鄧 麗,劉保國,杭柏林,2*
(1.河南科技學院動物科技學院,河南 新鄉(xiāng) 453003;2.揚州大學獸醫(yī)學院,教育部禽類預防醫(yī)學重點實驗室江蘇省動物預防醫(yī)學重點實驗室,江蘇 揚州 225009)
2016~2017年,中國多個省份(如山東、江蘇、安徽、河南、河北、湖南、遼寧、福建、四川和廣東等)的鵝養(yǎng)殖場暴發(fā)1種以內(nèi)臟和關節(jié)出現(xiàn)尿酸鹽沉積為主要臨床特征的新發(fā)疾病,造成雛鵝的大量死亡,給養(yǎng)鵝業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失[1-3]。通過病原分離鑒定是鵝星狀病毒(geese astrovirus,GAstV)感染[4]。目前,已經(jīng)開發(fā)許多方法可用于鵝痛風型星狀病毒感染的診斷,但是在治療上仍缺乏有效的藥物、預防上也缺乏商業(yè)化的疫苗。因此,加強鵝痛風型星狀病毒感染的深入研究具有重要意義。文章綜述鵝痛風型星狀病毒感染的診斷與防治,以期為鵝痛風型星狀病毒感染的防控提供參考。
星狀病毒(astroviruses,AstV)屬于星狀病毒科,為無囊膜、二十面體、單股正鏈RNA病毒[5]。根據(jù)感染宿主的不同,將星狀病毒分為哺乳動物星狀病毒屬(mamastroviruses,MAstVs)和禽類星狀病毒屬(avastroviruses,AAstVs)[6-8]。哺乳動物星狀病毒包括人、貓、豬、羊和水貂星狀病毒,有33個基因型(MAstV 1~33);禽類星狀病毒包括雞、鴨、火雞星狀病毒及禽腎炎病毒,有7個基因型(AAstV 1~7)[9]。星狀病毒的基因組全長差異較大,約6.8~7.9 kb,包括5'UTR、3個開放閱讀框(ORF1a、ORF1b、ORF2)、3'UTR及多聚腺苷酸(polyA)尾[10]。在不同的AstV中,ORF1b基因長度差異較小,并且其編碼的RNA依賴性RNA聚合酶(RdRp)在AstV蛋白中最保守[11]。ORF2的核酸序列可用于星狀病毒的演化分析[12],是星狀病毒基因分型的主要依據(jù)[13]。ORF2主要有2個區(qū)域,N端區(qū)域編碼的衣殼蛋白(在宿主和血清型之間高度保守)能與宿主抗體和補體發(fā)生反應,調控宿主免疫應答[14-16];C端區(qū)域在宿主和血清型之間高度變異,編碼蛋白含有產(chǎn)生中和抗體的抗原位點,能與宿主細胞受體發(fā)生特異性結合[14-15]。星狀病毒較為穩(wěn)定,在水體中持續(xù)存在[17],對苯扎溴銨、酚類、季銨鹽類等消毒劑有很強的抵抗力,對熱處理穩(wěn)定,能抵抗60℃10 min,對氯仿、胰蛋白酶等制劑不敏感,對酸稍不穩(wěn)定,但能被0.3%甲醛、1.5%衛(wèi)可、90%甲醇完全滅活[12,18]。
