燕 霞 蘇小艷 馬 銳 張東升 李 林 齊敦武 李運(yùn)莉 岳嬋娟 馮 娜 侯 蓉* 劉頌蕊*
(1.成都大熊貓繁育研究基地,四川省瀕危野生動(dòng)物保護(hù)生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都,610081;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院,長(zhǎng)春獸醫(yī)研究所,長(zhǎng)春,130122)
大熊貓(Ailuropodamelanoleuca)是我國(guó)特有的旗艦物種[1],根據(jù)第4次野生大熊貓調(diào)查顯示,全國(guó)野生大熊貓種群數(shù)量達(dá)1 864只[2],截至2019年11月12日,全球圈養(yǎng)大熊貓數(shù)量已達(dá)600只[3]。盡管在中國(guó)政府和其他相關(guān)單位的保護(hù)下,大熊貓由瀕危物種(EN)降級(jí)為易危(VU),但其生存狀態(tài)仍受到保護(hù)區(qū)周邊家養(yǎng)犬的威脅。犬可以捕殺本地獵物,包括大型哺乳動(dòng)物(Mammalia),目前已發(fā)現(xiàn)其與數(shù)十種物種的滅絕有關(guān)[4]。自由放養(yǎng)的犬在單獨(dú)行動(dòng)時(shí)最多可移動(dòng)30 km,棲息地可達(dá)28.5 km2[5]。與大多數(shù)熊科(Ursidae)動(dòng)物一樣,大熊貓?jiān)跉v史上曾被犬獵殺[6]。保護(hù)區(qū)工作人員觀察到有犬在大熊貓保護(hù)區(qū)內(nèi)活動(dòng),已經(jīng)證實(shí)保護(hù)區(qū)內(nèi)犬的活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致大熊貓棲息地破碎化,并嚴(yán)重干擾大熊貓的正常生活節(jié)律[7-8]。
保護(hù)區(qū)內(nèi)大熊貓還易受到犬?dāng)y帶的犬瘟熱(Canine distemper virus,CDV)等病毒性疾病的威脅[9]。早在1994年,在四川臥龍自然保護(hù)區(qū)大熊貓和周邊犬的體內(nèi)檢測(cè)到了犬瘟熱病毒和犬冠狀病毒(Canine coronavirus,CCV)抗體[10]。犬常攜帶CDV、細(xì)小病毒(Parvovirus,PV)、輪狀病毒(Rotavirus,RV)和狂犬病病毒(Rabies virus,RABV),其中CDV、PV和RV能感染并導(dǎo)致大熊貓發(fā)病,甚至造成死亡。2014年12月—2015年4月,陜西省珍稀野生動(dòng)物搶救飼養(yǎng)研究中心的6只圈養(yǎng)大熊貓相繼感染CDV而發(fā)病,其中5只治療無(wú)效死亡[11]。成都和重慶兩動(dòng)物園的大熊貓血清學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示,大熊貓PV感染陽(yáng)性率達(dá)50%,臨床特征表現(xiàn)為出血性小腸炎[12]。王成東等[13]報(bào)道某基地在2001年有17只幼齡大熊貓(5~11月齡)先后感染RV,其中1只6月齡大熊貓?jiān)诎l(fā)病4 d后多器官功能衰竭死亡。2000—2003年,成都大熊貓繁育研究基地的大熊貓?jiān)碦V病發(fā)病率為64.7%[14]。狂犬病為一種自然疫源性疫病,雖然目前未有大熊貓感染該病的報(bào)道,但該病為人畜共患病,一旦發(fā)病,病死率高達(dá)100%。
盡管犬對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)大熊貓等野生動(dòng)物造成了巨大威脅,但全面捕捉和獵殺保護(hù)區(qū)內(nèi)犬的實(shí)際意義不大:一方面放牧和守護(hù)家園需要,村民會(huì)繼續(xù)購(gòu)買(mǎi)犬飼養(yǎng);另一方面犬可作為示警動(dòng)物,有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)保護(hù)區(qū)內(nèi)犬瘟熱等病毒的流行情況,避免犬瘟熱等病毒給保護(hù)區(qū)內(nèi)大熊貓等野生動(dòng)物帶來(lái)毀滅性的危害。因此,在保護(hù)區(qū)周邊潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域建立免疫隔離帶是防控病毒病的一個(gè)行之有效的辦法。本研究對(duì)大熊貓保護(hù)區(qū)潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)犬的飼養(yǎng)情況(數(shù)量、飼養(yǎng)方式、體重和體長(zhǎng)、性別)開(kāi)展調(diào)查,為大熊貓自然保護(hù)區(qū)制定犬的管控措施提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù);對(duì)犬?dāng)y帶的CDV、PV、RV和RABV進(jìn)行監(jiān)測(cè)以評(píng)估病毒對(duì)野生大熊貓和人類(lèi)健康的影響。
