蔣嬌嬌,岳 華,湯 承
(西南民族大學,四川成都 610041)
牦牛是青藏高原特有的牛種,為牧民們提供了重要的生產(chǎn)生活資料。我國牦牛主要分布在西藏、青海、四川、甘肅、云南等地,飼養(yǎng)數(shù)量超過1 500 萬頭,是世界上擁有牦牛數(shù)量最多的國家,占世界牦??倲?shù)的95%以上[1]。牛呼吸道綜合征(bovine respiratory disease complex,BRDC)是嚴重危害養(yǎng)牛業(yè)的一類疾病,除發(fā)熱外,主要表現(xiàn)咳嗽、流鼻涕及呼吸困難等呼吸道癥狀,發(fā)病率和死亡率都較高[2]。病毒、細菌和支原體等都可引起B(yǎng)RDC,其中病毒包括牛病毒性腹瀉病毒(bovine viral diarrhoea virus,BVDV)、牛副流感病毒3 型(bovine parainfluenza virus type 3,BPIV-3)、牛傳染性鼻氣管炎病毒(infectious bovine rhinotracheitis virus,IBRV)、牛冠狀病毒(bovine coronavirus,BCoV)、牛呼吸道合胞體病毒(bovine respiratory syncytial virus,BRSV)和牛腺病毒3型(bovine adenovirus type 3,BAdV-3)等,常見細菌和支原體包括多殺性巴氏桿菌(Pasteurella multocida,Pm)、溶血性曼氏桿菌(Mannheimia haemolytica,Mh)和牛支原體(Mycoplasma bovis,Mb)等[3]。一般認為病毒常作為原發(fā)性病原可侵害牛呼吸道黏膜并使機體抵抗力下降,引起條件性致病菌的繼發(fā)感染,從而加重病牛的臨床癥狀[4]。引起B(yǎng)RDC 的病因復雜,且常為多病原混合感染,而各種病原引起的臨床癥狀相似,往往需要實驗室檢測來確定病原。盡管牦牛群中暴發(fā)BRDC 的報告很多,但多數(shù)報道是針對細菌進行的檢測[5-7],而對BRDC 樣本進行病毒檢測和分離的報告很少,這在一定程度上制約了牦牛BRDC 的防控。
2022 年2 月,川西北高原某地牦牛暴發(fā)以發(fā)熱、流涕、呼吸困難、個別母畜流產(chǎn)為特征的疾病。該地養(yǎng)殖牦牛16 000 余頭,至5 月底約3 000 頭發(fā)病,發(fā)病率約為18.8%,1 600 余頭死亡,死亡率約為10.0%。本研究旨在通過對該地發(fā)病牦牛進行病原學診斷,確定引起B(yǎng)RDC 的病原,為該地牦牛呼吸道疾病防控提供參考。
2022 年5 月,當?shù)孬F醫(yī)部門送檢13 頭發(fā)病牦牛(編號1~13)的20 份樣本,包括8 份鼻拭子樣本、4 份全血樣本、2 份流產(chǎn)中陰道拭子樣本(以下簡稱流產(chǎn)拭子)、5 份肺臟樣本和1 份胎盤組織樣本(表1);BCoV、BVDV、IBRV、BAdV-3、BPIV-3、BRSV、Mb、Pm 及Mh 等病原陽性核酸,由西南民族大學動物醫(yī)學實驗室保存。
表1 20 份不同組織樣本來源 單位:份
TrizolTMReagent、Prime ScriptTMRT、DL 2 000 DNA Marker 等,購于南京諾唯贊生物公司;TaKaRa T3 Super PCR Mix,購自擎科生物;Life ECO 基因擴增儀,購于杭州博日科技有限公司產(chǎn)品;凝膠成像系統(tǒng)、核酸蛋白電泳儀,購于Bio-Rad 公司產(chǎn)品;高速離心機,購于Eppendorf 公司。
在鼻拭子、流產(chǎn)拭子、全血樣本以及搗碎的胎盤和肺臟組織樣本中,分別加入5 mL PBS 溶液吹打混勻,渦旋3 min,10 000 r/min 離心3 min后取上清液備用。
用酚-氯仿抽提法提取樣本DNA,用Trizol法提取樣本RNA,再反轉錄合成cDNA。反轉錄體系:DEPC-treated Water 8 μL,5×Reaction Mix 4 μL,Supreme Enzyme Mix 3 μL,RNA 5 μL;反應條件:25 ℃ 10 min,55 ℃ 15 min,85 ℃ 5 min。
參照文獻報道的PCR 方法,分別對20 份樣品進行BVDV、BPIV-3、IBRV、BCoV、BRSV、BAdV-3、Pm、Mh 和Mb 等9 種BRDC 相關病原檢測,引物信息見表2。陽性樣品的PCR 產(chǎn)物,送往生工生物工程(上海)股份有限公司測序,以驗證檢測結果的準確性。
表2 PCR 檢測引物信息
參照文獻[16]報道的方法擴增IBRV 完整gC基因序列,根據(jù)gC編碼的氨基酸序列[17]建立進化樹確定IBRV 基因型。