Niu等[19]首次從病鵝組織中分離出1種新型的鵝源星狀病毒。在國內(nèi),不同研究者對該病毒有著不同的命名,如新型鵝星狀病毒[20]、鵝星狀病毒[19]、鵝腎型星狀病毒[2]等,其中以新型鵝星狀病毒居多。鵝星狀病毒FLX的變異病毒毒株可能在鵝痛風病中起關鍵作用[20]。但張玉杰等[20]認為,導致鵝痛風的可能是2個不同種的鵝星狀病毒(如FLX株的變異病毒SCCD株和新型鵝星狀病毒SDPD株)發(fā)生混合感染的結果,因為單一毒株攻毒后未獲得痛風癥狀,而兩種毒株混合感染后獲得了痛風癥狀。這些病毒毒株均是新基因型的鵝星狀病毒,屬于禽星狀病毒基因3型,與其他禽類星狀病毒有較大差異,全基因組的同源性低于70%,ORF2編碼的衣殼蛋白氨基酸序列的同源性低于70%,與禽星狀病毒屬的其他毒株遺傳距離較遠[2]。根據(jù)ORF2的差異,將鵝星狀病毒分為基因Ⅰ群(如鵝星狀病毒FLX)和基因Ⅱ群(如新型鵝星狀病毒)。新型鵝星狀病毒的實驗室宿主短缺,雖然能在鵝胚和鵝胚腎細胞中增殖,但含量較低[21-22],能在雞肝細胞中培養(yǎng),但無細胞病變[21,23]。新型鵝星狀病毒SDPD株能在LMH細胞(雞肝癌細胞)上穩(wěn)定傳代,但不能在雞胚和鵝胚上穩(wěn)定增殖;而鵝星狀病毒FLX株的變異病毒SCCD株能在鵝胚上穩(wěn)定增殖,且毒力較強,能引起10日齡鵝胚規(guī)律性死亡[20]。在鵝的腎、脾、肝中帶毒量較高,其次是胰腺、肺和腸道(十二指腸)、心和腦[2]。鵝星狀病毒不產(chǎn)生血凝反應[24]。
鵝星狀病毒外衣殼結構蛋白能自發(fā)形成病毒樣顆粒,具有極好的抗原性和安全性,能誘導鵝機體產(chǎn)生較強的體液免疫反應,免疫后的鵝能抵抗星狀病毒的感染[25]。鵝星狀病毒能誘導機體產(chǎn)生中和抗體,針對相應毒株能產(chǎn)生較好的中和效應,而遺傳距離較遠的不同毒株之間無交叉中和效應[20]。徐蓉等[26]從臨床病料中分離到1株致鵝痛風的鵝星狀病毒JSHA株,經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)與火雞星狀病毒2型和鴨星狀病毒2型的親緣關系較近,推測其可能由鴨演變而來,因為鴨、鵝的生存環(huán)境為病毒的跨種傳播創(chuàng)造了條件。
該病主要發(fā)生在4~20日齡的雛鵝[2,4,19],最早可在1日齡發(fā)病[21]。日齡越小,發(fā)病率和死亡率越高[20]。雛鵝多在5日齡開始發(fā)病,10~15日齡為死亡高峰,至20日齡時,死亡率可達20%~30%[1],最高可達70%[25]。病鵝的死淘率高達40%以上,幸存的病鵝預后體質較差[27]。30~50日齡鵝感染后一般無明顯的死亡,多因繼發(fā)細菌感染而使死亡率增加[20]。鵝星狀病毒2種毒株的混合感染多見于15日齡以下的鵝,群體痛風發(fā)生率和死淘率均較高;而單純新型鵝星狀病毒感染多見于30~50日齡鵝,群體痛風發(fā)生率和死淘率均較低[20]。鵝痛風型星狀病毒主要通過消化道和呼吸道等進行水平傳播[4,22]。集中孵化造成的水平傳播可能是雛鵝早期發(fā)病的關鍵因素[20];也可通過種蛋發(fā)生垂直傳播[28]。一年四季均可發(fā)生本病,以冬春季節(jié)多發(fā)[29],每年11月至次年5月份為高發(fā)季節(jié),其他時間較少發(fā)生,可能是通風和保溫措施而導致的發(fā)病[30]。