將與大熊貓自然保護(hù)區(qū)直線距離5 km內(nèi)的村落定義為潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。2019年5月21—24日,在2個(gè)自然保護(hù)區(qū)潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的5個(gè)行政村(瓦屋山自然保護(hù)區(qū)的燕遠(yuǎn)村、黑山村、孔雀村和長(zhǎng)河村;大相嶺自然保護(hù)區(qū)的發(fā)展村)內(nèi)采集78只犬口腔拭子和55只犬血樣。
2019年5月21—24日,通過(guò)實(shí)地走訪和問(wèn)卷調(diào)查等方式向瓦屋山和大相嶺大熊貓自然保護(hù)區(qū)潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的養(yǎng)犬村戶了解犬的飼養(yǎng)方式(拴養(yǎng)或散養(yǎng)),稱(chēng)量和測(cè)量犬的體重和身長(zhǎng),并記錄。參考趙九洲等[15]的研究,定義體重≤4 kg、身長(zhǎng)≤25 cm的犬為超小型犬;體重5~10 kg、身長(zhǎng)26~40 cm的犬為小型犬;體重11~30 kg、身長(zhǎng)41~60 cm的犬為中型犬;體重31~40 kg、身長(zhǎng)61~70 cm的犬為大型犬。在村民自愿的原則下,免費(fèi)為調(diào)查犬提供犬瘟熱、腺病毒2型、副流感和細(xì)小病毒病四聯(lián)活疫苗(以下簡(jiǎn)稱(chēng)犬瘟熱四聯(lián)苗,購(gòu)自Zoetis公司)。
CDV引物的設(shè)計(jì)和合成參考張煥容等[16]的研究;PV選擇通用引物[17];從GenBank中下載CRV毒株A79-10/G3P[3](ID:EU708939.1)、CU-1(ID:EU708917.1)、K9(ID:EU708928.1)、RVA/Dog-tc/ITA/RV52-96/1996/G3P[3](ID:HQ661128.1)和GPRV毒株CH-1(ID:GU188284.1)的VP7蛋白全基因序列,通過(guò)DNAMAN 8分析各序列保守區(qū)域,利用Oligo7分別設(shè)計(jì)針對(duì)CRV和GPRV的2對(duì)引物(CRV和GPRV1),并參考雷燕等[18]研究中的GPRV引物(GPRV2)作進(jìn)一步驗(yàn)證(表1)。以上引物均由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。
在生物安全柜內(nèi),將78份口腔拭子棉花頭分別置于1.5 mL離心管內(nèi),加入700 μL無(wú)菌生理鹽水,振蕩30 s,12 000 r/min離心5 min后取液體按照試劑盒說(shuō)明書(shū)提取病毒RNA和DNA(TaKaRa?病毒RNA提取試劑盒購(gòu)自天根生化科技(北京)有限公司;AXYGEN?病毒DNA提取試劑盒購(gòu)自康寧生命科學(xué)(吳江)有限公司),將病毒RNA反轉(zhuǎn)錄成cDNA(TaKaRa?反轉(zhuǎn)錄試劑盒購(gòu)自天根生化科技(北京)有限公司)。cDNA產(chǎn)物和DNA產(chǎn)物于-20 ℃保存。PCR反應(yīng)體系(25.0 μL):模板DNA(或cDNA)2.0 μL,TaqMIX(2×)12.5 μL,上、下游引物各1.0 μL,ddH2O 8.5 μL。CDV擴(kuò)增條件:94 ℃預(yù)變性3 min;94 ℃變性30 s,50 ℃退火30 s,72 ℃延伸1 min,共35個(gè)循環(huán);72 ℃終延伸5 min。PV擴(kuò)增條件:95 ℃預(yù)變性2 min;95 ℃變性30 s,56 ℃退火30 s,72 ℃延伸1 min,共35個(gè)循環(huán);72 ℃終延伸7 min。RV擴(kuò)增條件:94 ℃預(yù)變性3 min;94 ℃變性30 s,54 ℃退火30 s,72 ℃延伸1 min,共35個(gè)循環(huán);72 ℃終延伸7 min。取擴(kuò)增產(chǎn)物在110 V條件下,1%瓊脂糖凝膠電泳30 min,PCR陽(yáng)性產(chǎn)物經(jīng)Qiaquick PCR純化試劑盒(德國(guó)QIAGEN有限公司)純化后送至生工生物工程(上海)股份有限公司測(cè)序,將測(cè)序結(jié)果在NCBI中比對(duì),確定病毒種類(lèi)。下載不同物種源的病毒基因組序列,使用MEGA 7中Neighbor-joining法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹(shù),分析陽(yáng)性病毒序列的親緣性。由于運(yùn)用PCR檢測(cè)RABV病原須在生物安全2級(jí)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,而本實(shí)驗(yàn)室未達(dá)標(biāo)準(zhǔn),故本研究未進(jìn)行RABV病原的PCR擴(kuò)增與檢測(cè)。
