中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所 王煒 武華
牛呼吸道疾病綜合征(Bovine respiratory disease complex,BRDC)是由多種病毒或細(xì)菌引起的牛肺炎、運(yùn)輸熱、支氣管炎等的疾病的通稱,是因牛生產(chǎn)運(yùn)輸和早期斷奶造成的主要的系統(tǒng)性疾病之一,臨床表現(xiàn)為流涎、眼分泌物增多、咳嗽、高熱、食欲下降、呼吸困難、精神沉郁等。BRDC廣泛分布于世界各地,給養(yǎng)牛業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
BRDC的發(fā)生具有典型的應(yīng)激激發(fā)聯(lián)動特點(diǎn),由多個致病因子或病原包括應(yīng)激、病毒和細(xì)菌的共同作用引起,一般是由于長距離運(yùn)輸或早期斷奶等應(yīng)激造成機(jī)體免疫力下降,激發(fā)潛在病毒感染造成機(jī)體上呼吸道黏膜損傷,繼發(fā)細(xì)菌感染,從而導(dǎo)致疾病發(fā)生。其中病毒的潛在感染是造成該病的重要原因,國內(nèi)外研究表明,在呼吸道疾病中分離出的病毒包括牛病毒性腹瀉病毒(Bovine viral diarrhea virus,BVDV)、牛傳染性鼻氣管炎(Infectious bovine rhinotracheitis,IBR,BoHV-1)、牛副流感 3型病毒(Bovine parainfluenza virus-3,PIV-3)和牛呼吸道合胞體病毒(Bovine respiratory syncytialvirus,BRSV),此外,牛腺病毒 3型(bovine adenovirus-3,BAV-3)、牛腺病毒7型(Bovine adenovirus-7,BAV-7)、牛冠狀病毒(Bovine coronavirus,BCV)等對該病的發(fā)生有一定的作用,分離出的細(xì)菌包括巴氏桿菌、嗜血桿菌等細(xì)菌性病原和支原體等。
BVDV是黃病毒科瘟病毒屬成員,與豬瘟病毒、邊界病毒同在一屬。該病毒是導(dǎo)致牛發(fā)生BRDC的主要病毒性因子之一,常常造成動物的流產(chǎn)、腹瀉和呼吸系統(tǒng)疾病。嚴(yán)重危害養(yǎng)牛業(yè)健康。由于該病毒具有BVDV1和BVDV2兩個基因型及多個基因亞型,且均有兩個生物型,臨床表現(xiàn)為急性感染還能形成隱性感染,即所謂的持續(xù)性感染牛,這些牛平時不表現(xiàn)臨床癥狀,一旦牛體免疫力降低即表現(xiàn)出臨床癥狀,形成疫病的流行,給養(yǎng)牛業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
IBR是養(yǎng)牛業(yè)中重要的病毒病,其致病因子BoHV-1屬皰疹病毒科α亞科成員,病毒的基因組由編碼約70個蛋白的雙鏈DNA構(gòu)成。目前,已知的病毒的蛋白包括33種結(jié)構(gòu)蛋白和15種非結(jié)構(gòu)蛋白,病毒的糖蛋白在病毒的復(fù)制和感染中發(fā)揮重要的作用,一些編碼蛋白以免疫系統(tǒng)為靶標(biāo),造成免疫抑制。BoHV-1只有一個血清型,通常在自然感染條件下,牛是易感動物和帶毒動物,豬、山羊等動物亦可感染。病毒的組織嗜性較廣,可感染呼吸系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、眼結(jié)膜和胎兒。病毒的傳播途徑主要是發(fā)病畜和帶毒畜。也可經(jīng)母畜垂直傳播給胎兒,病毒感染后可潛伏在三叉神經(jīng)節(jié)細(xì)胞,在應(yīng)激或免疫力下降時,病毒激活引起發(fā)病,正因為病毒的此特性,病毒一旦感染,將難以控制和消滅。