患病雛鵝羽毛稀疏[29]、精神沉郁、采食量減少[31]、關節(jié)(跗、趾、指)腫大、有白色游離尿酸鹽沉積[20,31]、臥地不起、跛行或癱瘓[1,27]、喜歡蹲伏、雙蹼不敢著地、閉目嗜睡,全身不自主地震顫[20]、腹瀉、排白色[1,27]或黃綠色[29]稀便,有的劇烈腹瀉,泄殖腔周圍羽毛污穢、糊肛等現(xiàn)象嚴重[20]。隨著病情發(fā)展,病鵝體重減輕、死亡數(shù)量逐漸增加[21],雛鵝生長發(fā)育遲緩[32-33]、易發(fā)生細菌感染[21],常因消化吸收障礙而成為僵鵝[20]。感染后的康復鵝易產(chǎn)生免疫抑制[34]。病程持續(xù)7~10 d[25]。部分雛鵝在攻毒7 d后,出現(xiàn)角弓反張等神經(jīng)癥狀后很快死亡[35]。
心臟、肝臟、肺臟、腎臟、胸腹膜、輸尿管、關節(jié)腔、腿肌、胸肌、腺胃等部位有尿酸鹽沉積。腎臟出血、腫大[1,23,34];心包增厚,有白色結晶物附著或包被,俗稱“絨毛心”[36];肝臟腫大、出血[29];肺臟淤血、水腫、暗紅色[37];非化膿性腦炎[34];腸壁稀薄、內(nèi)含水樣糞便;關節(jié)面及關節(jié)軟骨組織輕微潰爛、壞死[29]。部分病鵝有腸道栓子(類似于小鵝瘟)[21,36,38];心臟、膽囊膨大[21];脾臟腫大[36]、出血嚴重、有灰白色壞死灶[39]。部分病鵝在皮下、腺胃內(nèi)表面和膽囊內(nèi)有尿酸鹽沉積[20,39],部分在腸系膜和氣囊上也有不同程度的尿酸鹽沉積[29]。尿酸鹽沉積時呈點狀或片狀分布[40],呈白色或黃白色粉末狀[41]或黏稠狀[29]。不同毒株進行人工攻毒后,單一毒株感染鵝未見痛風現(xiàn)象,僅肝損傷、腎腫以及輸尿管腫脹,而混合毒株感染鵝有痛風現(xiàn)象[20]。
在組織細胞學上,心肌細胞變性壞死[20],心肌纖維顆粒變性;肺臟壞死,局部有針狀結晶結構,巨噬細胞和淋巴細胞浸潤[39],肺間質充血、出血,有少量炎性細胞浸潤;脾臟部分淋巴細胞壞死、淋巴細胞數(shù)量減少[37],部分含有大量模糊的針狀或梭形結晶結構[39],有大量紅細胞浸潤;肝細胞內(nèi)可見程度不等的膽紅素[39],肝細胞脂肪變性、空泡變性,有尿酸鹽沉積;腎小管管腔內(nèi)有大量均質紅染的蛋白尿[39],腎小管上皮細胞急性變性、壞死(核濃縮)、脫落,管腔內(nèi)有尿酸鹽沉積,間質出血,腎小球腫脹,部分腎組織間質中有淋巴細胞和單核細胞浸潤,血清中尿酸含量增加[1,12,21],腎小管上皮細胞受到損傷后導致體內(nèi)尿酸鹽排泄發(fā)生障礙,久積于體內(nèi)而形成痛風[20];法氏囊淋巴濾泡生發(fā)中心擴大,其內(nèi)的淋巴細胞部分壞死,淋巴細胞數(shù)量減少[39];胰腺出現(xiàn)局灶性壞死[39]。
2.4.1 病原的分離與鑒定
