免疫与净化:防控牛病毒性腹泻病的关键

2016-08-01 03:59珂师新川赵建增华威特北京生物科技有限公司华威特江苏生物制药有限公司
中国乳业 2016年6期
关键词:净化危害防控

文/王 珂师新川赵建增〔华威特(北京)生物科技有限公司;华威特(江苏)生物制药有限公司〕



免疫与净化:防控牛病毒性腹泻病的关键

文/王 珂1师新川2赵建增1
〔1华威特(北京)生物科技有限公司;2华威特(江苏)生物制药有限公司〕

摘 要:牛病毒性腹泻病是由牛病毒性腹泻病毒(BVDV)感染引起的一系列临床疾病,其感染率高、流行地区广泛,且因其免疫抑制性而对养牛业造成了严重威胁。接种疫苗可以帮助牛只建立完全有效的抵抗力,并阻断牛群个体间的传播途径,而去除牛群的持续感染牛只及其它外部潜在传染源,是保障牛群长期安全的关键。根据我国BVDV的流行状态和免疫预防基础,对我国牛群净化BVDV的可行性及适用策略进行分析,为我国防控和净化BVDV提供了思路。

关键词:牛病毒性腹泻病毒(BVDV);危害;防控;净化

牛病毒性腹泻病是由黄病毒科瘟病毒属牛病毒性腹泻病毒(Bovine Viral Diarrhoea Virus,BVDV)引起的一种接触性传染病。该病主要发生于牛、绵羊、山羊和多种野生反刍动物,猪也可自然感染[1]。感染牛只以高热、腹泻、白细胞减少、急慢性黏膜病为主要临床表现,感染母牛出现产奶品质及产量下降、繁殖障碍等问题,但持续性感染及其造成的免疫抑制是导致牛群继发感染增多的重要原因[2~4]。本病在全球广泛分布,近年来我国的疫情极为严峻,流行地区逐年扩大,感染率逐年攀升,严重制约着我国养牛业的发展[5~8]。因此,借鉴国外BVDV成功净化经验,制定符合我国国情的防控策略,彻底控制和净化BVDV已成为我国养牛业的当务之急。

1 牛病毒性腹泻病的危害及其防制的必要性

BVDV感染牛只表现为发热、腹泻、黏膜糜烂溃疡、免疫耐受与持续感染、免疫抑制、母牛配种延长、不孕、怀孕母牛流产、产死胎或畸形胎等[1],重症黏膜病导致的死亡率可高达100%。各年龄段牛只都易感,每年全球约有500 万头牛死于BVDV相关感染,占存栏数的0.5%~1.0%,由此造成的损失高达数百亿美元。此外,BVDV感染能损害牛只的免疫机能,造成全面的免疫抑制,使牛只易继发其它病原体的感染,从而导致生产力下降。我国现阶段犊牛死淘率高(超过5%)、肉牛生长缓慢、乳房炎和支原体感染发生率高、牛奶品质不理想,都与BVDV大面积感染并导致免疫抑制有关。

2 BVDV难以控制的关键因素

BVDV之所以能广泛流行且感染率逐年攀升,有个体免疫力不足、群体免疫不均一、持续性感染牛(PI牛)在牛群中的长期存在或把带毒牛只引入新的牛群等几个方面的原因。PI牛是由持续性感染母牛的垂直传染或易感母牛在怀孕早期感染NPC 型BVDV造成的[9],它终生伴有病毒血症,可通过体液和粪便大量向环境中排毒。PI牛比例越高,牛群的发病率和死亡率就越高[10]。尽管目前已知通过其它种的带毒动物也可把BVDV传播到牛群,但PI牛是BVDV决定性的传染源。欧洲、澳大利亚及新西兰等国的经验证明,清除牛群的PI牛可有效地控制BVDV。我国目前没有系统性控制BVDV的指导法规,在日常防疫管理、引种和动物交易等环节一般也不采取BVDV监测措施,所以PI牛的存量大、分布广,消除其影响是一项长期而艰巨的国家工程。

