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新型鹅细小病毒病研究进展

2022-12-07刘明生甘辉群傅宏庆钟美娟

现代畜牧兽医 2022年2期
关键词:胸腺核苷酸细小

刘明生,甘辉群,吴 双,傅宏庆,钟美娟

(江苏农牧科技职业学院,江苏 泰州 225300)

新型鹅细小病毒病是由新型鹅细小病毒(novel goos e parvovirus,NGPV)引起的一种病毒性传染病,又称短喙侏儒综合征(short beak and dwarfism syndrome,SBDS),主要感染樱桃谷北京鸭、番鸭、半番鸭等。新型鹅细小病毒病临床可表现为短喙、舌头外伸、腿骨易折断、生长发育受阻、死亡等,其病原除NGPV外,还包括新型番鸭细小病毒(novel muscovy duck parvovirus,NMDPV)、鸭圆环病毒(duck circovirus,DCV)等。

1971 年,法国率先报道了新型鹅细小病毒病,之后在我国台湾地区以及波兰、匈牙利相继出现相关报道[1-2]。2015年,我国福建、江苏、山东等地区的一些商品肉鸭群中出现鸭喙变短、长舌、生长迟缓等症状的“鸭大舌病”,经病原分离鉴定证实该病为新型鹅细小病毒病[3-4]。本文综述新型鹅细小病毒的病原学特征、分子生物学特征、临床诊断特征和检测技术等方面的相关研究,以期为新型鹅细小病毒病的综合防控提供技术支撑。

1 病原学特征

NGPV 属细小病毒科(Parvoviridae)、细小病毒亚科(Parvovirinae)、依赖病毒属(Dependovirus),为二十面体对称的球形或六角形、无囊膜、单链DNA 病毒,直径为20~25 nm[5-6]。与其他病毒相比,该病毒体积相对较小,结构较简单。NGPV 一般无法在PK-15、DF-1、BHK-21 等常用的细胞系上生长增殖,但可采用鸭胚、鹅胚[7-8]或其原代成纤维细胞分离。病毒初期对鸭胚致死率低,一般需要盲传几代后才可导致鸭胚出现死亡;死亡时间多发生于接种病毒后96~120 h,表现为胚体头颈部、胸腹部、腿部和翅下出血,病毒滴度(ELD50)可达10-5.5~10-4.2/0.2 mL[9-10]。贾婧宇等[8]从分离得到3 株NGPV,结果发现,3 种NGPV 均能够在鹅胚中稳定传代,但致死鹅胚的时间明显长于经典型鹅细小病毒(GPV)。

2 分子生物学特征

2.1 基因组结构

NGPV的基因组序列约为5.1 kbp[5,7,10-11]。郑肖强[12]分离得到的NGPV SDLC01 株基因组全长5 006 bp,基因组两侧为末端重复序列(inverted terminal repeat,ITR),长度约为444 个核苷酸(nucleotide,nt)。ITR 区含有大量核苷酸为4~10 bp的短小重复序列,利于病毒复制、转录以及克隆载体拯救。基因组中间部分含左、右两个开放阅读框(open reading frame,ORF),ORF中间由18个碱基隔开;其中,左侧ORF 能够编码NS1 和NS2 非结构蛋白,右侧ORF则可编码VP1、VP2和VP3等3种结构蛋白。

非结构蛋白NS1,又称为Rep1 蛋白,是在NGPV 病毒粒子复制早期时产生的一种具有调节作用的磷酸化蛋白,参与病毒的DNA 复制、诱导细胞的病理变化以及基因的转录调控等[13];含有ATP酶活性结合点、4个保守的解旋酶活性碱基,具有与ATP 结合或与DNA 定向结合并切割等多种生物学功能[14]。

非结构蛋白NS2,又称为Rep2蛋白。NGPV分离株的NS2基因核苷酸与GPV分离株同源性很高,对细小病毒的毒力无太大影响[12]。但NS2 蛋白能够增强NS1 蛋白的细胞毒性作用,与病毒DNA的合成、增殖以及蛋白质的有效合成有关[15]。Cotmore 等[16]发现,缺失NS2基因的病毒在合成病毒衣壳蛋白时影响病毒的组装。