可用鵝胚腎細胞或9~13日齡的鵝胚經(jīng)絨毛尿囊膜或卵黃囊途徑接種鵝胚進行鵝星狀病毒的分離[21]。多次傳代后,鵝胚死亡,尿囊膜增厚,胚體明顯出血[22],并伴有生長抑制[12],鵝胚腎細胞出現(xiàn)變圓、皺縮、脫落、聚集等細胞病變現(xiàn)象[22,42]。姜曉寧等[1]用13日齡鵝胚成功從臨床樣本中分離到病毒,鵝胚經(jīng)絨毛尿囊腔途徑感染病毒后,3~5 d出現(xiàn)90%的胚體死亡,胚體尿囊膜增厚,死亡鵝胚全身皮膚呈點狀出血;胚體腹膜有點狀出血斑,肝臟、腎臟、肺臟均呈現(xiàn)點狀出血。張玉杰等[20]將處理病料經(jīng)絨毛尿囊膜途徑接種10日齡鵝胚,傳4代后開始呈現(xiàn)規(guī)律性死亡,多在48~120 h死亡,代次越高,死亡時間越靠前,胚體水腫、通體發(fā)紅;尿囊膜增厚、水腫、膜上有乳白色沉淀;肝臟有斑駁樣壞死。病料接種的LMH細胞沒有細胞病變,但通過核酸證實有病毒的存在。林裕勝等[43]利用11日齡鵝胚分離到1株新型鵝星狀病毒FJ-NP株,其在鵝胚上傳代后,鵝胚呈全身廣泛性出血點和出血斑,肝臟有出血點,尿囊膜增厚。李甜甜等[39]用9日齡鵝胚進行鵝星狀病毒的分離,發(fā)現(xiàn)死亡鵝胚體嚴重水腫、紫褐色充血出血、尿囊膜上有大量尿酸鹽沉積。通過電鏡觀察星狀病毒特有的五角或六角結構和28~30 nm的直徑來輔助證明星狀病毒的存在[44]。Yuan等[5]利用電鏡在鵝肝切片中觀察到直徑約30 nm的病毒顆粒,但未能看到特有的星型形狀。
2.4.2 免疫學診斷
(1)酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)。
阮菁等[45]建立1種檢測鵝星狀病毒衣殼蛋白抗原的ELISA方法,特異性較好,只能檢測出鵝星狀病毒的抗原,不能檢測出新城疫病毒、禽流感病毒H9亞型、小鵝瘟病毒等其他病毒的抗原;靈敏度高,最低檢測到抗原標準品的濃度為0.007μg/mL;可用于泄殖腔拭子、新鮮組織病料、病毒培養(yǎng)后的細胞裂解、鵝胚尿囊液和疫苗等樣品的檢測。張鑫宇等[46]和刁有祥等[47]均建立1種檢測鵝星狀病毒抗體的間接ELISA方法。
(2)瓊脂擴散試驗。
瓊脂擴散試驗的操作簡單、可適用于基層單位使用。張凌云等[34]用瓊脂擴散試驗檢測了鵝星狀病毒亞單位疫苗免疫后血清抗體效價。
2.4.3 分子生物學診斷
(1)常規(guī)RT-PCR。
姜曉寧等[1]建立的1種RT-PCR方法成功對臨床143份樣本進行檢測,陽性率為96.5%。李陽等[33]根據(jù)鵝星狀病毒ORF1B設計了一對特異性引物,建立1種RT-PCR方法,具有快速、廉價、特異性強、敏感性高和重復性好的優(yōu)點。
(2)實時熒光定量PCR。
白彩霞等[31]根據(jù)鵝星狀病毒毒株(MH052598.1)ORF2基因序列設計1對特異性引物建立1種SYBR Green I熒光定量RT-PCR方法,該方法特異性良好,不能檢測出禽白血病病毒、血清4型禽腺病毒、雞傳染性喉氣管炎病毒和雞傳染性貧血病毒等;敏感性較高,最低模板檢測含量為3.75×101拷貝/μL;重復性高,組內(nèi)和組間重復性試驗變異系數(shù)均小于1%;對32份臨床樣本的陽性檢出率為43.75%,高于常規(guī)PCR的陽性檢出率(18.75%),兩者的陽性符合率為100%。