張淑琴 郭利 王煒 武華
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所,長(zhǎng)春 130122
牛病毒性腹瀉病毒(Bovine viral diarrhea virus,BVDV)是黃病毒科(Flaviviridae)瘟病毒屬(Pestivirus)的代表種,在分類上與豬瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)和邊界病毒(Border disease virus,BDV)同為一屬,抗原性有交叉性反應(yīng)。病毒可感染牛、羊、豬等多種家畜和野生反芻動(dòng)物,但以牛為主。受感染牛表現(xiàn)為發(fā)熱、白細(xì)胞減少、腹瀉、流產(chǎn)、黏膜糜爛潰瘍等急性感染癥狀及小牛先天持續(xù)性感染。1946年,Olafson等[1]首次在美國(guó)東北部地區(qū)發(fā)現(xiàn)并分離出BVDV。到目前為止,該病呈世界性分布,在大多數(shù)養(yǎng)牛國(guó)家都存在,給世界養(yǎng)牛業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[2]。在我國(guó),李佑民等[3]于1983年首次從國(guó)外引進(jìn)牛的流產(chǎn)胎兒脾臟中分離并鑒定出BVDV,自此以來(lái),我國(guó)新疆、內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅、青海、黑龍江、河南、河北、山東、遼寧、陜西、山西、廣西、四川、江蘇、安徽等20多個(gè)省市自治區(qū)均檢出此病,個(gè)別地區(qū)陽(yáng)性率在85%以上[4]。
由于沒(méi)有很好的免疫防護(hù)措施,本病呈上升趨勢(shì),對(duì)牛群的肥育、產(chǎn)奶和繁殖影響極大,給養(yǎng)牛業(yè)造成了嚴(yán)重危害。疫苗接種是本病最主要的預(yù)防和控制措施,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所自2006年就開(kāi)始進(jìn)行BVDV發(fā)病機(jī)理及疫苗研究,并成功分離到BVDV攻擊用強(qiáng)毒株[5],正在進(jìn)行牛病毒性腹瀉弱毒活疫苗的研究。本研究統(tǒng)計(jì)了進(jìn)行牛病毒性腹瀉活疫苗研究過(guò)程中使用的部分試驗(yàn)動(dòng)物,確定血清中和試驗(yàn)與攻毒試驗(yàn)評(píng)價(jià)牛病毒性腹瀉弱毒活疫苗的保護(hù)效力的平行關(guān)系,為牛病毒性腹瀉病毒疫苗評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)。
1)病毒和細(xì)胞。BVDV-SM疫苗株、BVDV-JL攻擊用強(qiáng)毒株和MDBK細(xì)胞,由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所人獸共患病研究室保存。
2)主要試劑和儀器。DMEM培養(yǎng)基和馬血清,購(gòu)自Hyclone公司;牛血清購(gòu)自濟(jì)南勁牛公司科技有限公司;血細(xì)胞計(jì)數(shù)儀由SYSMIX公司生產(chǎn)。
1)試驗(yàn)動(dòng)物分組。試驗(yàn)共使用3月齡以上健康易感斷乳牛125頭,免疫組70頭牛,對(duì)照組55頭牛。免疫組為頸部肌肉注射BVDV-SM株弱毒活疫苗;對(duì)照組為BVDV抗體陰性牛,頸部肌肉接種MDBK細(xì)胞凍融物。在免疫后最短28d后促凝采血,微量血清中和試驗(yàn)檢測(cè)BVDV抗體效價(jià)。按中和抗體效價(jià)結(jié)果將所有試驗(yàn)動(dòng)物重新分組。第1組:1∶2<SN≤1∶16,10 頭牛;第 2 組:1∶16<SN≤1∶64,13 頭牛;第 3組:SN>1∶128,47頭牛;第 4組為對(duì)照組,SN=1∶1,55頭牛。所有動(dòng)物用BVDV-JL強(qiáng)毒株鼻內(nèi)噴霧接種攻擊,攻擊劑量為6×107.0TCID50/mL,攻毒后每日測(cè)量體溫,觀察記錄臨床癥狀并采集鼻拭子進(jìn)行病毒分離,隔日采血用于病毒分離和白細(xì)胞計(jì)數(shù),攻毒后14d結(jié)束(見(jiàn)表1)。