结构蛋白是病毒衣壳的组成成分,包括VP1、VP2、VP3,长度分别为2 199、1 764 和1 605 bp[12]。结构蛋白具有各自的转录起始位点,但具有共同的转录终止位点。其中,VP1结构蛋白影响病毒的感染过程;VP2结构蛋白参与病毒颗粒的细胞核输出,能够刺激机体产生保护性抗体;VP3含有细小病毒主要的抗原决定簇,构成鹅细小病毒的保护性抗原,是细小病毒主要的结构蛋白[17],参与病毒感染宿主细胞环节。

曹旭阳[14]采用PCR扩增NGPV的VP3基因,连接至原核表达载体pCold-TF,转化入E.coliBL21感受态细胞,高效表达重组蛋白VP3,采用Western blot和间接免疫荧光进行鉴定,表明重组蛋白VP3可与新型鹅细小病毒的特异单抗发生特异性免疫反应。

2.2 核苷酸序列

2015 年,NGPV 引起SBDS 发病。不同NGPV 的分离株间全基因序列相似性为99.2%~99.7%,与经典的鹅细小病毒(GPV)核苷酸同源性达92%以上,与番鸭细小病毒(MDPV)核苷酸同源性普遍低于90%[8,11,18-20]。贾婧宇等[8]分离得到的3 株NGPV 基因组的同源性为98.9%~99.7%,与经典GPV强毒株的同源性为95.2%~96.1%。

李琦等[10]对分离的新型番鸭细小病毒DS15株进行全基因序列分析,结果发现,新型番鸭细小病毒DS15 株与NGPV SDLC01 株同源性为99.8%,与其他GPV 同源性达92.6%~97.2%,与番鸭MDPV 同源性为81.2%~85.4%。葛志琪[11]对分离的NGPV 四川株SC16株进行基因组核苷酸同源性分析,结果显示,NGPV 四川株SC16 株与SDLC01及QH15 株的同源性均高达99%。吴蓓[18]分离的NGPV DZ-01株的全基因组序列与其他NGPV相比,其同源性达99.3%~100.0%,其中,DZ-01 与QH15 株、SDLC01 株同源性分别为99.7%和100.0%;与MDPV 相比,同源性最高仅为85.0%。

殷冬冬等[19]分离鉴定了1 株NGPV AH-D15 株,对其VP3基因进行测序,结果发现,AH-D15株核苷酸同源性与经典GPV相比,同源性达93.3%~96.5%,亲缘关系较近;与MDPV 同源性为81.6%~81.7%,亲缘关系较远。宁康[20]通过对11份NGPV 阳性样品基因序列分析,结果发现于443 bp的VP1和495 bp的VP3区,其所测毒株间的核苷酸序列同源性均达100%,与经典GPV 毒株核苷酸同源性分别为95%~99%和96%~99%。

2.3 NGPV关键突变位点分析

贾婧宇等[8]基于3 株NGPV 与已发表的NGPV 毒株和经典GPV 强毒株的编码蛋白比对分析显示,与国内经典GPV强毒株相比,NGPV毒株结构蛋白VP1共产生了16个氨基酸点突变,其中9个氨基酸位点与欧洲的B株相同;非结构蛋白Rep1 则产生了12 个氨基酸位点突变,上述特征性氨基酸位点可能与GPV 从感染鹅转向感染新宿主樱桃谷鸭相适应。宁康[20]研究表明,北京鸭源GPV的非编码区存在碱基突变和插入或缺失,但对结构形成无影响;NS蛋白编码区含9个共性氨基酸突变,可能与GPV对北京鸭的致病性有关;VP1蛋白含5个共性氨基酸突变,但这些突变均远离可能的受体吸附位点,不影响病毒与受体的结合。

