找工作
当前位置:首页 >  行业新闻 > 正文

牛呼吸道合胞体病毒概述及其防控策略

发布时间:2022-05-05 09:08    作者:.    来源:荷斯坦杂志    查看:
    陈坚,中级兽医师,扬州大学预防兽医学硕士,执业兽医师。现任金宇保灵生物药品有限公司科技创新事业部病毒疫苗平台经理,负责猪和反刍动物病毒类疫苗的开发工作。

    背景概述

    2021年底,农业农村部印发关于“十四五”全国畜牧兽医行业发展规划的通知,着力强调打造两个万亿级和四个千亿级的畜牧现代化产业体系。其中四个千亿级畜牧产业体系肉牛和奶牛养殖占比较大。这是国家保障奶源和肉源自给率的重要措施。

    成功的养殖,高效是关键。而在养殖过程中,疫病防控带来巨大挑战。临床常见的牛疾病,主要包括消化系统疾病、繁殖障碍类疾病、神经系统疾病、呼吸系统疾病和人畜共患病。

    牛呼吸道疾病综合征(Bovine respiratory disease complex,BRDC)是由多种病原引起的呼吸道疾病的总称,常见的病原有牛病毒性腹泻病毒、牛传染性鼻气管炎病毒、牛呼吸道合胞体病毒、牛副流感病毒3型、牛腺病毒3型、巴氏杆菌(A、B型)、蔓氏杆菌、昏睡嗜血杆菌、牛支原体等。该病多是由应激因素、一种或数种病毒感染造成牛呼吸道天然防御机能受到损害。同时宿主机体对病毒感染的过分应答会进一步损害呼吸道的防御机能,促使鼻咽部正常寄居的细菌下行而定居生长在宿主的肺中,表现出不同的呼吸道症状。

    本病对养牛业危害严重,造成养牛业的重大经济损失。全球每年因牛呼吸道疾病综合征造成的损失高达数十亿美元。

    造成牛呼吸道综合征的主要诱因包括长途运输、断奶、混群等。长途运输主要发生在大型规模化养殖场,从国外引种时间比较久而且密度比较大,会引起呼吸道疾病;犊牛在断奶过程中不适应也会引发疾病;肉牛养殖或育肥阶段,从各地挑选牛,没有做好防疫措施或隔离,混合饲养后密度过大,隐性带毒牛造成疾病传播。

    BRSV病毒特性及国内外流行情况

    牛呼吸道合胞体病毒(Bovine respiratory syncytial virus,BRSV)是引起牛急性、热性呼吸道传染病的主要病原,同时伴随高热,体温达40~42度,也是引起牛呼吸道疾病综合征(Bovine respiratory disease complex,BRDC)的主要病毒之一。在欧盟国家,该病被列为仅次于牛病毒性腹泻-黏膜病(BVD-MD)和牛传染性鼻气管炎(IBR)的三大重要牛病之一,也是困扰养殖业最棘手的病毒类的疾病。

    1.生物学特性

    BRSV是副粘病毒科、肺病毒亚科和腹病毒属的成员,是一种有囊膜、基因组不分节段的负股RNA病毒。BRSV的结构和病毒复制特性与HRSV极其相似(动物模型)。

    通过电子显微镜观察BRSV粒子具有多态性,多呈球形,直径35~200nm,完整病毒囊膜上有7~19nm的尖棒状纤突,囊膜表面的纤突蛋白主要是附着蛋白和融合蛋白,它们是病毒的主要抗原基因。基因组为单分子单链负股RNA,分子量约为5.9x106Da,大小为15~16kb。基因组RNA是转录和复制的模板,病毒的10个mRNA被转录为11个蛋白,其中G、F、SH、22K蛋白是病毒囊膜主要成分,N、P、L蛋白是核衣壳的主要成分,M蛋白位于囊膜与衣壳之间,不含血凝素,也不含神经氨酸酶。

    2.病毒理化特性

    BRSV病毒对热敏感,56℃水浴30min可以彻底灭活,在自然界的存活能力较差;对酒精、乙醚、脂类溶剂较为敏感,一般有囊膜的病毒和脂溶性有机溶剂接触会将囊膜表面破坏,使病毒失去活性;对酸碱也敏感,最适宜保存在pH7.5的溶液中;在无蛋白质的溶液中,4℃或室温放置2~4h,其感染力可降至10%或几乎无感染力。BRSV在CsCI中的浮密度约为1.223g/cm3;BRSV无粘附性及凝集性,在-80℃可保存数月仍保持感染力。