2)免疫接種及抗體檢測(cè)。制備的BVDV-SM弱毒活疫苗在冷凍條件下由實(shí)驗(yàn)室運(yùn)送到免疫現(xiàn)場(chǎng),疫苗融解后頸部肌肉注射1mL/頭,所用的疫苗樣品立即低溫保存運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定病毒毒價(jià),回滴后確定免疫劑量。動(dòng)物免疫后,每周采血分離血清,用于血清抗體檢測(cè)。并于28d后采血分離血清,檢測(cè)血清抗體效價(jià)。
3)攻毒。試驗(yàn)牛使用BVDV-JL強(qiáng)毒(效價(jià)為107.0TCID50/mL)攻擊,攻擊劑量為6mL/頭,鼻內(nèi)噴霧接種,3mL/鼻孔。動(dòng)物接種強(qiáng)毒后,同時(shí)每天觀察臨床癥狀,包括食欲、精神狀態(tài)等;每天測(cè)定體溫,表現(xiàn)。
4)病毒分離。動(dòng)物接種強(qiáng)毒后,每日采集鼻拭子,隔日采血分離白細(xì)胞,用于病毒分離測(cè)定;試驗(yàn)于病毒攻毒后14d結(jié)束。
動(dòng)物免疫后,體內(nèi)產(chǎn)生特異性抗BVDV中和抗體。抗體檢測(cè)結(jié)果顯示,免疫后14d內(nèi)開(kāi)始產(chǎn)生抗體,通常28d后中和抗體效價(jià)介于210~211,抗體水平在2~3個(gè)月達(dá)到高峰,持續(xù)數(shù)周后緩慢下降,免疫12個(gè)月抗體水平仍在1∶724以上。
所有試驗(yàn)動(dòng)物經(jīng)BVDV-JL強(qiáng)毒株經(jīng)鼻內(nèi)噴霧攻毒后,對(duì)照牛(抗體陰性)的體溫超過(guò)基礎(chǔ)體溫1℃的有78%(43/55),白細(xì)胞數(shù)值下降,一般出現(xiàn)在第6天和第8天,93%(51/55)的牛白細(xì)胞下降比例超過(guò)30%。白細(xì)胞和鼻拭子病毒分離率為85%(47/55)。第 1 組 1∶2<SN≤1∶16,有 70%(7/10)的牛體溫超過(guò)基礎(chǔ)體溫1℃,80%(8/10)的牛白細(xì)胞下降比例超過(guò)30%,70%(7/10)的牛在白細(xì)胞和鼻拭子中分離到病毒;第2組:1∶16<SN≤1∶64,有46%(6/13)的牛體溫超過(guò)基礎(chǔ)體溫 1℃,62%(8/13)的牛白細(xì)胞下降比例超過(guò)30%,23%(3/13)的牛在白細(xì)胞和鼻拭子中分離到病毒;第3組:SN>1∶128,有 4%(2/47)的牛體溫超過(guò)基礎(chǔ)體溫 1℃,2%(1/47)的牛白細(xì)胞下降比例超過(guò)30%,沒(méi)有牛(0/47)在白細(xì)胞和鼻拭子中分離到病毒。具體結(jié)果見(jiàn)表2。
表1 動(dòng)物分組情況
表2 攻毒后體溫檢測(cè)及臨床觀察結(jié)果
弱毒疫苗是預(yù)防和控制BVD-MD的主要措施,第1株牛病毒性腹瀉弱毒疫苗研究始于1961年,是把致細(xì)胞病變型BVDV毒株Oregon C24V在原代牛腎細(xì)胞上連續(xù)傳代而被致弱[6];1964年,弱毒疫苗開(kāi)始大批量生產(chǎn)[7],其用于預(yù)防牛病毒性腹瀉已有約50a的歷史。弱毒活疫苗既可刺激機(jī)體的細(xì)胞免疫,又可刺激機(jī)體產(chǎn)生體液免疫;動(dòng)物免疫后產(chǎn)生免疫速度快并且免疫期持久,無(wú)需重復(fù)免疫。到目前為止,國(guó)外批準(zhǔn)上市的抗BVDV的疫苗達(dá)數(shù)百種[8]。在集約化養(yǎng)牛業(yè)日益發(fā)達(dá)的今天,國(guó)外牛病毒性腹瀉疫苗成了養(yǎng)牛業(yè)必須使用的疫苗之一。我國(guó)目前尚無(wú)自主研發(fā)的牛病毒性腹瀉病毒活疫苗,此項(xiàng)研究可填補(bǔ)這一空白。本試驗(yàn)將攻毒保護(hù)結(jié)果與攻毒時(shí)抗體效價(jià)結(jié)果平行比較分析,結(jié)果顯示,當(dāng)BVDV抗體效價(jià)高于1∶128時(shí),疫苗免疫可以對(duì)牛產(chǎn)生良好的保護(hù)效力,保護(hù)率在80%以上,牛病毒性腹瀉病毒活疫苗的抗體水平與保護(hù)效力之間存在一定的平行關(guān)系。進(jìn)行牛病毒性腹瀉病毒活疫苗效力試驗(yàn)必須使用本動(dòng)物,沒(méi)有其他可供選擇的試驗(yàn)系統(tǒng)。本研究采用血清學(xué)效力檢驗(yàn)與靶動(dòng)物免疫攻毒保護(hù)相關(guān)性的研究,探討一種更適于成品疫苗效力檢驗(yàn)的評(píng)估方法,節(jié)約試驗(yàn)成本,提高試驗(yàn)效率,為牛病毒性腹瀉病毒活疫苗的效力檢驗(yàn)研究提供依據(jù)。
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