牛副流感病毒3型研究进展_蒋磊.pdf

Hunan Animal Science and Veterinary Medicine,No.6,2022.（Total No.232）2022 年第 6 期（总第 232 期）专论与综述1 前言由牛副流感病毒 3 型（Bovine parainfluenza virustype 3，BPIV3）引起的牛副流行性感冒（简称牛副流感），是一种牛的急性接触性呼吸道传染病,广泛流行于世界各国,如美洲、欧洲、亚洲的多个国家均有牛副流感的发生或流行1-3。近 20 年来，我国养牛业呈跨越式发展，但随之而来的是疫病频发，严重制约我国养牛产业的可持续发展。牛呼吸道疾病综合征(Bovine respiratory disease complex，BRDC)是牛群中的常见病及多发病，通常是由多种因素（细菌，病毒和环境等）共同作用引起的，而牛副流感病毒 3型（BPIV3）就是其中最重要的病毒性病原之一4。自 1959 年 Hoerlein 和 Reisinger 等首次从牛中分离到 BPIV3 以来，对于 BPIV3 的病原学、诊断方法以及防控措方面的研究在逐步地发展与完善5-6。在以往的研究当中，对于病毒粒子的形态、结构以及病毒基因组的构成都有了较为完整的阐述，而病毒的基因型也一直分为 a、b 这两种类型7。直至2011 年，有研究者发现在我国分离到的一株 BPIV3毒株与以往的 a 基因型或 b 基因型毒株有很大差异，由此 BPIV3 产生了第三种基因型：c 型8。在致病机制的研究方面，目前有关副黏病毒的感染及其致病机制的研究较多，但对体内被感染细胞的损伤机制研究却很少。利用可以表达增强型绿色荧光蛋白（EGFP）的重组 BPIV3 病毒，可以准确定位BPIV3 病毒在动物组织中的分布。然而，除了仅具有提示意义的形态学观察，目前尚无明确证据表明由 BPIV3 感染引起相关病理性变化的具体机制9。因此弄清由 BPIV3 感染而造成细胞损伤的分子机制对于 BPIV3 的预防和控制也具有十分重要的意义。对于牛副流行性感冒来说，传统的诊断方法是临床综合诊断（流行病学诊断、临床诊断、病理解剖学诊断）加病毒的分离鉴定和血清学检查，现在随着基因技术的发展，RT-PCR、实时 荧光定量RT-PCR 方法等也逐步应用于 BPIV3 的快速、定量检测。未来随着科学技术的不断发展，越来越多的诊断方法将会应用到 BPIV3 的检测中来，这对于牛副流感的防治将会起到十分重要的作用。在我国动物传染病的防疫过程当中一直贯彻“预防为主”的方针，在搞好饲养管理、防疫卫生的前提下，预防接种也是非常重要的一环。国际上对于 BPIV3 疫苗的研发和使用已经有了较为宝贵的牛副流感病毒 3 型研究进展蒋 磊（辽宁省农业发展服务中心，辽宁 沈阳 110032）doi:10.3969/j.issn.1006-4907.2022.06.014摘要：牛副流感病毒是引起牛副流行性感冒相关疾病的主要病原，广泛流行于世界各国，其中牛副流感病毒 3 型（BPIV3）是导致牛呼吸道疾病综合征流行的重要血清型。流行病学调查发现，在我国多个省份有该病的发生，造成较大的经济损失，严重危害了当地养牛业。文章主要从牛副流感病毒 3 型的病原学、流行病学、临床表现和病理变化、诊断方法以及防控措施等进行了综述及展望，以期为该病毒后续研究提供参考。关键词：牛副流感病毒 3 型；病原学；诊断方法；防控；研究进展中图分类号：S858.23文献标识码：A文章编号：1006-4907（2022）06-0040-04作者简介：蒋磊（1985），男，四川广安人，兽医硕士，高级兽医师，主要从事畜禽育种保种、动物疫病防控、畜牧业经济研究等方面工作，。