BVDV在我国牛群大面积扩散的另一大原因是缺乏特异性疫苗。过去我国养牛的集约化程度不高,BVDV的危害性没有得到充分重视,没有相应疫苗可用。在这种情况下,几乎所有的牛群都处于易感状态,随着生物制品及外来新品种的引入,BVDV的快速扩散就成为必然。基于我国目前的感染和防疫状态,加速疫苗的研制与推广,增强牛群的抵抗力已是当务之急。

3 实现净化BVDV的理论基础和技术手段

如果牛群中所有的牛只对BVDV抵抗而不形成新发感染,或者环境中不再有BVDV的感染源,理论上就能实现BVDV的净化。从国际上的经验及我们的前期研究来看,不论是弱毒疫苗还是灭活疫苗,只要制备及使用得当,就可以使牛群得到大面积坚强保护。

牛场内部的主要传染源是PI牛,后者长期在血液白细胞中带有病毒,在耳皮组织中有病毒抗原表达,在临床实验室可以用基因技术(RT-PCR)检测病毒核酸、用免疫组织化学技术检测组织中的病毒蛋白抗原、用病毒分离技术检测血液或组织液中的病毒,随着检验科学的发展,还会有更多手段可用。利用这些技术,经过多次系统筛查,可以把牛群中所有PI牛全部筛查出来并针对性地淘汰掉。

牛场主要的外部传染源来自外购牛、遗传物质、其它可携带BVDV的动物及其它生物制品。可通过建立常态监测检验制度,对外购牛只进行反复筛查、对进场生物制品进行严格检疫,就能有效减少外来危险因子。

RT-PCR法利用基因扩增技术检测病原微生物,只要样品中有一定量BVDV的RNA,就可对其特定片断扩增而确认病毒的存在。该方法特异性和敏感性都很高、可快速分析,但对样品处理的要求高、成本高,只适用于对少量样品分析的情况。免疫组织化学利用特异性标记抗体显示组织中的病毒抗原,该方法需要特异性标记抗体及组织切片技术,在多数临床实验室不易实施。病毒分离法根据病毒的生物学特性,在特定细胞系中培养,使潜在病毒复制而扩增,再根据细胞生长的变化或结合细胞免疫化学方法来检测病毒。需要细胞培养技术和设备,操作周期较长。近年来随着科学技术的普及,上述检验可在各地的中心实验室完成。

抗体检验对BVDV净化也非常有用。根据抗体水平可以判断牛只是否具备了充分的免疫力。能产生主动抗体,就不是PI牛,反之就可能是PI牛。结合牛场常规免疫学监测,对群体BVDV抗体进行评估,对抗体阴性牛再做病原检验,可简化净化工作量,提高筛查效率。抗体主要通过其中的有中和活性的部分,即中和抗体,使病毒失活而被机体清除。目前国内外用于检测BVDV抗体常用方法有:病毒中和试验(VN)和酶联免疫吸附试验(ELISA)。2 种方法都有很高的灵敏度,前者结果可靠,是血清抗体检测的金标准;后者操作方便,可做高通量分析,由于是对反应信号的化学放大,结果的准确性稍有不足。它们在BVDV抗体监测中的作用不能完全相互替代。

表1 BVDV净化检验一般方案

4 国外净化BVDV的方案和经验

根据抗原和抗体检测结果,可以准确地找出并清除PI牛。给所有的牛只建立充分的免疫力,可以降低BVDV流行速度。如果消灭了感染源,每年通过免疫和监测不再发现新感染,BVDV就能得到完全控制。

欧美国家主要采用疫苗接种、加强监测、淘汰持续感染和免疫耐受动物等综合措施来控制和根除BVDV并取得良好效果,在德国、瑞士、挪威、苏格兰等国家已实现BVD的净化[11]。美国通过疫苗免疫基本控制了BVDV,其中部分地区开始逐步实施净化计划。国际上对BVDV的防控和净化基本分为2 种类型:一种是“筛查-淘汰”策略,它基于对整个牛群进行全面而不断的抗原筛查、找出并淘汰PI牛,达到彻底根除BVDV的目的。这一策略在瑞典、挪威等地区取得成功,适用于养牛密度低的地区,另外,需要配合上严格的生物安全管理。另一种是“免疫+淘汰”策略。它的核心是用疫苗高强度免疫,同时加强血清监测,严格控制生物安全,逐步地实现BVDV的净化。这一策略在美国和德国已取得成功,适用于养牛密度高的地区。