邱思語等[2]根據(jù)鵝腎型星狀病毒的ORF1b基因保守區(qū)域設計一對特異性引物建立1種SYBR Green I熒光定量RT-PCR方法,該方法敏感性高,最低檢測限為24.2拷貝/μL,比普通PCR高100倍;特異性強,對禽流感H9N2、鵝副黏病毒、鵝細小病毒、鴨坦布蘇病毒均無交叉反應;重復性好,批內(nèi)和批間變異系數(shù)均小于2.5%;對臨床樣本檢測,檢出率比普通PCR高19.5%。Yuan等[24]建立了TaqMan探針法檢測GAstV的實時熒光定量RT-PCR方法,需合成針對性很強的核酸探針,成本較高。蘇世博等[48]以ORF1a的保守片段設計特異性引物及探針,建立的TaqMan熒光定量PCR方法可快速、特異地檢測鵝源星狀病毒,且檢出率明顯高于常規(guī)RT-PCR方法。孟凱等[49]建立1種多重熒光定量RT-PCR方法,可特異性檢測新型鵝星狀病毒、鵝副黏病毒、鵝細小病毒,能區(qū)分單一感染和混合感染。
(3)環(huán)介導等溫擴增技術。
環(huán)介導等溫擴增技術(LAMP)是1種反應過程始終在恒定溫度下進行的核酸擴增方法,具有簡便、快速、敏感、不需要昂貴儀器的特點。張玉霞等[27]根據(jù)鵝AstV ORF1b基因的保守序列設計1組特異性的LAMP引物,建立了快速檢測鵝AstV的LAMP方法,特異性好,僅能擴增鵝AstV,而對鵝細小病毒、鵝副黏病毒、鴨坦布蘇病毒及鵝源H9N2亞型禽流感病毒均不能擴增;靈敏度高,能夠檢測到的最低模板濃度為1 mg/L;符合率高,臨床樣本檢測結果與常規(guī)RT-PCR方法的陽性符合率為95.65%。
(4)高分辨熔解曲線檢測方法。
高分辨熔解曲線(HRM)檢測方法是近年來新開發(fā)的1種新的核酸檢測技術,在常規(guī)PCR結束后直接運行高分辨熔解,即可完成對樣品的分析。董嘉文等[50]建立的1種HRM檢測方法可以區(qū)分鵝星狀病毒1型與2型,具有快速、不需要探針、特異性強、準確度高、高通量等特點。
加強飼養(yǎng)管理,控制或不使用核蛋白和嘌呤堿含量高的動物性飼料,適當增加飼料中維生素A或胡蘿卜素的含量,同時保證飲水充足、衛(wèi)生,不要長期或過量使用對腎功能有影響的藥物[29]。不同批次之間應延長空舍時間,同時嚴格做好種蛋、孵化設施、環(huán)境的消毒工作,避免病原傳播具有關鍵作用。對種蛋和孵化場所進行嚴格的熏蒸消毒后新出生雛鵝痛風的發(fā)生率大大降低[28]。病死鵝要按相關法規(guī)要求進行無害化處理。改變飼養(yǎng)方式,從地面平養(yǎng)、集中育雛轉變?yōu)楦叽布莛B(yǎng)或多層籠養(yǎng),降低飼養(yǎng)密度[28]。
