
2.1 流行病学本病具有宿主特异性,主要感染牛,虽然牛被认为是该病毒唯一的宿主,但是随着血清学技术及病原分离技术的应用,证实了山羊、猪、鹿等动物也可以感染IBRV[7]。病牛和带毒牛为主要的传染源,其中最危险的便为隐性带毒牛,它体内存在病毒,不表现任何症状,但又可以随时不定期的向外界环境中排毒,成为传染源,从而感染易感动物。此外隐性经过的种公牛危害更大,可通过精液感染给受配母牛。水平传播、垂直传播和吸血昆虫均可传播本病。IBR的发生有明显的规律。此病一般在冬季和秋季很容易流行。在潮湿、饲养密度大、环境条件差的情况下也很容易发病和迅速传播,应激因素引起的发病率一般为20%~30%,有的高达80%以上[8],与成年牛相比,犊牛的死亡率较高。
2.2 IBR流行状况
2.2.1 国外IBR流行状况IBR呈世界性的分布,只有瑞士、奥地利、芬兰等少数国家已消灭该病外[9],其他国家均有该病的报道。1928年Reisinger和Reimann首次发现牛传染性鼻气管炎是由IBRV引起,但是,直到1956年Madin才首次从患牛体内分离到IBRV,并且证实了它的抗原性[10]。1970年,因贸易交易致使该病毒从美洲迅速传播至欧州[11]。2000年Cabalar和Can-Sahna调查结果表明欧洲牛群中IBR血清阳性率在20%~74%之间。2002年澳大利亚普查表明,IBR的感染率高达70%。2003年墨西哥Yucatan的IBR的感染率为54.5%[12]。2005~2008年苏丹喀土穆省的IBR感染率为51.7%[13]。2009年6月,瑞士一场以牛流产为主要症状的IBR疫情爆发,发病率为90.7%。同年,Woodbine等[14]对埃及的牛群进行调查,结果表明,IBR血清学阳性率为63%~86%,英国对107个没有进行疫苗接种牛群进行IBR感染率的调查,发现阳性率为83.2%。2013年巴西也在自然受精的种公牛中发现BHV-1[15]。2015年Moore S J等[16]的研究报告表明澳大利亚出口的活牛IBR血清阳性率为39%。
2.2.2 我国IBR流行状况IBR在我国属于外来病,我国首次发现该病是在1980年,自从发现之后,IBR的流行趋势不断上升。2005年我国在澳大利亚进口种牛中就已经分离到病毒[17]。2006年检测了来自内蒙古等11个省的疑似感染IBR血清样本,结果显示抗体阳性率为46.0%[18]。2008年检测了来自29个省市自治区的1 300多份牛血清,IBR的平均阳性率为35.8%[19]。2009年贺晓龙等[20]从青海省14个县的IBR的平均抗体阳性率达47.62%。2010年北京、辽宁等5个地区的牛群IBR血清学抗体阳性率最高达66.7%[21]。冷雪等[22]于2011年对山西和北京等北方5省部分牛场进行了IBR血清学调查,结果显示,IBRV的平均阳性率为37.3%。希尼尼根等[23]于2012年对内蒙古自治区13个盟市牛群进行血清检测,最高阳性率达100%,平均阳性率为29.5%。2014年王洪涛等[18]对山东省部分奶牛场进行血清学调查,IBR的平均感染率为26.67%。2015年北疆4个规模化奶牛场IBR感染性抗体的平均阳性率为87.4%[24]。2016年谢春芳等[25]调查了上海两个规模化牧场,其IBRV的抗体阳性率分别为41.2%和74.3%。2016年刘洁琼等[26]采用实时荧光RT-PCR的方法检测了新疆五个规模化牧场,结果显示IBR血清学检测阳性率为80.7%。2016年本团队对宁夏地区进行IBR的抗体检测,平均阳性率高达85.1%,这些数据表明了IBR感染的普遍性和严重性,应提高警惕避免该病发生大面积的暴发。
3 防控策略
3.1 国外IBR防控策略自20世纪80年代开始许多国家就开始施行了控制IBR的策略,目前,在一些欧洲国家已经联合使用基因标记疫苗进行强制或自愿的根除计划。
3.1.1 区分自然感染和免疫接种的动物IBR流行一直呈上升趋势,单纯地使用疫苗并不能从根本上解决问题。因此,能有效地区分自然感染动物和免疫接种动物的鉴别诊断技术是最终根除IBR的关键。gE基因标记疫苗在欧洲广泛应用,一种或多种糖蛋白只在IBRV野毒株中存在而在疫苗中缺失的情况下,这种标记疫苗可在血清学上用来区分野毒感染动物和疫苗接种动物。动物在自然感染后,动物机体产生的抗体与特异性蛋白发生反应,这种特异性蛋白可以作为检测试剂使用。目前,国外已经建立了gE-阻断ELISA来作为这种检测试剂,可以用来区分自然感染和免疫接种的动物。