综合这些经验,可把BVDV净化的关键归纳为以下几点:一是有效的免疫。疫苗免疫在实现BVDV净化的过渡阶段中发挥着关键作用,疫苗接种一方面可有效保护易感动物,切断病原在牛群中的传播;另一方面可有效减缓已感染牛只的临床症状,提高成活率,减少经济损失。二是清除PI牛。PI牛是BVDV的最主要传染源,筛查并淘汰PI牛是有效控制和净化BVDV的最佳方法。三是做好系统生物安全。这部分工作包括严格限制和控制牲畜的流动,严格控制其它易感动物与牛群的接触,坚持自繁自养,使用经认证的精液和胚胎,对环境进行消毒等,尽可能切断一切与病原传播有关的外部因素。四是战略管理。净化BVDV是一项长期的任务,需要把它纳入牛场防疫的核心内容。定期血清学监测以便全面了解牛群感染与免疫状态、调整接种方案以求得到更好的免疫效果、定期评估管理办法防止出现生物安全漏洞等,都是使牛群BVDV得以净化所需要的重要举措。全面提高防疫管理水平,及时控制其它呼吸道及繁殖类疾病,避免其它原因导致牛只的免疫力下降。

5 我国防控和净化BVDV的思路

欧美已有商品化的BVDV弱毒疫苗和灭活疫苗,在防控和净化BVDV中都发挥了有效的作用。传统的灭活疫苗安全性好,可对怀孕母牛使用,但免疫原性较弱。弱毒苗免疫力坚实且持久,可对犊牛使用。近年来随着对免疫水平及生物安全要求的提高,一些新型BVDV疫苗正在研究中。

当前我国的BVDV感染率极高,几乎所有的牛群都有BVDV感染史或流行史,“免疫-检测-淘汰”的策略更适合我国当前牛场的BVDV控制。随着商品化BVDV疫苗的应用,做好全面的免疫接种可降低净化成本,也有助于提速BVDV的净化。

5.1 全群免疫

我国各地牛群中BVDV感染率很高,规模化养殖场BVDV血清抗体阳性率超过50%,当前的首要目标是提升整体抗体水平,遏制BVDV循环感染。其具体对策应当是高密度免疫,即全场接种BVDV疫苗,并及时加强免疫,争取使每1 头免疫牛都达到完全保护水平。考虑到母源抗体的因素,犊牛应在2 月龄左右接种疫苗。如果使用灭活疫苗,在1 个月后加强免疫,以后每年加强免疫1 次。研究发现,如果1 只牛的BVDV中和抗体效价不低于1∶256,即使用BVDV强毒攻击也能得到完全保护;反之,如果中和抗体效价低于1∶256,该牛就对BVDV易感。健康牛在接种1次或2 次疫苗后就能产生完全免疫力。鉴于群内牛只可能处于不同的疫苗免疫状态,对疫苗免疫应答结果可能存在差异,因此,有必要有计划地对全群牛的免疫状态定期进行监测,一旦发现免疫不足时,及时调整免疫方案,维持群体最佳免疫水平。

5.2 病原筛查

BVDV监测的主要对象是PI牛,可以参考表1的内容进行检验。如果新生牛血清的病毒检验呈阳性,可确认为先天感染的PI牛。不论是青年牛还是成年牛,如果没有明显的抗体应答而血清学病毒检验呈阳性,都应认定为PI牛。为了减少净化的成本,对青年及成年牛血清学病毒阳性者,应在短期内施行1 次复查。复查阳性者,可确认为PI牛。对组织中病毒抗体阳性的青年牛应认定为PI牛。对所有确认的PI牛,应立即淘汰。

6 小结

BVDV对牛群的危害是持久而广泛的。随着疫苗的应用,以“免疫-检测-淘汰”作为我国防控BVDV的策略是比较合理可行的。这是一个长期而艰巨的任务,需要坚持免疫及病原检测,坚决淘汰PI牛,建立和运行预防新发BVDV感染的综合生物安全系统。

参考文献

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作者简介:

王珂(1987-),男,山东人,硕士研究生,主要从事动物临床免疫学研究。

收稿日期:(2016-03-17)

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