    3.培养特性

    牛呼吸道合胞体病毒能适应牛源细胞(胚胎及犊牛肾和气管细胞)培养,并形成大量合胞体,胞浆内见嗜酸性包涵体。在继代细胞上比在原代细胞上生长得更好。有研究发现牛鼻甲细胞系对本病毒最敏感,故适于作为分离和培养病毒之用。

    4.致病机制

    呼吸道合胞体病毒感染细胞需要与呼吸道黏膜上皮细胞表面的唾液酸受体结合并融合细胞膜,向细胞质内释放其遗传物质,利用细胞表达和组装子代病毒粒子。病毒经过大量的繁殖将呼吸道上皮细胞给破坏,导致大量的纤毛受损,无法摆动将吸入呼吸道的细菌、病毒、灰尘清除。同时大量的黏膜上皮细胞融合形成合胞体后功能丧失,导致其他病毒或细菌在这里沉着繁殖,造成疾病爆发。同时,病毒感染细胞后会释放细胞因子向免疫系统求救,大量的巨噬细胞和自然杀伤性T细胞吸引到局部引起炎症反应。支气管和细支气管内大量上皮细胞死亡后,致病菌容易附着、生长,最后出现不同的临床症状,咳嗽、流鼻涕,呼吸困难,犊牛或者体抗力较差的牛甚至会引起憋气致死。

    5.流行病学

    宿主

    牛是BRSV的天然宿主,目前已在所有品种的牛、山羊、绵羊和其他有蹄类动物中发现;其中牛最易感,多发于1月龄以上犊牛以及青年牛,绵羊、山羊次之。有报道,马、猪也可感染本病病原。

    传染源

    病牛及隐性感染的牛为主要传染源,其它家畜感染后也有可能成为传染源。

    传播途径

    水平传播。以直接接触和飞沫传播为主要途径。病毒不易由空气传播,但可通过气溶胶经呼吸道传播。

    发病特征

    牛呼吸合胞体病毒常发病于冬季,此时牛、山羊和绵羊在有限空间内圈养,病毒快速传播,饲养密度高还会产生大量氨气,破坏呼吸道黏膜,导致病毒易感发病。但是,春、夏、秋季也会在母牛和小牛群中持续暴发。牛呼吸道合胞体临床发病率60%~80%,死亡率1%~3%,但存在混合感染发病严重时死亡率20%以上。病毒感染后潜伏期较短,一般2~5天,病程12~15天,排毒7~10天,临床表现为突然高热(40~42℃)、 精神沉郁、流涕(鼻腔有大量的粘性分泌物)、呼吸急促、腹式呼吸、咳嗽(肺部听诊湿啰音)、流泪。剖检时肉眼可见病变主要集中在肺部,实质性病变为主,常常伴有肺气肿或水肿;组织病理学检查,常见支气管或细支气管上皮细胞和肺实质内炎性细胞弥漫性浸润,合胞体或胞浆内包涵体多形成于气管上皮细胞、肺泡巨噬细胞和II型肺细胞。

    临床发病特征

    牛的隐性感染是非常普遍的,病毒最可能通过持续的亚临床再感染而存留于小牛中。随着时间推移,牧场中感染率会逐年上升,血清抗体阳性达到100%。

    在许多情况下,病毒引起的感染不是很明显,但最近发现,断奶的小牛以及幼牛的感染能引起肺炎,肺水肿和肺气肿,同时也可能诱发其他的呼吸道感染。

    特别是由溶血性曼氏杆菌引起的继发性细菌肺炎是相当普遍的。发病通常由于气温的急剧下降。通常发病率高但死亡率较低,并且死亡的动物通常伴有牛病毒性腹泻病毒的持续感染。

    在具有抗体的小牛的呼吸道中再感染的情况也很普遍。尽管有抗体,无论是通过母体获得的还是由先前的感染或免疫所激活的,可能减轻临床症状,但不能阻止病毒的复制和分泌。

    BRSV在世界范围内流行情况

    1955年首次从感冒症状的黑猩猩体内分离获得RSV,1956年在患有细支气管炎的儿童体内分离到RSV。BRSV最早在20世纪60年代就有记载,当时发现在牛血清中存在能够中和HRSV的抗体,推测牛体内存在与HRSV高度相似的病毒;直到1967年,Paecaud等在瑞士首次分离发现该病毒,1978年Wellemant在比利时病牛体上分离出此病毒。从病原学方面看,病毒先后在瑞士、日本、比利时、英国、加拿大和美国等许多国家相继分离出BRSV。

