大鲵病毒性疾病最新研究进展
2020-05-27张晗邓捷赵虎孔飞马红英姜维张红星王启军
张晗 邓捷 赵虎 孔飞 马红英 姜维 张红星 王启军
摘要:中国大鲵(Andrias davidianus)是我国的特有物种,具有极高的产业开发价值,但病毒性疾病严重危害大鲵人工养殖产业的健康发展。本文对大鲵虹彩病毒的分类地位及主要特征、大鲵虹彩病毒病的病理症状及诊断防治措施几个方面进行了简要概述,以期为大鲵病毒性疾病的深入研究提供科学依据。
关键词:中国大鲵(Andrias davidianus);病毒性疾病;诊断防治
中国大鲵(Andrias davidianus),俗称“娃娃鱼”,隶属两栖纲(Amphibia)、有尾目(Caudata)、隐鳃鲵科(Cryptobranchidae)。因大鲵具有较高的药用、食用价值,近年来人工养殖规模不断扩大,但疾病亦随之而来。分析大鲵常见疾病危害程度发现,病毒性感染对大鲵养殖危害最为严重。目前发现的感染大鲵的病毒仅大鲵虹彩病毒(Chinese giant salamander iridovirus,GSIV)一种,但其传播速度快、不易控制且患病大鲵得不到有效治疗,死亡率达90%以上,严重制约大鲵集约化养殖产业的健康发展[1-2]。本文从GSIV分类地位及主要特征、大鲵发病的病理症状及其诊断防治措施几个方面对大鲵病毒性疾病的现状进行概述,以期为后期大鲵病毒性疾病的防治提供坚实的理论依据,并为大鲵产业发展和相关领域研究提供基本资料和参考。
1GSIV分类地位及主要特性
虹彩病毒科(Iridoviridae)病毒是一类大型的胞浆型双链DNA病毒,该科共包含虹彩病毒属(Iridovirus)、淋巴囊肿病毒属(Lymphocystivirus)、肿大细胞病毒属(Megalocytivirus)、绿虹彩病毒属(Chloriridovirus)和蛙病毒属(Ranavirus)5个属。虽然不同种属的虹彩病毒形态特征相似,但由于宿主类型不同,其自身大小会随之表现出很大差异。大鲵虹彩病毒(GSIV),亦称大鲵蛙病毒(Chinese giant salamander ranavirus,GSRV),隶属于虹彩病毒科蛙病毒属[3]。
GSIV粒子直径约150 nm,平面观察呈六角形,正二十面体对称结构,外周具囊膜;向内依次为对角直径(150±5)nm(N=30)、厚5 nm的核衣壳及直径(98±18)nm(N=27)的核心体。成熟的GSIV粒子在受感染细胞的胞浆内呈晶格状排列或出芽至细胞外[3]。GSIV经热、酸(pH 3)、碱(pH 10)、有机溶剂(氯仿、乙醚)及胰蛋白酶处理,囊膜及粒子完整性均被破坏,感染能力大幅下降或完全丧失。经反复冻融处理,GSIV囊膜结构被破坏,但依然具有很强的感染能力[4-5]。
2鲵虹彩病毒病病理症状
患病鲵行动呆滞,食欲不振,偶见吐食现象,体表黏液分泌增加。下颌出血,头、四肢、腹部肿大、有出血斑,背部有突起的白色病灶;严重者白色病灶溃烂,四肢皮肤坏死、肌肉溃烂,甚至断肢。解剖可见腹腔内有大量淡黄色或含血液体,肝肿大、呈灰白色或因淤血呈花斑状,脾肿大、紫黑色,肾肿大、出血,肺囊充血、出血,肠腔充满淡黄色或含血液体。光镜下可观察到皮肤组织、胃肠道、肝、肾、脾等几乎全身组织均发生肿胀、变性、坏死、炎症细胞浸润等病变,部分病变细胞内有圆形或椭圆形嗜酸性病毒包涵体。电镜下可见肝、肾、脾的细胞线粒体肿胀、嵴断裂、溶解,粗面内质网扩张,核糖体脱落,染色质浓缩、边集,部分细胞胞浆内可见晶格状排列或散在的病毒粒子[2,6]。
3大鲵虹彩病毒病诊断方法
由于嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)、迟钝爱德华菌(Edwardsiella tarda)、维氏气单胞菌(Aeromonas veronii)等引起的细菌性感染和GSIV感染大鲵的病理特征有明显相似性,并且有可能出现部分细菌与GSIV混合感染的情况,所以患病鲵临床症状、病理解剖结果可以作为初步诊断GSIV感染的病理学依据,除此之外还可采用如下方法进一步确诊[7-9]。
3.1电镜检测
该方法直观性强、准确度高,但操作复杂,对病毒的检测存在偶然性,不利于GSIV的快速診断,且需在较高条件的实验室完成。
3.2组织培养法
该方法被称为蛙病毒的“金标准”法,可清晰观察病毒粒子最基本的理化特征,但操作过程复杂、要求较高,耗时较长,灵敏度偏低,不利于GSIV的快速诊断。
3.3免疫学监测
例如ELISA检测、Western blot检测等,均是依据抗原、抗体特异性结合的原理检测出GSIV,特异性好,灵敏度高,但试验灵敏性非常依赖抗体质量的好坏,且操作复杂,适合在实验室检测研究。
3.4PCR检测
包括普通PCR、荧光定量PCR、巢式PCR、套式PCR和环介导等温扩增(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)等。荧光定量PCR检测特异性更强、灵敏度更高、可重复、可定量,基于此建立的TaqMan MGB 荧光定量PCR可通过采血检测的方法实现对活体的疾病监测,对大鲵伤害较小[10]。巢式PCR、套式PCR灵敏度较普通PCR高,较荧光定量PCR略低,但成本也低,适合在基层实验室推广应用[11-12]。LAMP方法在60~65℃的恒温下即可快速完成目的基因的大量扩增,与其他几种PCR技术相比,操作快速、高效,无需昂贵仪器设备,适合基层实验室和养殖现场的快速检测[7,13]。
4大鲵虹彩病毒病防治措施
4.1日常预防措施
4.1.1环境大鲵生境应确保阴凉无风,水质干净,水温10~25 ℃,溶氧量3 mg/L及以上,pH 6.8~8.8。定期换水消毒,确保养殖池洁净安全。