3 临床诊断特征

3.1 流行病学

NGPV 的易感动物主要包括3 周龄以内的樱桃谷鸭、北京鸭、半番鸭、高邮鸭、台湾白鸭与金定鸭等肉鸭,发病率为10%~30%,部分品种可高达50%;自然感染病死率一般低于5%,人工感染病死率则可达25%。NGPV能够通过接触传播和垂直传播,病毒广泛存在于鸭心、肝、脾、肺、肾等器官。

傅宏庆等[6]证实,NPGV可感染高邮鸭、金定鸭与苏邮1 号鸭,发病率100%,死亡率10%~25%。吴蓓[18]研究表明,可从感染NGPV 的患鸭的心、肝、脾、肺、肾、胸腺、胰腺、胆汁、法氏囊等9个脏器中检出病毒,病毒核酸检出率最低为肺脏(15.0%),最高为心脏(82.5%),平均检出率为45.0%;鸭群的阳性检出率为62.5%~100.0%,平均检出率达82.5%。宁康[20]采集了来自不同地区8 个孵化场的1 日龄北京鸭样品40份,经检测发现GPV阳性样品为35份,阳性率达87.5%,结果表明,NGPV病毒可经卵垂直传播。

3.2 临床症状

樱桃谷鸭、北京鸭等商品肉鸭感染NGPV 后,患鸭表现鸭喙短缩、舌头外伸、胫骨变脆、跛行瘫痪、生长迟缓、体重减轻、腹泻拉稀及腿翅易断等。NGPV可造成患鸭采食困难,料重比增加,降低养殖经济效益[3]。NGPV发病率与日龄存在一定关系,发病鸭群日龄越小,发病率越高。

陈浩等[3]将分离鉴定的NGPV SDLC01 株感染1 日龄雏鸭,结果表明,GPV SDLC01 毒株可引起患鸭上下喙萎缩、舌头外伸、体温升高、排白色或黄白色稀便,部分患鸭出现运步困难、跛行或瘫痪等症状;发病率5%~20%,严重者高达40%,但患鸭病死率较低;患病鸭日龄多为13~40 d,体重减轻20%~30%,严重者可减轻50%。刘荣昌等[5]测量患病的3个半番鸭群与同场的外观正常鸭的体重、喙长、喙宽,结果显示,与正常鸭相比,发病鸭体重减轻49%,喙长缩短32%,喙宽缩短22%。

李琦等[10]使用鸭胚传代尿囊液接种雏鸭,结果发现,雏鸭表现喙变短、舌头外伸的临床症状。袁万哲等[21]以口服和肌肉注射的方法,将分离鉴定的SD1株病毒的第5代尿囊液分别接种于10日龄的北京4系与樱桃谷肉鸭,结果表明,感染组鸭群出现体重减轻、胫骨较脆等症状,部分樱桃谷肉鸭表现喙萎缩、舌头外伸等症状,并能够从感染组鸭群的心、肝、脾、肺、肾、胸腺、舌中检出鸭细小病毒。张锦玥[22]采用肌肉注射的方法,将分离鉴定的NGPV SD15株接种于40只1日龄樱桃谷鸭,结果表明,与对照组相比,感染6 w后,感染组鸭的体重减轻18.5%,喙长缩短10.7%。

3.3 病理变化

患病鸭通常表现为上下喙短缩,舌头僵硬而不灵活,可向外伸出1~3 cm。患鸭骨骼发育异常,全身骨质疏松、骨质脆弱,容易断裂;胸腺萎缩,出现散在的针尖状出血;心肌出现少量出血点,肝脏轻微出血,患鸭胸腺髓质的胸腺小体出血,胸腺皮质出血少见,心肌颗粒变性,骨骼肌出血,肌纤维断裂,发凝固性坏死,肝细胞呈水泡变性[5]。