目前,常規(guī)的抗菌、抗病毒方法治療鵝星狀病毒感染均無效,而且還沒有商業(yè)化疫苗用于預防鵝星狀病毒感染[21]。但已經(jīng)有多種試驗性疫苗的研發(fā)報道,如鵝星狀病毒樣顆粒疫苗[25,51]、鵝星狀病毒滅活疫苗[52]、鵝星狀病毒亞單位疫苗[34]、鵝星狀病毒二價滅活疫苗[53-54]、新型鵝星狀病毒復合疫苗[55]。榮雪路等[56]用表達的鵝星狀病毒衣殼蛋白作為亞單位疫苗免疫種鵝,用瓊脂擴散試驗檢測抗體效價,結果免疫種鵝血清抗體及其所產(chǎn)鵝蛋卵黃抗體的效價均不低于3 log2,對孵化出的雛鵝在3日齡進行人工攻毒,14 d后有母源抗體的雛鵝均存活,保護率為100%。張清水[22]將鵝星狀病毒SD01株在鵝胚中傳至60代時,發(fā)現(xiàn)其已經(jīng)充分被致弱,在雛鵝體內(nèi)連續(xù)傳代未出現(xiàn)毒力返強現(xiàn)象,將其經(jīng)皮下免疫雛鵝,10 d后用強毒攻擊,結果弱毒株的保護率為100%。
張立武等[57]制備的鵝星狀病毒精制卵黃抗體可在鵝整個生長周期內(nèi)有效預防鵝星狀病毒感染。宋楊等[58]制備的鵝星狀病毒卵黃抗體對強毒的攻毒保護率達到100%。李守軍等[59]制備的鵝星狀病毒卵黃抗體對強毒的攻毒保護率為90%。徐麗娜等[53]制備的鵝星狀病毒二價卵黃抗體對強毒的攻毒保護率為90%。唐熠等[60]制備的鵝星狀病毒卵黃抗體對強毒的攻毒保護率為100%。
痛風時,可使用一些常用藥物(如護腎利尿藥)以促進體內(nèi)尿酸排出[61],從而緩解癥狀,如飲水中添加腎腫解毒藥物,3~5 d后癥狀可有所緩解,同時添加5%葡萄糖,效果會更好[29]。張凌云等[34]用鵝星狀病毒亞單位疫苗免疫后制備的卵黃抗體在2個發(fā)病鵝群中應用10 d后,注射組鵝群的死亡率為5.4%和6.4%;而不注射鵝群為40.7%和36.9%,認為卵黃抗體能有效治療鵝星狀病毒感染。鵝星狀病毒卵黃抗體對發(fā)病早期(如個別鵝出現(xiàn)精神沉郁、采食量下降)的鵝至少有80%的治愈率,但對發(fā)病中后期(全群發(fā)病、出現(xiàn)死亡病例)的鵝治療無效[57]??贵w用于特異性治療,但效果不佳,原因可能在于病毒難以培養(yǎng),且病毒滴度不高[21,62],注射單一新型鵝星狀病毒高免卵黃抗體亦無明顯效果[20]。陳琳[63]認為,雛鵝痛風的根源在于脾腎兩虛、運化不暢,最終導致肝腎陰虛、濕熱內(nèi)蘊,治療時應以健脾利濕、清熱解毒、利水通淋為主,應用黨參、白術、茯苓、梔子、黃芩、黃連、板藍根、川木通、車前草、滑石等,加水煎煮3次,合并煎液,連用5 d后,死亡降至2~3只/d,鵝群基本恢復健康。李海利等[64]開發(fā)1種中藥注射劑(黃芩6份、茵陳蒿6份、石韋20份、梔子16份、金銀花12份、黃芪40份、蟑螂10份、苦參3份、萹蓄2份)用于治療新型鵝星狀病毒引起的鵝痛風,可顯著降低血清中尿酸鹽濃度,肌注4 mL/只,2次/d,3 d后病情控制,4~5 d后鵝群恢復正常。
未來應從以下幾方面對鵝痛風型星狀病毒進行研究:(1)單一毒株感染還是兩種及以上毒株混合感染;(2)開發(fā)廣譜疫苗;(3)新型鵝星狀病毒是否由其他星狀病毒跨宿主傳播而來,或變異(如重組)后致??;(4)動物源的星狀病毒對人類是否具有致病性;(5)傳代后全基因組分析發(fā)現(xiàn)了衣殼蛋白上一些氨基酸位點突變,并降低對鵝的致病性,可嘗試研制出相應的弱毒疫苗;(6)致病機制;(7)通過母源抗體能否預防雛鵝新型鵝星狀病毒感染。