調(diào)查犬在本次采集血樣前均未進(jìn)行RABV疫苗免疫,故檢測(cè)調(diào)查犬血清中RABV的抗體水平能大致掌握調(diào)查犬RABV的既往感染史。在長(zhǎng)春獸醫(yī)研究所采用中和抗體法檢測(cè)調(diào)查犬血清中RABV抗體效價(jià)。試驗(yàn)步驟參考杜曉鵬等[19]的研究,以犬血清RABV中和抗體效價(jià)≥0.50 IU/mL為陽(yáng)性標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到或超過(guò)0.50 IU/mL,即對(duì)RABV具有有效的保護(hù)水平。
瓦屋山和大相嶺大熊貓自然保護(hù)區(qū)潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域家養(yǎng)犬共計(jì)178只,其中51.7%(92/178)的犬為自由散養(yǎng)狀態(tài),48.3%(86/178)的犬為拴養(yǎng)。中型犬占47.2%(84/178),小型犬占38.8%(69/178),超小型犬和大型犬分別占10.7%(19/178)和3.3%(6/178)。中型犬和小型犬占比大,合計(jì)為86.0%;大相嶺保護(hù)區(qū)潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)犬的數(shù)量(119只)明顯高于瓦屋山保護(hù)區(qū)(59只)(表2),對(duì)其中158只犬進(jìn)行了犬瘟熱四聯(lián)苗免疫,免疫率達(dá)88.8%(158/178)。
表2 大相嶺和瓦屋山自然保護(hù)區(qū)潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域家養(yǎng)犬情況
采用PCR技術(shù)對(duì)78份犬口腔拭子樣本進(jìn)行CDV、PV和RV抗原檢測(cè),結(jié)果顯示:CDV和PV均為陰性;采用GPRV1引物擴(kuò)增,陽(yáng)性樣品在743 bp出現(xiàn)目的條帶(圖1A),采用GPRV2引物擴(kuò)增,陽(yáng)性樣品在342 bp出現(xiàn)目的條帶(圖1B),2種引物的陽(yáng)性樣品具有完全一致性,陽(yáng)性率均為76.9%(60/78)。對(duì)所有GPRV1和GPRV2陽(yáng)性樣品的PCR產(chǎn)物回收測(cè)序后在NCBI中比對(duì),發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物與大熊貓?jiān)碦V同源性最高。隨機(jī)選取4份RV陽(yáng)性樣品構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹(shù),分析結(jié)果顯示:陽(yáng)性RV與大熊貓?jiān)碦V(GU188284.1)的親緣性最高,與人源、犬源、貓?jiān)春拓i源RV的親緣性均較低(圖2)。綜上表明,犬?dāng)y帶的RV與大熊貓?jiān)碦V同源率為100%,為大熊貓?jiān)碦V。
圖1 部分陽(yáng)性輪狀病毒樣品的RT-PCR檢測(cè)結(jié)果Fig.1 Detection of RT-PCR amplification for part of RV positive samples 注:M.DL5000 DNA Marker;1.生理鹽水作為陰性對(duì)照;2.輪狀病毒陽(yáng)性對(duì)照;3~10.部分輪狀病毒陽(yáng)性樣品 Note:M,DL5000 DNA Marker.l,Normal saline for negative control.2,RV positive control.3-10,Part of RV positive samples
圖2 部分陽(yáng)性輪狀毒株序列發(fā)育進(jìn)化樹(shù)Fig.2 Phylogenetic tree for part of RV positive isolates
通過(guò)中和抗體法對(duì)犬血清中RABV抗體效價(jià)進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示55份血清中有7份中和抗體效價(jià)≥0.50 IU/mL,說(shuō)明僅12.7%(7/55)的犬?dāng)y帶具有保護(hù)效力的抗體(表3)。