陈浩等[3]光学显微镜下观察了短喙长舌综合征患鸭的舌、胸腺、肾脏等器官的组织病理学变化,结果发现,患鸭舌间质性炎症,结缔组织基质疏松、水肿,胸腺水肿,胸腺髓质淋巴细胞与网状细胞散在性坏死,存在大量炎性细胞浸润,组织间质出血,肾小管上皮细胞崩解凋亡,管腔狭小、水肿,间质出血,并伴有大量炎性细胞浸润。张锦玥[22]通过HE 染色观察组织病理学变化,发现感染组鸭的肝细胞轻度水肿、空泡变性,脾脏髓质区脾小体明显减少,淋巴细胞明显减少。张欣欣[23]研究发现,鸭感染鸭源新型鹅细小病毒可造成肠绒毛严重受损、肝细胞变形坏死,肾小管呈空泡化。

4 检测技术

新型鹅细小病毒的检测方法为核酸探针检测方法、半套式PCR、套式PCR、荧光定量PCR、实时等温环介导扩增方法、间接ELISA方法等。

郑肖强[12]建立了地高辛标记核酸探针检测方法,该法敏感性好,最低检测量为25 pg,与其他常见鸭源病毒无杂交反应,特异性强。高莎莎[24]建立了半套式PCR 检测方法,对鹅细小检测阳性的病料进行检测验证,结果表明,半套式PCR 检测法的检出率为73.3%~93.3%。Li 等[25]建立了双重半巢式PCR检测方法,可同时鉴别检测经典鹅细小病毒和新型鹅细小病毒。周洁文等[26]建立了检测新型鸭细小病毒SYBR GreenⅠ荧光定量PCR方法,结果显示,在5.17×101~5.17×107copies 范围内呈良好的线性关系,相关系数R2为0.999、斜率为3.595,灵敏度可达5.17 copies。

曹旭阳等[27]建立了TaqMan 荧光定量PCR 方法,结果表明,此方法检测敏感性达37.2 copies/μL,与常规PCR 相比,灵敏度高100倍,具有良好的特异性,批内和批间的检测变异系数均不大于2.2%;对收集的50份病料进行检测,荧光定量PCR方法NGPV检出率为78%,普通PCR方法为50%。Yang等[28]建立了实时等温环介导扩增方法,结果表明,该法灵敏度高,最低检出量为100 copies,是普通PCR灵敏度的100倍。

王燕[29]建立了基于VP3 蛋白检测新型GPV 抗体的间接ELISA方法,研究表明,该法有高灵敏度和特异性,待测血清10 240 倍稀释后仍可检出GPV 特异性抗体。刘铭等[30]建立了间接ELISA方法,其检测临界值为0.445,该方法具有较好的特异性、敏感性和重复性,临床样品的阳性检出率为93.3%。

5 防控技术

目前尚无针对SBDS 的商品疫苗,本病的防控主要依靠对1~7日龄雏鸭注射小鹅瘟卵黄抗体,但并不具有良好的预防、治疗作用。

刘铭等[31]采用自制的新型鸭细小病毒(SD株)疫苗免疫蛋鸡,采用水稀释-硫酸铵二次沉淀法制备了大量纯净的卵黄抗体,效价达1∶10 000,为新型鸭细小病毒病的防治提供了新思路。有研究人员采用传统鸭胚或鸭胚成纤维细胞培养病毒制备灭活疫苗,通过免疫种鸭的方式使雏鸭获得母源抗体[32]。与抗体产品相比,该产品保护率高、母源抗体持续时间长,仅免疫母鸭可节约劳动力和成本,具有一定优势。但全病毒灭活疫苗开发难度较大、成本高,更适宜的防治方式仍有待探索。

6 结论

新型鹅细小病毒病的临床表现以短喙、舌头外伸、腿骨易折断、生长发育受阻和死亡为特征,其病原为NGPV,与经典的GPV核苷酸同源性达92%以上。目前尚无针对新型鹅细小病毒病的特效疗法,对该病的防治仍迫切需要研制保护率高、成本低、生物安全风险小且副反应少的生物制品。

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