BPI3屬于副粘病毒科成員,該病毒單純感染牛僅僅引起輕微的臨床癥狀,但該病毒可與其他病毒協(xié)同感染造成機(jī)體的繼發(fā)感染,引起嚴(yán)重的肺炎。
BRSV是呼吸道合胞體病毒病的元兇.也是造成BRDC的主要致病因子。集約化養(yǎng)殖的剛斷奶的犢?;蚯嗄昱6喟l(fā),發(fā)病率可高達(dá)90%以上,死亡率l%~3%,早期斷奶、長途運(yùn)輸和惡劣養(yǎng)殖環(huán)境等應(yīng)激因子促進(jìn)本病的發(fā)生,繼發(fā)細(xì)菌可使死亡率大大提高。
上述這些致病因子除急性感染造成較大的死亡外,常常形成隱性感染,在機(jī)體應(yīng)激的情況下導(dǎo)致發(fā)病。研究發(fā)現(xiàn),除BVDV、IBRV單純感染能造成急性病例外。BRSV、BPIV3病毒病單純感染僅僅造成輕微的臨床癥狀,但如果混合感染其他病原,在應(yīng)激條件下,這兩種病毒能夠造成嚴(yán)重的疾病甚至死亡。
細(xì)菌的激發(fā)感染是加重BRDC的重要因素。一般來說,正常的牛機(jī)體攜帶的一種或多種細(xì)菌性微生物,這些細(xì)菌在正常情況下不會造成牛的發(fā)病,但當(dāng)機(jī)體受到應(yīng)激刺激時,激發(fā)潛在的病毒對機(jī)體的免疫細(xì)胞產(chǎn)生損傷時。繼發(fā)感染了巴氏桿菌、嗜血桿菌和支原體等病原微生物,從而對牛體造成嚴(yán)重的損害。
BRDC在世界范圍內(nèi)普遍存在,且由于BRDC由多種病原感染造成,多病原感染對牛的危害構(gòu)成極大地威脅。據(jù)報道,育肥牛在出生后的45日內(nèi)是整個生長過程中最易感染疾病的時期,占整個生命周期疫病發(fā)病率的60%~80%,這個時期呼吸道疾病感染率在67%~82%,而因牛呼吸道疾病造成死亡的病例占到46%~67%。同時,因感染疾病造成的牛生長發(fā)育遲緩和產(chǎn)奶量下降等間接損失更是不可低估。據(jù)統(tǒng)計,養(yǎng)牛業(yè)中65%的疾病與牛呼吸道疾病相關(guān),感染率可達(dá)100%,死亡率可達(dá)35%或更高,在美國,每年因BRDC造成的經(jīng)濟(jì)損失大約在30億美元。除此之外,牛單純感染BVDV、1BRV等病毒也會造成牛的體重、產(chǎn)奶量下降等,根據(jù)筆者實際調(diào)查。近些年來,隨著我國養(yǎng)牛業(yè)的快速發(fā)展和牛只的跨區(qū)域頻繁調(diào)動,因應(yīng)激造成的牛系統(tǒng)性疾病與日俱增,危害嚴(yán)重,但我國對牛呼吸道疾病綜合征的病原研究較少,對其危害認(rèn)識不足,國內(nèi)尚未有效地商品化疫苗可以應(yīng)用,從而無法有效防制BRDC,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
在疾病發(fā)生的鏈條和影響因子中。首先要加強(qiáng)牛的飼養(yǎng)管理,盡量減少各種應(yīng)激因素,包括避免過度擁擠和及時清理飼養(yǎng)環(huán)境。斷奶和運(yùn)輸后的3周內(nèi)是疾病易發(fā)期,此階段應(yīng)注意加強(qiáng)觀察,避免不同地區(qū)來源的?;烊猴曫B(yǎng)。
由于病毒性病原是導(dǎo)致牛呼吸道疾病的啟動器,因此,如何有效地降低應(yīng)激,防制因應(yīng)激造成的病毒感染是有效防制該病的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。歐美等發(fā)達(dá)國家通過疫苗接種的方法來預(yù)防牛主要病毒病,并研究出了減少應(yīng)激的治療藥品和針對牛呼吸道疾病的疫苗制品,主要包括以下4種:
3.2.1 IBR疫苗
研究表明,幾乎所有的牛群均不同程度存在IBR的感染,通常對成年牛和免疫系統(tǒng)完善的牛危害較小,但對免疫力較低的牛危害較大,病毒常常與細(xì)菌混合感染,在機(jī)體抵抗力降低時發(fā)病。弱毒疫苗和滅活疫苗能夠有效地預(yù)防IBR,其中弱毒疫苗主要用于6月齡以上的犢牛,滅活疫苗主要用于種公牛和妊娠母牛。我國還沒有生產(chǎn)和使用該疫苗。
3.2.2 BVD疫苗
疫苗用于BVD防制已有30多年的歷史,隨著BVDC的發(fā)展變化,科學(xué)家們對疫苗也進(jìn)行了深入的研究。實踐表明,疫苗的合理應(yīng)用能夠有效減少疫病發(fā)生,降低經(jīng)濟(jì)損失。美國是最早應(yīng)用疫苗防制該病的國家,目前已批準(zhǔn)上市的商業(yè)疫苗達(dá)100多種。目前,最為有效的疫苗是滅活疫苗和弱毒疫苗,滅活疫苗對懷孕牛安全,但是其免疫期短,較弱毒疫苗制造成本昂貴,而弱毒疫苗免疫期長,卻可能對懷孕牛不安全,因此,如何正確使用這兩種疫苗有效防控該病是人們面臨的問題之一。早期疫苗研制的主要目的是預(yù)防急性感染死亡,減少臨床感染,降低經(jīng)濟(jì)損失,然而,后來人們發(fā)現(xiàn),并不是每頭感染牛都出現(xiàn)急性病例,只有持續(xù)性感染的牛才能導(dǎo)致致死性黏膜病,因此,防制持續(xù)性感染是當(dāng)時使用疫苗的防制重點(diǎn)。1994年,美國和加拿大發(fā)生了由BVDV2引起的牛的致死性疾病,使人們重新認(rèn)識到該病毒的復(fù)雜性,于是隨后的疫苗研制的主導(dǎo)思想是既防止持續(xù)性感染又防制急性感染。
3.2.3 PI3疫苗
PI3單純感染牛僅造成輕微的臨床癥狀,但該病毒與IBR等混合感染后,加重呼吸道疾病的發(fā)生,弱毒疫苗和滅活疫苗均可用于PI3的防制,但發(fā)生持續(xù)性感染的牛接種弱毒疫苗后容易繼發(fā)感染,滅活疫苗可以較好的避免此問題。但滅活疫苗需要較大的免疫劑量。
3.2.4 BRSV疫苗
BRSV疫苗包括弱毒疫苗和滅活疫苗,由于BRDC多病原混合感染的特性,包含多種病毒或細(xì)菌抗原的多價和多聯(lián)疫苗是目前BRDC疫苗研制的主要趨勢,疫苗成分不僅包含 BVDV1和BVDV2,還包含牛傳染性鼻氣管炎、牛副流感3型和牛呼吸道合胞體病毒等組分,這種疫苗可以最大程度預(yù)防BRDC的發(fā)生。我國尚無有效的疫苗應(yīng)用于BRDC的防制,基層牛場發(fā)生牛呼吸道疾病通常采用大量的抗生素治療,由于抗生素對病毒無效,使疾病往往得不到有效地治療,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所等單位針對該病主要致病因子BVD和IBR開展了相關(guān)流行病學(xué)、診斷和疫苗的前期研究,已經(jīng)初步研制出BVD和IBR疫苗,該疫苗的研制成功,將為我國該病的防制提供物資保障。
疫苗是國際上防制BRDC主要手段和有力武器,從國際上目前銷售的動物保健品產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看,用于防制BRDC的牛的保健品在國際動物保健品市場份額中獨(dú)占鰲頭,在全球生物制品中占有重要的地位,市場巨大。當(dāng)前,我國對BRDC的研究剛剛起步,全國流行病學(xué)背景不清晰,缺乏有效地致病機(jī)理及防制用品研究,給我國防制該病造成極大地困難。因此盡快加強(qiáng)BRDC的研究及其生物制品開發(fā)是我國動物疫病防控的必須也是我國生物制品產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要方向。