表3 犬血樣中狂犬病病毒抗體效價(jià)
近年來(lái),野生大熊貓的棲息地破碎化嚴(yán)重,部分大熊貓種群仍然面臨生存風(fēng)險(xiǎn)[20],而放牧家畜已成為大熊貓生境中最主要的干擾因素[21-23]。我國(guó)大熊貓保護(hù)區(qū)多地處中西部山區(qū),由于歷史和地理因素的限制,保護(hù)區(qū)內(nèi)仍有村民居住,村民散養(yǎng)犬較多,幾乎不進(jìn)行防疫。犬因食物匱乏,自由覓食,活動(dòng)地區(qū)常與野生大熊貓活動(dòng)地區(qū)重疊[24]。進(jìn)入保護(hù)區(qū)的犬有可能大幅減少大熊貓有效棲息地面積,Callan等[7]2020年對(duì)栗子坪自然保護(hù)區(qū)大熊貓棲息地普查,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)大熊貓(86.0%)的活動(dòng)地點(diǎn)都集中在偏遠(yuǎn)的“無(wú)犬區(qū)”;滕繼榮等[8]對(duì)甘肅白水江國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)林緣社區(qū)飼養(yǎng)犬只對(duì)大熊貓時(shí)空節(jié)律產(chǎn)生的影響展開(kāi)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)犬活動(dòng)范圍與大熊貓潛在棲息地存在28.2%的區(qū)域重疊,犬給大熊貓的活動(dòng)節(jié)律帶來(lái)顯著影響。本研究發(fā)現(xiàn),2個(gè)自然保護(hù)區(qū)潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的散養(yǎng)犬居多,以中型犬和雄犬為主,家養(yǎng)犬大多未做常規(guī)疫苗免疫。筆者通過(guò)紅外相機(jī)發(fā)現(xiàn)犬進(jìn)入保護(hù)區(qū)的現(xiàn)象,保護(hù)區(qū)潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)犬對(duì)大熊貓等野生動(dòng)物構(gòu)成了威脅。大相嶺保護(hù)區(qū)潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)家養(yǎng)犬119只,比瓦屋山保護(hù)區(qū)多50.4%,以散養(yǎng)為主,由此推測(cè)大相嶺自然保護(hù)區(qū)內(nèi)大熊貓等野生動(dòng)物受周?chē)母蓴_更大。
犬是雜食動(dòng)物,不僅會(huì)捕殺野生動(dòng)物,與野生動(dòng)物競(jìng)爭(zhēng)獵物,還可能將自身感染的疾病傳播給野生動(dòng)物。犬?dāng)y帶的常見(jiàn)病原,如CDV、PV和RV都可感染大熊貓。CDV的自然宿主從最初的犬科(Canidae)動(dòng)物不斷擴(kuò)大至貓科(Felidae)、鬣狗科(Hyaenidae)、浣熊科(Procyonidae)、熊科和小熊貓科(Ailuridae)等[25-26]。1983年就有關(guān)于大熊貓死于CDV繼發(fā)細(xì)菌病的報(bào)道[27];李金中等[28]于1999年用特異性CDV引物從死亡大熊貓肝臟中檢測(cè)出陽(yáng)性樣本,經(jīng)基因序列對(duì)比分析進(jìn)一步證實(shí)了大熊貓能夠感染CDV。臨床發(fā)現(xiàn),大熊貓一旦感染上CDV,致死率幾乎高達(dá)100%,已成為威脅大熊貓和小熊貓(Ailurusfulgens)種群數(shù)量的主要烈性傳染病[29-30]。PV感染后可引發(fā)動(dòng)物感染病毒性腸炎和幼崽心肌炎[31],常見(jiàn)的有犬、狐、貂和貓等。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,有大熊貓因自然感染PV而發(fā)生腸炎的情況[12]。本試驗(yàn)所測(cè)樣本表明,2019年5月瓦屋山和大相嶺自然保護(hù)區(qū)潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的家養(yǎng)犬均未攜帶CDV和PV,由于未進(jìn)行血清抗體檢測(cè),犬是否曾經(jīng)感染過(guò)這2種病毒需進(jìn)一步研究。