Research progress of bovine parainfluenza virus type 3JIANG Lei(Liaoning Agricultural Development Service Center,Shenyang Liaoning 110032，PRC)Abstract:Bovineparainfluenzavirus(BPIVs)arethemainpathogenofbovineparainfluenzarelated diseases,which arewidelyprevalentin theworld.Amongthem,bovine parainfluenza virus type 3(BPIV3)is an important serotype leadingtothe prevalence ofbovine respiratorydisease syndrome.Epidemiologicalinvestigation found that the disease occurred in manyprovinces in China,caused great economic losses and seriouslyharmed the development oflocal cattleindustry.Thisarticlemainlyreviewed theetiology,epidemiology,clinicalmanifestationsand pathological changes,diagnostic methods,prevention and controlmeasuresofbovineparainfluenzavirustype3,andlookedforwardtoprovidingreferenceforthefollow-upresearchofthevirus.Key words:Bovine parainfluenza virus type 3;Etiology;Diagnostic methods;prevention and control40Hunan Animal Science and Veterinary Medicine,No.6,2022.（Total No.232）2022 年第 6 期（总第 232 期）专论与综述经验。灭活苗、弱毒苗、亚单位疫苗的相关研究逐步完善，也有某些相关的产品问世，并且这些产品的使用效果也已经在实践当中得到了反馈。但对于核酸疫苗的研发还有待于提高，如何消除外源基因整合到宿主基因组的潜在威胁是制约核酸疫苗发展的最大因素。而在我国对于 BPIV3 疫苗的研发和使用还处于十分落后的状态，大大影响了我国对于牛副流感的防控效果。因此对于 BPIV3 有效疫苗的研发和使用是急需解决的重要问题。近年来,在我国的多个省份，如山东、内蒙古、黑龙江等，都有犊牛呼吸道疾病综合症的发生，并造成严重的经济损失。流行病学调查和病原学检测的结果表明 BPIV3 在这些犊牛呼吸道疾病综合症的病例中起到十分重要的作用。而且有研究表明,我国某些地区 BPIV3 的血清阳性率超过 70%10,11。因此对于 BPIV3 的预防和治疗应引起高度重视,否则将严重危害我国养牛业的可持续发展。本文就我国BPIV3 的病原学、流行病学、诊断方法、防控措施等方面的研究进展作一综述，为牛副流感病毒的基础性研究以及相关的牛呼吸道疾病的防控提供参考。2 病原学特点BPIV3 为不分节段的单股负链 RNA 病毒，属于副黏病毒科、副黏病毒亚科、呼吸道病毒属。完整的病毒粒子呈多形性，其中球形居多，病毒粒子的平均直径约为 150200 nm。由于病毒粒子具有囊膜结构（主要由蛋白和脂质组成），因此 BPIV3 对于有机溶剂十分敏感，如乙醚、氯仿等10,12。BPIV3 对多种动物的红细胞都有凝集作用，如牛、鸡、豚鼠等，所以能够通过血凝抑制实验对 BPIV3 进行鉴定13。BPIV3 的基因组全长约为 15456 nt，共编码九种蛋白，包括核蛋白(N)、基质蛋白(M)、大聚合酶(L)、融合蛋白(F)、血凝素神经氨酸酶蛋白(HN)、磷蛋白(P)以及非结构蛋白 C、D、V4,14。