    在血清学方面,不同国家或地区的BRSV抗体阳性率不同。据报道美国为 45%~100%、加拿大为36%~53%、墨西哥为52%~90.8%、瑞典为41%~89%、丹麦为54%、土耳其为43%,此外在非洲的埃塞俄比亚和南非都存在较高的BRSV 抗体阳性率。可见BRSV在世界范围内大面积流行,跨国家、跨地区、跨洲际。

    BRSV在我国的流行情况

    早在2008年,冯军科等从血清学上证实了BRSV在我国的存在。2009年报道,王红等2007年从某疑似发病牛鼻拭子中分离到第一株毒株HJ株。黑龙江、辽宁及山东等地患肺炎犊牛的鼻腔拭子中检测到 BRSV,阳性率为10.3%~61.2%,平均为39.1%。王炜等针对国内 14 个主要养牛省、自治区(内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁等)做血清学调查,结果显示均存在BRSV感染且平均阳性率高达 69.6%,其中内蒙古的阳性率最高,为 92.8%,阳性率超过70%的有辽宁省、山西省、河南省和广西自治区等,最少的河北省为 41.1%(王炜等,2014)。童钦等采用病毒中和试验对采集于新疆的 803 份牛血清进行检测,BRSV 的抗体阳性率为54.17 %。王磊等对黑龙江、辽宁等7个地区的195份牛血清进行检测,结果显示均能检测到BRSV抗体阳性,不同地区差异较大,抗体总阳性率达61%。我们实验室把近三年的BRSV检测数据进行了粗略统计(未刻意对所有病料进行检测),阳性率逐年升高,2019年7%~8%,2020年10%左右,2021年达到13%。

    分子流行病学特征

    BRSV只有一种血清型。利用G蛋白的核苷酸序列进行同源性分析,构建系统发生树,近60年时间呼吸道合胞体进化出7个不同的遗传亚型,将其分为I-VII种遗传亚型:亚型I由欧洲毒株组成(包括英国和瑞士毒株);亚型II包括比利时、法国、丹麦、瑞典、日本和荷兰分离的毒株;亚型III主要包括美国分离的毒株;亚型IV包括欧洲和美国毒株;亚型V和VI仅包括法国和比利时分离株;亚型 VII仅包括意大利分离株。我国2009年报道了II型HJ株的分离,2021年报告了III型DQ株的分离。要想研制一个高效疫苗,和市场上抗炎匹配性较强,研究疫苗时就要将国内的病毒进行测序、分析,看看是哪一个基因型的,这样会事半功倍,疫苗效果更好。病毒在复制过程中,RNA病毒核酸大约每1万对碱基会出现一次错误,这也是病毒频繁变异的原因,存在抗原漂移机制。所以说要做好防控,以免出现不必要的损失。

    BRSV防控措施

    呼吸道合胞体的防控措施依然遵循传染病防控原则:消除传染源、切断传播途径和保护易感动物。其中疫苗免疫代价最低,免疫防控在传染病传播过程中发挥了重要的作用。

    目前,国外防控该病主要依靠疫苗,上市的品种有灭活苗和活疫苗。BRSV灭活疫苗Vacores(220/69株)已作为商业疫苗在法国和比利时等欧洲国家生产使用,研究表明该疫苗肌肉注射接种牛群后可极大地降低牛呼吸道疾病的发生和流行。BRSV减毒疫苗Bayovac BRSV(Lehmkuhl 375弱毒株)和Rispoval RS(RB-94弱毒株)在法国、比利时和荷兰投入生产使用。在美国,BRSV疫苗主要与牛传染性鼻气管炎病毒、牛病毒性腹泻病毒和牛副流感病毒3型组成四联减毒活疫苗进行应用。阿根廷有BoHV(1型、5型)、BVDV(I型、II型)、BPIV3、BRSV、溶血巴氏杆菌、多杀性巴氏杆菌、昏睡嗜血杆菌七联疫苗。

    我国尚没有成功上市的疫苗,因为病毒分离难度大、强毒发病模型不稳定。同时疫苗也有相应缺点:灭活疫苗有疫苗增强作用;活疫苗在母源抗体存在时效果欠佳等。

    防控措施

    1.加强生物安全管控。做好个人防护、清洁与消毒,尤其检测,建立本场疫病发生统计表,一旦出现呼吸道或者腹泻类疾病,第一时间做出反映,避免后期出现大面积淘汰甚至死亡。

