牡蛎疱疹病毒流行病学及其防控研究进展

胡宗福，任绍杰，牛化欣，于建华，常 杰，李树国

( 内蒙古民族大学 动物科技学院，内蒙古 通辽 028000 )

作为迄今为止仅有的一种软体动物疱疹病毒，牡蛎疱疹病毒(Ostreidherpesirus-1，OsHV-1)的分类地位及命名是由国际病毒分类委员会于2012年正式确立的，即疱疹病毒目、软体动物疱疹病毒科、疱疹病毒属(Ostreavirus)[1]。由此看来，牡蛎及其他贝类的疱疹病毒皆属牡蛎疱疹病毒种类。自20世纪90年代以来，由该病毒引起的牡蛎及其他贝类疾病在以欧洲为主要发病区的世界范围内频繁爆发，感染幼虫及贝苗死亡率常常达90%以上，对产业的危害非常严重。欧盟也多次出资设立研究基金及组织团队进行科学研究和疾病的防控指导，并在2010年立法试图通过限制长牡蛎(Crassostreagigas)的流通及介入监控程序来控制病毒的传播[2]。

牡蛎疱疹病毒结构上属于正二十面体有囊膜的病毒，其组成从外到内依次是囊膜、核衣壳及双链DNA形成的病毒核心。病毒基因组大小207.439 kb，基因组结构上包括一个两端带有反向重复序列(TRL/IRL, 7.584 kb)的长独特序列区(UL,167.843 kb)和一个同样两端带有反向重复序列(TRS/IRS, 9.774 kb)的短独特序列区(US,3.370 kb)，其间是一个更短的独特序列区X(1.510 kb)，从而形成一个TRL-UL-IRL-X-IRS-US-TRS的基因组组成模式[3]，这个模式代表了大多数已知的不同病毒株，但牡蛎疱疹病毒魁蚶株(OsHV-1-SB)缺少短独特序列区，其模式为TRL-UL-IRL-IRS-US-TRS[4]。囊膜蛋白也是组成病毒囊膜的成分，其中糖蛋白Gp与病毒对宿主细胞膜的识别和吸附有关，在选择压力下可能会发生高频的变异[5]。目前病毒有多个变异株流行于世界各地，如欧洲的牡蛎疱疹病毒-1μvar株[6]，我国扇贝的急性病毒性坏死病毒(Acuteviralnecrobioticvirus, AVNV)[7]及牡蛎疱疹病毒魁蚶株[4]。

1 流行情况

1.1 感染宿主

牡蛎疱疹病毒的感染宿主主要为牡蛎，贝苗、幼贝及成贝均可引起感染并死亡，但成贝敏感性及死亡率较低[3,6]。已知多种牡蛎均可感染牡蛎疱疹病毒：欧洲平牡蛎(Ostreaedulis)[8]、长牡蛎[9]、澳大利亚扁牡蛎(O.angasi)[10]、智利牡蛎(Tiostreachilensis)[11]、葡萄牙牡蛎(C.angulata)[12]、美洲牡蛎(C.virginica)[13]、香港巨牡蛎(C.hongkongensis)[14]等。与牡蛎疱疹病毒不同，急性病毒性坏死病毒在我国主要危害1龄及2龄扇贝[15]。

除牡蛎外，牡蛎疱疹病毒及其变种还可感染其他双壳类或腹足类：双壳类帘蛤科的菲律宾蛤仔(Ruditapesphilippinarum)、沟纹蛤仔(R.decussates)[16]等，扇贝科的欧洲大扇贝(Pectenmaximus)[17]、栉孔扇贝(Chlamysfarrier)及虾夷扇贝(Patinopectenyessoensis)[14]等，蚶科的魁蚶(Scapharcabroughtonii)[4]，贻贝科的紫贻贝(Mytilusgalloprovincialis)[18]；腹足类主要感染鲍科的动物，如杂色鲍(Haliotisdiversicolor)[19]、日本盘鲍(H.discusdiscus)[20]、皱纹盘鲍(H.discushannai)[21]等。

1.2 地区分布

牡蛎疱疹病毒最初由Farley发现于美国，20世纪90年代开始在欧洲频繁爆发，之后在全球各地广泛流行。牡蛎疱疹病毒及其相关变异毒株在欧洲的分布特别广泛，从北部的爱尔兰[22]、英国[16]及荷兰[23]到南部的意大利[18]、西班牙、葡萄牙[12]等广大海岸线上都有流行，特别是在法国危害尤其严重[17,24]；澳洲主要流行于新西兰[25]、澳大利亚[26]；美洲主要发生在美国[27]、墨西哥[28]；亚洲主要为中国[4,7,14]、韩国[29]和日本[30]。