4.1.2饵料饵料来源应确保安全,健康无病害,防止投喂携带病毒的饵料。饵料投喂要确保定时、定量、定位、定质,并根据季节、年龄、水温、摄食状况等因素灵活调整。另可在饵料中添加药物以增强组织器官抗病毒功能,提高机体免疫能力[14-15]。
4.1.3日常管理清楚苗种来源,确保苗种不携带病毒。建立户籍档案和日常生产管理日志,及时掌握大鲵健康状况。合理控制养殖密度。对发现患病的大鲵及时做好隔离,未患病大鲵用黄芪多糖、电解多维、葡萄糖连续7天浸泡,同时进行虹彩病毒抽样PCR检测。养殖场、养殖水体及养殖用具等用高锰酸钾和聚维酮碘彻底消毒,饵料鱼用高锰酸钾浸泡消毒,工作人员进出患病鲵隔离区时做好严格消毒,防止疫情扩散[8]。
4.2治疗方法
由于GSIV引起的病毒性出血症发病快、易扩散、难治疗,易引发继发性感染,目前很难有合适的药物完全治愈。对虹彩病毒和嗜水气单胞菌或柱状黄杆菌(Flavobacterium columnaris)混合感染的大鲵腹腔注射头孢拉定配合氟苯尼考和维生素C+E浸泡有一定治疗效果[8-9]。阿昔洛韦可通过抑制虹彩病毒的胸腺激酶从而降低病毒复制速度,对虹彩病毒病也有一定治疗作用[16-17]。另外,芍药、人参、黄芪、金银花、蜂胶等中草药具有广谱抗病毒作用,但成分复杂,特异性差,作用机理不甚明确,治疗方式、用量与效果缺乏稳定可靠的数据支持,有待进一步研究。疫苗具有安全性高、特异性强、作用时间长等优点,疫苗免疫被认为是预防水生动物病毒性感染最有效的途径。贾秋红等通过自制的GSIV灭活疫苗及中西药结合的抗病毒药物对患病鲵的治疗有很好疗效;邓绿洲制备出的GSIV灭活疫苗提高大鲵特异性免疫的同时,非特异性免疫也有所加强;孙建滨制备的两种GSIV灭活疫苗均得到较好的免疫应答效果[16,18,19]。这些研究对高效GSIV疫苗新产品的成功研发和批量化生产有很大帮助。
5讨论
目前研究表明,使大鲵患病的病毒仅GSIV一种,属蛙病毒属,该属病毒被称为“冷血动物杀手”,大多致病性强、免疫原性低,可通过调控自身和宿主细胞的基因表达实现免疫逃逸。蛙属病毒对不同发育阶段的两棲动物感染率存在差异,其中,幼体感染占比约60%,成体占比约30%,变态发育占比仅10%。当幼鲵被GSIV感染后死亡率高达100%[16]。所以做好大鲵病毒性感染的预防工作,特别是对幼鲵的预防保护极为重要。提高日常防疫质量的同时,给幼鲵注射GSIV疫苗是最佳的预防手段。
疫苗种类的选择上,灭活疫苗具有安全性高、生产相对简单等优点,得以普遍应用;亚单位疫苗可去除病毒粒子中一些引起不良反应的成分,安全性更高;核酸疫苗(DNA疫苗和RNA疫苗)等新型疫苗生产成本低、分子结构稳定,更便于运输保存,渔用DNA疫苗在1996年首次应用以来已得到迅速发展,曾宪辉等以GSIV 主衣壳蛋白(major capsid protein,MCP)基因构建的DNA疫苗诱导大鲵产生了较强的细胞免疫和体液免疫,在大鲵虹彩病毒病的预防中具有潜在的应用价值[20]。
由此可见,继续积极开展大鲵病毒性疾病免疫防控技术、研发高效的GSIV疫苗及有效的快速诊断试剂盒,实时监测防控,做到早预防、早发现、早隔离、早治疗,可以有效减少大鲵病毒性疾病发病率,从而确保大鲵养殖产业的可持续发展。
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Research progress on viral disease of Chinese giant salamander
ZHANG Han,DENG Jie,ZHAO Hu,KONG Fei,MA Hongying,
JIANG Wei,ZHANG Hongxing ,WANG Qijun
(Shaanxi Institute of Zoology,Xi,an 710032,China)
Abstract:Chinese giant salamander(Andrias davidianus)is a unique species in China, which has a high value of industrial development.However,viral disease affects the aquaculture of Chinese giant salamander.In order to deeply study and then to conquer viral disease,we summarized the classification status and biological characteristics of Chinese giant salamander iridovirus (GSIV),the pathological symptoms,the main diagnostic methods,and the recent measures for the prevention and treatment of viral disease.
Key words:Chinese giant salamander(Andrias davidianus);viral disease;prevention and treatment
(收稿日期:2020-03-25)
基金項目:陕西省科学院重点项目(2015K-03)。
作者简介:张晗(1990-),女,硕士,研究实习员,研究方向:水生动物养殖与保护。E-mail:937528637@qq.com。
通信作者:王启军(1983-),男,硕士,副研究员,研究方向:水生动物养殖和保护。E-mail:wqjab@126.com。DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2020.04.015