    2.加强饲养管理。保障营养、饲料、水的供应,做好环境管理如通风、保温等。

    3.减少应激因素。尤其在长途运输、断奶、免疫时降低应激,尽量选择免疫副反应较低的疫苗。长途运输时可以添加抗应激添加剂、镇静剂、抗生素等,降低临床应激的表现。

    4.做好疫苗免疫。做好BVD、IBR、BPIV3、巴氏、支原体等其他呼吸道疾病疫苗免疫,也可以大大降低发病的严重程度和死亡率。

    5.其他措施:发病时诊断,病畜隔离,环境彻底消毒,对症治疗。

    诊断与检测

    1.临诊诊断:发病急,高热,呼吸困难,流鼻液,流泪,咳嗽等。

    2.分子生物学检测:取病牛鼻眼分泌物,病死牛取肺等病料应用RT-PCR、PCR方法检测特异性病毒核酸成分,同时配合相应呼吸道类疫病的检测。

    3.血清学试验:ELISA试剂盒,可采取病初和康复期双份血清,分别测定其抗体,如康复期血清抗体明显增高有疾病诊断意义。

    治疗

    当前对于该病的治疗还没有特效药(包括RSV),人医一般采用抗病毒类药物(干扰素、利巴韦林、单抗等)。兽医防疫工作者应做好其他呼吸道类疫病疫苗的免疫,降低发病严重程度和死亡率是首选;治疗时将病牛单独圈养,一旦接触病牛后要做好消毒工作。

    临床兽医通常采用对症治疗:首先是防止患病牛继发感染其它病原,可采用广谱的抗生素或磺胺类药物防止继发感染。当患病牛出现过敏症状时,为控制过敏反应,可采用皮质类固醇药物。但需要注意的是,这类药物具有免疫抑制作用,短期使用可以缓解呼吸窘迫的症状,长期应用会使牛的病情加重,同时还会造成继发感染,应慎重使用。当感染牛出现脱水现象时,要及时对病牛补充水分和电解质;呼吸道疾病很容易引起肺气肿和肺水肿,尤其是在肺水肿时,通过饮用补充比较好,千万不要注射或点滴,这样会导致牛呼吸困难,加快死亡。

    精彩问答

    Q 目前在架子牛运输方面金宇生物是否有相关疫苗研发?

    陈坚:金宇保灵作为国内动保龙头企业一直关注肉牛和奶牛临床疫病防控,尤其是架子牛的运输应激导致的“运输热”。目前研发在牛呼吸道合胞体、牛副流感病毒3型等疫苗的开发,其中BPIV进展较快,近期申报临床;呼吸道合胞体和合作单位共同开发,中和抗体两次免疫后达到1:1024,使牛不至于在感染后出现疫苗增强的效果。金宇生物还在布局细菌疫苗,例如牛巴氏、曼氏杆菌以及配套检测产品开发工作。

    Q 目前关于牛呼吸道合胞体有试剂盒吗?

    陈坚:目前国外有试剂盒,国内也有很多高校在开发,一方面研究ELISA抗体检测试剂盒,用于临床血清学监测。同时开发分子生物学PCR等方式进行疫病流调工作。但是检测试剂盒要上市销售商品化,需要通过新药注册申报。目前国家鼓励企业和科研院校联合,将成果播在大地上,相信在今后2~3年国产试剂盒会陆续上市。

    Q 目前金宇的BVDV+IBR二联疫苗,保护率是多少?

    陈坚:疫苗开发时,在实验室环境下进行动物实验评价时,疫苗保护率基本达到100%。产品在出场检验时也是按照规程要求进行签发放行的,质量有保障。但在临床应用时受诸多因素影响,尽量避免如免疫剂量不足、气温骤降时免疫、疫苗保藏温度过热或过冷、发病时免疫等情况,这样会达不到理想状态。

    同时,疫苗的临床使用应贴合各牧场实际生产的需求。在走访客户时了解到有的牧场在3、4月龄和成年牛使用,有的牧场犊牛出生就使用。所以没有一种疫苗程序适应所有牧场,符合自己防控疫情需要即可。

    (本文根据2月23日第十届金宇牛创新教育培训会“牛群呼吸道之痛”专家讲课整理)

版权声明:本文转自网络,出于传递更多信息之目的,如有侵权请联系【编辑qq:1240812330】删除,谢谢!

APP下载
官方微信
返回顶部