与其他毒株较为广泛的分布属性不同的是，急性病毒性坏死病毒和牡蛎疱疹病毒魁蚶株两个毒株仅分布于我国北方沿海，分别危害栉孔扇贝和魁蚶两个养殖种类[4,7]。这种在宿主、地理分布等方面的独特性，也使得国内学者认为急性病毒性坏死病毒是一个新种[31]。其他牡蛎疱疹病毒毒株在我国也存在，但未达到危害的程度，Bai等[14]在山东、辽宁、广西、广东、福建等地的养殖贝类中均检测到阳性样本，涉及到的种类有栉孔扇贝、魁蚶、虾夷扇贝、文蛤(Meretrixmeretrix)、菲律宾蛤仔、香港巨牡蛎、长牡蛎等，检测到牡蛎疱疹病毒参考株、牡蛎疱疹病毒-1μvar变异株及急性病毒性坏死病毒等诸多病毒毒株。

1.3 流行毒株

该病毒最初在美国发现，但当时只仅限电子显微镜进行的形态识别，尚无变异毒株的识别[13]。分子生物学的发展促进了牡蛎疱疹病毒变异株的识别与划分，在牡蛎疱疹病毒参考株全基因组序列测定的基础上[3]，又发现了许多变异毒株,如牡蛎疱疹病毒-1var株、牡蛎疱疹病毒-1μvar株、牡蛎疱疹病毒-1μvarΔ9株、牡蛎疱疹病毒-1μvarΔ15株及中国的牡蛎疱疹病毒魁蚶株和急性病毒性坏死病毒等[6,12,32-33]。这些毒株的出现具有一定的时序性。例如，病毒在法国的发生分为两个阶段，2008年之前流行的主要毒株是牡蛎疱疹病毒-1参考株，而2008年之后流行的毒株以牡蛎疱疹病毒-1μvar株为主[12]。

从起源上来看，基于大量数据的病毒基因多样性和系统进化树分析表明，这些毒株具有明显的分群现象和源流，欧洲流行的牡蛎疱疹病毒-1参考株最初来源于亚洲[9]，而牡蛎疱疹病毒-1μvar株则起源于欧洲[34]。国内的急性病毒性坏死病毒及牡蛎疱疹病毒魁蚶株属牡蛎疱疹病毒-1系统进化群，牡蛎疱疹病毒-1var株、牡蛎疱疹病毒-1μvarΔ9株、牡蛎疱疹病毒-1μvarΔ15株等属牡蛎疱疹病毒-1μvar系统进化群。

表1 牡蛎疱疹病毒-1及其变异毒株的主要流行国家及感染宿主

1.4 发病季节

已有的大量数据表明，牡蛎疱疹病毒的爆发具有明显的季节性，即主要集中在夏季这个时间段。例如，北半球的法国，病毒引起贝苗大规模死亡的时间在5—9月[6]，而南半球的澳大利亚，牡蛎疱疹病毒主要流行于11月至次年3月[26]。牡蛎疱疹病毒流行的季节周期性与水温具有明显的相关性。报道显示，牡蛎疱疹病毒多在较高的水温条件下爆发，低于16 ℃则很少发生重大的贝类死亡事件[35]。例如，在美国西海岸，22～25 ℃是牡蛎疱疹病毒引起的养殖牡蛎爆发性死亡的起始水温[27]，而在法国，起始水温最初为19 ℃，但2008年以来牡蛎疱疹病毒-1μvar毒株的出现，使得这一温度降至16 ℃[38]。这表明水温可能通过影响宿主生理或者直接影响病毒增殖过程而参与病毒感染机制的调控，从而成为影响牡蛎疱疹病毒流行发展的关键因子。

1.5 传播途径

牡蛎疱疹病毒可通过多种途径传播，包括贝类个体间的水平传播及垂直传播、海水传播、水中颗粒传播、其他生物传播等。

感染试验证明，通过患病贝体，牡蛎疱疹病毒可在贝类种内或种间水平传播[24,39]。实际上，由于贝类移动性极差，限制了其接触传播的机会，但现代化的高密度养殖模式可能使这一过程得以实现[24]。关于垂直传播，基于亲贝性腺内病毒颗粒存在的证据，很多学者认可其存在的可能性[9,37]。但对栉孔扇贝急性病毒性坏死病毒的研究表明，虽然亲贝性腺中存在病毒粒子，但其产生的卵及幼虫却未受病毒感染，因此认为病毒存在卵内垂直传播的可能性较小[40]。很多孵化场的牡蛎幼虫在孵化后2～3 d就患病死亡，可能是由于水环境中存在的病毒颗粒经其他途径传播所致。

此外，其他途径也是病毒传播的重要方式。研究发现，牡蛎疱疹病毒能够在海水中存活一段时间并维持感染力，如果附着或寄生于水中有机颗粒、浮游生物及大型海藻上，则存活及维持感染力的时间更长[41-42]，贝类有可能通过摄食过程接触这些病毒而感染。因此，海水、水中颗粒物及其他生物均可成为病毒传播的重要途径。