參照文獻[18]報道的方法進行A、B 和D 型莢膜抗原分型,參照文獻[19]報道的方法進行E和F 型莢膜抗原分型。
相關病原的PCR 檢測結果(表3)顯示:在20 份樣本中共檢測出IBRV、BAdV-3 和Pm 3 種病原,其他病原未檢出;4 份全血樣本中檢測出3 份IBRV、1 份BAdV-3 陽性,1 份胎盤組織樣本中檢出IBRV 陽性,8 份鼻拭子樣本中檢出3 份IBRV、5 份BAdV-3 陽性,2 份流產(chǎn)拭子中檢出2 份BAdV-3 陽性,5 份肺臟組織樣本中檢出4 份Pm陽性;IBRV+BAdV-3 混合感染率為23.1%(3/13),IBRV+Pm 混合感染率為15.4%(2/13),BAdV-3+Pm 混合感染率為15.4%(2/13),IBRV+BAdV-3+Pm 混合感染率為15.4%(2/13)。陽性擴增產(chǎn)物經(jīng)過測序均為特異性擴增,進一步證實該地牦牛暴發(fā)的呼吸道疾病由IBRV、BAdV-3 和Pm 3 種病原感染引起。
表3 3 種病原陽性樣本的來源牦牛分布
成功獲取了7 份陽性樣本中的完整gC基因?;诎被徇M化樹的分析結果(圖1)顯示:本研究檢出的IBRV 陽性樣品與1.2 型毒株聚為一大支,故可判斷引起該地牦牛呼吸道疾病暴發(fā)的是1.2 型IBRV。
圖1 IBRV gC 基因氨基酸進化樹
對4 份Pm 陽性樣本進行莢膜抗原分型鑒定,結果發(fā)現(xiàn)4 份樣本均為A 型(圖2)。
圖2 Pm 陽性樣本莢膜抗原分型結果
本研究對川西北某地牦牛暴發(fā)的以發(fā)熱、流涕、呼吸困難、個別母畜流產(chǎn)為特征的疫病進行了9 種主要呼吸道病原檢測,綜合病原檢測結果和臨床資料分析,確定該起病情是由1.2 型IBRV、BAdV-3 和A 型Pm 感染引起的。由于存在多病原混合感染,加之當?shù)仃笈o曫B(yǎng)管理粗放,基層獸醫(yī)力量薄弱,早春牧草匱乏導致營養(yǎng)攝入不足,高原天氣較為寒冷等因素,加重了此次病情,以至牦牛發(fā)病率和死亡率均較高。
巴氏桿菌病是由Pm 引起的一種牛急性敗血性傳染病,在青藏高原牦牛中多呈散發(fā)或地方流行,一年四季均可發(fā)生。近年來,關于牦牛巴氏桿菌病的報道較多,在青海、甘肅等地均有該病發(fā)生[20-21],給牦牛養(yǎng)殖業(yè)造成了嚴重經(jīng)濟損失。Pm 血清型Cater 分型法根據(jù)不同的莢膜抗原將Pm分為5 個血清型[19]。過去在牦牛群中流行的Pm 主要為B 型[22-24],而本研究檢出的為A 型,證實了A 型Pm 在川西北地區(qū)的存在和流行;近年在西藏牦牛中也分離出了A 型Pm[25-26],因此有必要進一步加強對牦牛A 型Pm 流行情況的調查。A、B 型Pm 的交叉保護效果不好[27],此次發(fā)病牦牛接種過B型Pm疫苗,因而未能防御A型Pm對牦牛的感染。
IBRV 主要導致牛呼吸系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)疾病,根據(jù)其gC基因編碼的氨基酸差異可以將其劃分為1.1 型與1.2 型,兩者的抗原性有差異。有資料[17]顯示,1.1 型IBRV 易引起呼吸道疾病,而1.2 型易引起生殖疾病。IBRV 在西藏、青海、四川等牦牛主產(chǎn)區(qū)廣泛流行,但還未見對牦牛源IBRV 進行分型的報道[28-32]。本研究檢出的7 份IBRV 陽性樣品均為1.2 型,發(fā)病牛主要表現(xiàn)為呼吸道癥狀,也有部分牛表現(xiàn)為流產(chǎn),并且在流產(chǎn)胎盤中也檢出了1.2 型IBRV,這也證實了1.2 型IBRV 在該地牦牛中的存在和流行,而且引起的臨床癥狀也發(fā)生了變化,因此有必要進一步研究1.2 型IBRV 對牦牛的致病性及其在牦牛中的流行情況,
BAdV-3 也是引起B(yǎng)RDC 的病原體之一,可引起支氣管炎和支氣管肺炎[33]。BAdV-3 在我國牛群中廣泛存在和流行[34-35],但是還未見關于BAdV-3感染牦牛的報道。本研究在發(fā)病牦牛的鼻拭子、血液、流產(chǎn)拭子中均檢出了BAdV-3,表明該病毒可以引起牦牛的全身感染,并證實BAdV-3 在該地牦牛群中的存在和流行,因而豐富了牦牛BRDC 的病原譜,為牦牛BRDC 的防控提供了參考。
本研究通過對發(fā)病牦牛進行相關病原PCR 檢測及分型鑒定,確診該起牦牛BRDC 的暴發(fā)由1.2型IBRV、BAdV-3 和A 型Pm 感染引起,證實了BAdV-3 與1.2 型IBRV 在該地牦牛中的存在和流行,提示有必要加強這3 種病原的監(jiān)測和研究。