RV臨床上以腹瀉為特征,主要發(fā)生在幼犬中,成年犬一般不表現(xiàn)癥狀或癥狀輕微,目前尚無(wú)有效疫苗[32]。大熊貓?jiān)碦V主要感染幼齡大熊貓(5~11月齡),引起幼齡大熊貓腹瀉甚至死亡。由于成年大熊貓感染RV多為隱性經(jīng)過(guò),并持久地向外界排毒,RV對(duì)環(huán)境因子和許多常見(jiàn)消毒劑有較強(qiáng)的抵抗力,導(dǎo)致某一地區(qū)發(fā)病后會(huì)連續(xù)發(fā)病[14],這給大熊貓的繁育、健康及野化放歸帶來(lái)重大威脅。YAN等[33]前期對(duì)栗子坪自然保護(hù)區(qū)周邊犬只開(kāi)展疾病調(diào)查也發(fā)現(xiàn)犬的血清中含有RV抗體。本研究根據(jù)GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中犬源RV和大熊貓?jiān)碦V序列均設(shè)計(jì)了引物,以雷燕等[18]研究中的大熊貓?jiān)碦V引物作了進(jìn)一步驗(yàn)證,電泳和親緣關(guān)系分析結(jié)果均表明保護(hù)區(qū)潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)犬?dāng)y帶的RV并非犬源RV,而是大熊貓?jiān)碦V,推測(cè)可能是散養(yǎng)犬進(jìn)入大熊貓保護(hù)區(qū)內(nèi)感染了大熊貓?jiān)碦V,將病毒帶回潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域內(nèi),造成了犬的大面積感染。由于缺少野生大熊貓相關(guān)樣本,這種推測(cè)無(wú)法得到驗(yàn)證。眾所周知,野生大熊貓為獨(dú)居動(dòng)物,自身攜帶的病毒在大熊貓間相互傳染的概率相對(duì)較低,但是犬為群居動(dòng)物,在保護(hù)區(qū)內(nèi)大范圍活動(dòng),由犬?dāng)y帶的病毒可在野生大熊貓種群中擴(kuò)散,威脅野生大熊貓種群的健康,這一問(wèn)題需要引起關(guān)注。保護(hù)區(qū)潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的家養(yǎng)犬有可能進(jìn)一步將自身攜帶的RV回傳給大熊貓,因此,建立免疫隔離帶和勸導(dǎo)村民拴養(yǎng)犬,對(duì)保障大熊貓種群健康具有十分重要的意義。
狂犬病是RABV所致的急性傳染病,由犬傳播,目前尚缺乏有效的治療手段,人患狂犬病后的病死率近100%,故應(yīng)加強(qiáng)預(yù)防措施[34]。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn),部分犬(12.7%)具有有效的狂犬病保護(hù)性抗體,而當(dāng)?shù)剡@些犬基本上未接種過(guò)狂犬病疫苗,說(shuō)明該地區(qū)的犬曾接觸過(guò)RABV。雖暫未發(fā)現(xiàn)大熊貓感染狂犬病的病例,但其作為一種人獸共患性傳染病,威脅了當(dāng)?shù)鼐用窈腿苿?dòng)物的健康,應(yīng)倡導(dǎo)村民對(duì)家養(yǎng)犬接種狂犬病疫苗,減低患病及傳染風(fēng)險(xiǎn)。
犬接種疫苗可有效預(yù)防犬瘟熱等疾病,目前市場(chǎng)上成熟的犬用疫苗產(chǎn)品很多,但尚無(wú)大熊貓用疫苗產(chǎn)品。本研究在村民自愿的前提下,對(duì)保護(hù)區(qū)潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的158只家養(yǎng)犬接種了犬瘟熱四聯(lián)苗,在大熊貓自然保護(hù)區(qū)潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域建立犬瘟熱和細(xì)小病毒的免疫隔離帶。劉小斌等[24]通過(guò)接種疫苗在佛坪大熊貓保護(hù)區(qū)建立犬瘟熱免疫隔離帶,取得了較好的效果。本研究會(huì)在后期持續(xù)調(diào)查免疫犬的抗體水平,并每年進(jìn)行疫苗免疫接種。
綜上所述,野生大熊貓?jiān)谌祟?lèi)等相關(guān)活動(dòng)的影響下,生存空間逐步縮小且面臨各種疾病的威脅,需定時(shí)對(duì)保護(hù)區(qū)周邊犬開(kāi)展流行病學(xué)調(diào)查、疫苗免疫和建立免疫隔離帶,可有效阻斷犬瘟熱等疾病的傳播。同時(shí),聯(lián)系當(dāng)?shù)乇Wo(hù)區(qū)管理局,加強(qiáng)犬的科學(xué)飼養(yǎng)宣傳,減輕對(duì)大熊貓等野生動(dòng)物的干擾和影響。
致謝:感謝滎經(jīng)縣大相嶺自然保護(hù)區(qū)管理局和大熊貓國(guó)家公園眉山管理分局工作人員及地方政府工作人員對(duì)本研究開(kāi)展犬調(diào)查、犬免疫接種及采樣等工作的支持和幫助;感謝保護(hù)區(qū)周邊養(yǎng)犬村民的大力配合;感謝本部門(mén)同事向波、陳麗和李雯靜進(jìn)行文明養(yǎng)犬的科普宣傳工作。