2 临床症状及病理特征

2.1 临床症状

自然发病的牡蛎幼虫表现为食欲和游泳活力的衰退，通常孵化后几日内即可感染牡蛎疱疹病毒，症状出现后5～6 d开始出现严重死亡，通常8～10 d全部死亡。濒死的幼虫表现为活力减弱，旋转式游泳，面盘缘膜受损并脱落，此时幼虫为80～150 μm[36]；变态后的贝类，感染病毒后表现为食欲减退，进食减少，神经损害导致反应迟钝，闭壳肌收缩缓慢而无力，黏液分泌增加[26]。1～5月龄的苗种通常是急性死亡，5 d内死亡率可达50%～70%，发病1个月后最终死亡率超过90%，稍大规格的贝类，如9～18月龄的幼贝累计死亡率亦达40%～90%。总之，患病贝类的死亡率随年龄的增大而降低，还随毒株、环境的不同而变化[6,26]。

人工感染试验表明，牡蛎疱疹病毒的致病性随毒株和贝类种类而不同。注射牡蛎疱疹病毒-1参考株后的1龄长牡蛎(壳长40 mm)在2 d后死亡率即达55%，到10 d接近90%。而注射牡蛎疱疹病毒-1μvar后的欧洲平牡蛎，第4 d才出现死亡，10 d后死亡率为25%[43]。牡蛎疱疹病毒-1μvar完全不能在合浦珠母贝(Pinctadamargaritifera)体内增殖，也不能造成死亡[44]。这种敏感性随贝类种类不同而有差别的现象及原因值得深入探讨和研究。

2.2 病理特征

牡蛎疱疹病毒感染引起的组织学损伤在不同贝类之间差别不大，主要发生在外套膜、唇瓣及消化腺的结缔组织，表现为结缔组织溶解、消化管肿胀及血细胞浸润现象等[6,37,42]。细胞病变方面，成纤维细胞主要表现为胞浆嗜碱性，细胞核体积增大且染色质边缘化、凝缩及碎片，球形细胞如血细胞等，表现为细胞收缩，核染色质浓缩，胞浆浓度增大[27,36]。感染急性病毒性坏死病毒的扇贝与牡蛎疱疹病毒-1参考株感染的牡蛎病理特征相似，可见外套膜及鳃等器官的上皮组织细胞肿胀、核固缩、细胞脱落等现象[45]。

2.3 致病机制

临床试验通常通过贝类闭壳肌注射而感染病毒，但病毒的早期复制器官却是心脏[39,46]。而血液循环则将病毒快速传播至其他组织器官。

病毒感染后可在多个组织器官复制与分布。感染牡蛎疱疹病毒的天然海区牡蛎中，病毒检出率在消化腺、唇瓣、鳃、外套膜、心脏、闭壳肌等器官依次升高，检出率为12.5%～75%[9]。而急性病毒性坏死病毒在栉孔扇贝中主要分布在外套膜、肝胰腺、肾、肠、鳃及闭壳肌等[45,47]。

病毒在宿主体内的复制模式因不同毒株和宿主有所不同。用牡蛎疱疹病毒攻毒的7月龄长牡蛎，2 h后就检测到多个基因表达，18 h后39个目标基因全部检出[48]，值得指出的是，所测基因中只有凋亡抑制家族基因在2 h后全部检出，说明病毒复制时首先对宿主细胞做出调控。而与之不同的是，牡蛎疱疹病毒-1μvar攻毒的9月龄欧洲平牡蛎，48 h后仍未检测到病毒DNA，直到10 d后才检测到了病毒DNA[37]。成年魁蚶在牡蛎疱疹病毒攻毒后60 h斧足内病毒复制达到峰值，72 h后血淋巴细胞内病毒复制达到峰值[49]。由此说明，不同病毒毒株、宿主种类及年龄、感染条件等均可影响病毒复制过程和结果，这也从深层次上反应了病毒与宿主互作的复杂性。

Corporeau等[50]应用双向电泳蛋白质组学的方法，以牡蛎疱疹病毒-1μvar攻毒后2 d的长牡蛎为研究对象，进行了病毒致病机理的研究，发现了25个蛋白斑点显著变化，包括细胞骨架的解体、蛋白转化、应急信号的诱导及能量代谢等多个代谢途径，攻毒的牡蛎细胞表现出了类似癌细胞中的瓦氏效应，如糖酵解及电压依赖性阴离子通道的增加等。这说明病毒引起了宿主细胞代谢途径多方面的变化，尤其是能量代谢方式的转变。这一研究为理解病毒致病机制提供了新的视野。