3.1.2 检疫扑杀策略 扑杀没有进行疫苗接种但血清学反应阳性的牛只是消除IBR最有效的措施。然而,这种策略只适用于血清学阳性相对较低的牛群。为了根除该种病,一些人建议用血清学反应阴性牛只的后代逐步取消牛群中血清学反应阳性的牛。检淘策略在芬兰、瑞士、挪威、丹麦、澳大利亚和新西兰取得了巨大的成功,彻底根除了IBR。这种方法虽然及时消灭了传染源,但也付出了巨大的经济代价。据统计,瑞士政府为了消灭IBR共耗资1.1亿瑞士法郎[27]。
3.1.3 免疫监测策略 实施免疫监测的目的是为了及时发现IBR阳性的牛,然后进行清除计划。为了强制根除IBR,德国在欧盟委员会的批准下实施了强制的消除策略,限制从非IBR净化的国家或地区进口牛只,群起源必须是IBR净化的牛。在选取进口牛时必须要对原产国的牛进行IBRV的强制检疫。对于自己国家的牛群,起先将检测出IBR阳性的牛直接扑杀,产生的费用均由政府承担[28],但是这样不可避免地会扑杀掉一些假阳性的牛,造成不必要的经济损失,所以后来更改计划,对其牛群进行免疫监测,结合gE基因缺失疫苗进行鉴别诊断,从而也区分了疫苗接种的牛和自然感染的牛,减少了消除过程中的错杀。德国的这种免疫监测计划取得了巨大的成功,于2012年宣布基本消除IBR[29]。荷兰消除IBR的计划开始于1998年,但是在1999年的春天被推迟,因为BHV-1的疫苗被牛病毒性腹泻2型所污染。计划最终在2012年开始施行,由最初的强制免疫变为自愿注射疫苗。对于比利时国家而言,经过了五年的自愿注射免疫之后,于2012年1月份开始转变为对该病的强制性免疫。
3.2 我国IBR的防控措施
3.2.1 实施疫情普查,定期监测我国发现IBR的初期,对于该病的调查较少,但是随着近几年IBR流行趋势不断上升,造成的损失也越来越大,人们开始对该病的也日益重视起来。全国各地已经开始了对国内畜群IBR的流行病学调查,以便摸清国内IBR的流行状况,对于IBRV的毒力也有了进一步的探索。同时,据笔者调查,宁夏部分规模化牛场已经开始定期对牛群进行血清学监测。
3.2.2 严格进口检疫措施目前,由于我国整体的养牛水平不太高,每年都要从一些养牛水平高的国家进口大批的牛只,所以严格进口检疫措施在控制IBR中起着至关重要的作用。最近的一篇调查报告表明澳大利亚出口的活牛的IBR血清阳性率为39%[16]。为了严格控制引种,目前我国已经逐步开始从没有实行IBR免疫接种而血清学流行率较低的国家进口动物,研究制订相关检疫政策[30]。有调查显示,凡是用公牛自然配种的妊娠牛,IBR血清学阳性率就会偏高[31]。但是据统计,进出口条款中对此并未标明具体要求,所以,在进口牛只时在对配种使用的公牛相关的检疫政策有待进一步提升。
3.2.3 实施免疫预防措施IBR的流行和危害与日俱增,给养牛业造成巨大的经济损失,但是发达国家所使用的检疫扑杀策略经济成本太高,所以疫苗接种是我国预防和控制IBR的经济且必要的措施。目前,我国部分规模化牛场已经开始了IBR的疫苗接种,且取得了一定的效果。为了区分自然感染动物和免疫接种动物,建议实施基因缺失苗接种和配套鉴别检测试剂,最终达到根除IBR的目的[32]。目前,针对IBR的疫苗有常规疫苗和新疫苗。我国对于IBR的研究起步较晚,商品化的IBR疫苗才于2016年下半年上市,为IBR-BVD二联苗,填补了国内IBR疫苗市场的空白。由于我国IBR感染形势不容乐观,所以应加大疫苗和检测方法的研发力度,借鉴发达国家的做法和经验,逐步实施IBR的控制和净化。
3.2.4 加强饲养管理,严格控制环境卫生 对于潜伏感染的牛,假如没有控制好环境卫生,则潜伏在牛体内的病毒受到环境因素的刺激就会被活化,这只牛就会成为传染源,不停地向外界排毒,造成其他牛只的感染。其次,因环境卫生造成其他传染病的发生使牛的抵抗力降低也会活化潜伏的IBRV,所以必须要加强饲养管理,严格控制环境卫生。我国在环境卫生方面做得比较好,据调查,大部分牛场都能做到定期对饲养工具及环境进行消毒。饲料种类多样,营养成分全面。但是,在牛群的运动方面还需很大的提升。
随着我国奶牛养殖业规模化的发展,IBR的威胁也与日俱增,如果不严加控制,这势必会成为我国奶牛养殖业发展路上的绊脚石。所以,做好该病的防控工作应该刻不容缓。国外IBR根除措施虽然取得了很好的成果,但综合考虑各种因素,经济成本太高。且截至目前,我国IBR疫情状态尚不完全明确。首先,建议在全国各地开展疫情普查,并且应该坚持自繁自养。如果必须要从国外引进牛只,则建议一定采取严格的进口检疫措施以杜绝传染源。其次,加大疫苗和药物的研制力度和资金投入。最后,还应加强养殖户和基层兽医的培训力度以及严格控制环境安全,以提高动物机体的免疫力。所以,我国应结合实际的国情,借鉴发达国家的做法和经验,制定适合我国的IBR根除计划,以促进我国奶牛养殖业的健康发展。