BPIV3 共有 a、b、c 三种基因型,不同亚型间在基因结构上并无明显差别，只是在基因组全长和部分氨基酸编码区或非编码区存在一定的差异。其中，基因 a 型多数流行于北美，中国和日本也有该基因型的相关报道；基因 b 型最早发现于澳大利亚，然后在阿根廷和美国也相继分离到了基因 b 型的病毒；基因 c 型在 2011 年首次分离于我国，随后陆续扩散到亚洲、美洲等部分国家；目前主要流行于我国的为 a、c 基因型毒株12,15。3 流行病学特点BPIV3 能够感染多种动物，包括猪、牛、灵长类以及多种实验动物等，也有感染人的报道16-18。牛副流感最主要的传染源是病牛和带毒牛，尤其是一些亚临床感染的牛是最危险的传染源，往往能够加重本病的流行。牛副流感可以通过直接接触被感染动物的分泌物进行传播，如鼻分泌物、眼分泌物等，也可以通过飞沫经呼吸道进行传播，也有从公牛精液和母牛生殖道中分离到病毒的报道，因此牛副流感也存在垂直传播的可能性19。牛副流感流行范围很广，一年四季均可发生，尤其是秋冬两季最为频繁，临床上常与其他牛的呼吸道病原体发生混合感染而导致更严重的后果20。4 临床表现和病理变化牛感染 BPIV3 后，潜伏期一般为 25 d。有研究表明，在 BPIV3 感染过程中，病毒囊膜表面的HN蛋白会特异性结合于唾液酸氨基酸残基并发生降解，导致病毒向靶细胞渗透，BPIV3 通过唾液酸受体侵入呼吸系统导致多种细胞发生感染。BPIV3感染牛呼吸系统能够造成纤毛和非纤毛细胞大量死亡并导致肺部组织损伤，引起牛的支气管炎和肺炎，导致感染肺叶发生实质性病变，临床上主要表现为精神沉郁、食欲不振、流涕、流泪、发热和呼吸加快等症状13。BPIV3 本身的致病能力并不强，但由于肺泡巨噬细胞也是 BPIV3 的主要靶细胞之一，病毒感染巨噬细胞能够导致其吞噬作用和杀菌作用明显降低，引起局部免疫抑制作用。因此，当病毒感染引起的免疫抑制作用影响呼吸系统防御机制时，呼吸道条件致病性细菌如多杀性巴氏杆菌或溶血性曼氏杆菌等就可发生继发感染，如果加上外界环境因素的改变如长途运输中寒冷或酷热、饥饿、拥挤等恶劣条件的共同作用下，受感染的病牛就可以产生非常严重的呼吸道症状，最终导致死亡17。5 诊断方法根据流行病学特点、临床表现以及病理变化特征可对本病做出初步诊断。但由于 BPIV3 极容易和其他病原发生混合感染，在临床上病牛的症状非常复杂，因此在进行临床综合诊断的过程中要尤其注意。临床综合诊断的结果仅可作为初步参考，还需实验室诊断进一步确诊。可以采集病牛呼吸道分泌物或者肺组织进行病毒的分离鉴定，实验室当中一般采用牛肾细胞（MDBK 细胞）进行 BPIV3 的分离培养21。需要注意的是，在实际的操作过程中，常由于采集的病料运输或保存不当而导致病毒分离失败，从而错误地判定为阴性结果。由于 BPIV3 可以凝集鸡和豚鼠等的红细胞，因此可以采用血凝和血凝抑制试验对 BPIV3 的抗原或抗体进行检测22。除此之外病毒中和试验、酶联免疫吸附试验（ELISA）、免疫荧光试验、免疫组织化学试验等也是实验室当中比较常用的检测方法。随着基因技术的发展，RT-PCR 方法被应用到 BPIV3 的检测当中41Hunan Animal Science and Veterinary Medicine,No.6,2022.（Total No.232）2022 年第 6 期（总第 232 期）专论与综述来。常规的方法是参考已发表的毒株序列来设计引物进行目的片段的扩增，通过对比扩增产物的片段大小和序列来判定所检测样品的类别。接着在此技术的基础上，科研人员建立了实时荧光定量RT-PCR 的方法用于 BPIV3 的快速、定量检测23。未来随着科学技术的不断发展，越来越多的诊断方法将会应用到 BPIV3 的检测中来，这对于牛副流感的防治将会起到十分重要的作用。6 防控措施作为一种牛的急性、接触性呼吸道传染病，牛副流感的传播速度快、传播范围广