3 牡蛎疱疹病毒的预防与控制

3.1 海水处理

3.1.1 海水陈化与过滤

牡蛎疱疹病毒不仅在海水中游离存在，更多的是附着于各种颗粒物上，包括浮游生物、饲料、粪便、组织碎片等。因而过滤可以较好的去除海水中的病毒，减少病毒传播[51-52]。5 μm滤孔过滤后的海水不需紫外线照射，即可防止贝类感染，55 μm滤径过滤的海水虽不能完全防止贝类受感染而死亡，但也能一定程度上延迟贝类死亡[52]。游离于海水中的病毒，经过2～3 d后基本失去感染能力[41]。海水使用前陈化48 h 能够有效防止贝类因感染病毒而死亡[41,52]，原因在于，一是陈化使水中颗粒物沉降，二是陈化使病毒失活。

3.1.2 海水消毒

使用合理的消毒程序对海水及贝体消毒，可有效预防牡蛎疱疹病毒传播。根据Hick等[41]的试验结果，有效的消毒方式包括化学制品消毒法和物理消毒法。化学消毒剂包括氢氧化钠(20 g/L，10 min)、碘(1 g/L，5 min)、福尔马林 (40 g/L，30 min)等；次氯酸钠(0.05 g/L有效氯，15 min)在相对干净的海水中有效，但对富含有机质的海水效果较差；商业消毒产品Virkon也是有效的消毒剂。物理消毒法主要为海水加热(如50 ℃，5 min)和紫外线照射(1000 mW/cm2，10 min)。

3.2 养殖过程中的疾病控制

根据已有研究资料，对于牡蛎疱疹病毒的防控，养殖过程中存在很多可以改善的环节，包括养殖方式、密度、水温及操作等多个方面。

3.2.1 延长潮间带养殖贝类的露空时间

延长潮间带养殖贝类的露空时间可减少染毒贝类的死亡。试验表明，将成贝的养殖托盘高度提高30 cm，可使成贝的成活率提高2.1～2.5倍[26]。但这种方式并不能提高稚贝或幼贝的成活率，这是因为，一是幼小的贝类能量储备较少，大部分用于生长消耗，而不能满足其免疫系统需求[53]，二是幼小的贝类适应力差，延长露空时间降低了其滤食时间，食物摄入的减少及暴露的环境影响了其对病毒的抵抗力。

3.2.2 降低养殖密度

高密度养殖模式使贝类生活空间局促，体质下降，病毒传播距离缩短，从而加剧了病毒的爆发与流行。甚至有学者认为，牡蛎疱疹病毒源自养殖贝类[54]。为了避免病毒的爆发，有必要降低养殖密度。

3.2.3 水温

如上所述，较高的水温是牡蛎疱疹病毒爆发的重要条件，水温动力学与病毒感染模式具有极大的相关性。研究表明，水温降至16 ℃以下虽然不能阻止病毒的复制与传播，但可控制感染贝类的死亡状况[35,38,54]。因此，实际养殖中，室内水池等可控水体可直接将水温降低2～3 ℃，而海区大水面可通过调节水层来降低水温，进而控制贝类死亡。

3.2.4 其他因素

食物质量与丰度也影响病毒的危害性，以硅藻为主要食物来源的贝类，能量储备较为充足，一定程度上能够降低病毒带来的危害[52,54]。应激(如人工操作、运输、拥挤、饵料的变化、杀虫剂及繁殖等)也会导致贝类免疫力下降，容易感染病毒。因此，在实际养殖中应注意加强管理，降低应激的发生。

4 展 望

牡蛎疱疹病毒在世界各地广流泛行，给牡蛎及贝类产业造成了巨大损失，对其深入研究迫在眉睫。目前已经在基因组学、流行病学等方面对该病毒进行了一定的研究，新的检测技术也不断涌现并得到应用。但目前对其爆发的机制缺乏足够的了解，以致难以预测其爆发趋势。另一方面，对该病毒致病的分子机制尚缺乏了解，因此需要结合基因组学、蛋白质学及代谢组学的原理及技术对病毒吸附、入侵、繁殖、扩散等各个环节进行深入研究，为病毒的防治提供理论支持。另外，对牡蛎疱疹病毒的防控还缺乏有效措施，这是因为贝类体型小、生活环境开放性大，缺乏后天免疫，有效药物及疫苗的开发和使用难度较大。因此，应该在三个方面加强对疾病的防控：一是加强病毒生态学及致病机制的研究，以便在养殖模式及管理方法上形成有效控病手段，要特别重视环境因子和养殖管理在控制及延迟病毒引起的大规模死亡方面的重要作用；二是加强病毒区域性分子流行病学的调查研究，探明地方主要流行毒株及其危害，有针对性的进行致病性机制及其防控的研究；三是基于贝类对病毒敏感性差异较大的特点，加强育种研究，开发抗病力强的新品种，对防病具有重要的意义。