高琦,倪宏波,聞曉波
(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動物科技學(xué)院,大慶 163319)
副流感的診斷、流行病學(xué)調(diào)查及防控
高琦,倪宏波,聞曉波
(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動物科技學(xué)院,大慶 163319)
為更深入地了解由副流感病毒引起人類和一些物種的急性、熱性、接觸性副流感傳染病。根據(jù)近些年來國內(nèi)外報道的副流感研究狀況,從副流感的疾病診斷、流行病學(xué)調(diào)查、防控措施等方面進行概述,為該病的防控提供借鑒。
副流感;副流感病毒;流行病學(xué)調(diào)查;疾病防控
副流感(Parainfluenza)是由副流感病毒(Parainfluenza virus,PIV)引起的人類及多種動物的一種急性、熱性、接觸性傳染病,以咳嗽、厭食、發(fā)熱、鼻音、眼黏膜分泌物增多和呼吸困難為主要特征[1],有時伴有腹瀉。PIV侵入機體會干擾免疫功能,并與其他病原發(fā)生混合感染或繼發(fā)細菌性肺炎[2],給控制和消滅本病造成極大困難,一旦發(fā)生此病將很難根除。該病目前缺乏特效藥物,給人類健康和畜牧業(yè)的發(fā)展造成嚴重威脅和巨大的經(jīng)濟損失。該病自上世紀50年代Reisinger等[3-4]在美國的一起“運輸熱”的病例中首次報道并分離出牛副流感病毒3型(Bovine parainfluenza virus type 3,BPIV3)后,已廣泛分布于很多發(fā)達國家和發(fā)展中國家。根據(jù)近些年來國內(nèi)外報道的副流感研究狀況,從副流感的疾病診斷、流行病學(xué)調(diào)查、防控措施等方面進行概述,為該病的防控提供一些借鑒。
副流感一年四季均可發(fā)生,但以天氣驟變的早春、晚秋和寒冷的季節(jié)多見。唾液感染和直接接觸是該病的主要傳播方式,也可以通過糞便、乳汁和流產(chǎn)胎兒進行傳播。臨床表現(xiàn)有溫和型到急性型的呼吸困難、發(fā)熱、肺部產(chǎn)生嚴重的呼吸音、咳嗽、流鼻涕、眼結(jié)膜發(fā)炎、低死亡率和病毒血癥伴隨繼發(fā)性細菌性肺炎等[5]。人副流感病毒3型(Human parainfluenza virus type 3,HPIV3)是對嬰幼兒威脅最大的呼吸道病毒之一,常常引起兒童下呼吸道感染;對于成年人,特別是老年人和免疫缺陷人群,PIV可導(dǎo)致嚴重的反復(fù)發(fā)作的呼吸道感染,如肺炎、支氣管炎和細支氣管炎[6]。BPIV3是牛呼吸道疾病綜合征(Bovine res-piratory disease complex,BRDC)的最主要病原之一,牛副流感在美國乃至全世界被認為是牛場中最嚴重的疾病之一[2]。牛副流感潛伏期通常為2~5 d,患病牛的臨床癥狀一般表現(xiàn)為體溫升高、食欲不振、精神萎靡等癥狀,同時也會出現(xiàn)流鼻涕、流淚并伴有膿性結(jié)膜炎。隨著病情的加重,患病牛會繼發(fā)支原體或細菌等微生物感染,例如牛支原體、溶血性曼氏桿菌、多殺性巴氏桿菌等,從而引起肺炎,導(dǎo)致產(chǎn)生呼吸道疾病綜合征,大大的增加了患病牛的死亡率[7]。對患病牛進行剖檢可見肺臟實變,細支氣管上皮細胞和肺泡的增生和肥大,纖維素性胸膜炎和支氣管肺炎的變化等現(xiàn)象[8]。在某些情況下,如患病牛只受到應(yīng)激時,感染BPIV3后會造成組織損傷和免疫抑制,繼發(fā)感染發(fā)展為支氣管肺炎。副流感的臨床表現(xiàn)無特異性,確診必須依靠特異性檢測[9]。根據(jù)流行病學(xué)和臨床癥狀可初步做出診斷,在第一時間做病原學(xué)鑒定和血清學(xué)檢測,將有助于疾病的早期診斷和預(yù)防,避免抗生素的濫用,有助于該病的防控[10]。
1.1 病原學(xué)診斷
用棉拭子采集處于發(fā)熱期患者或者發(fā)病動物的鼻液和眼分泌物,將采集到的病料在冷藏狀態(tài)下盡快送到實驗室進行病毒分離??梢酝ㄟ^細胞培養(yǎng)法進行病毒分離,采用中和試驗及熒光抗體法鑒定病毒,或者電鏡觀察、核酸探針檢測、RT-PCR[11]等方法進行病原學(xué)鑒定。需要指出的是,上述檢測主要在實驗室中進行,在臨床實踐中還很難推廣,對儀器設(shè)備和操作人員均有較高的要求。
1.2 血清學(xué)診斷
在獸醫(yī)學(xué)上對呼吸道病毒進行檢測傳統(tǒng)上是通過酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)、血清中和試驗(SN)、間接血凝試驗、瓊脂擴散試驗、變態(tài)反應(yīng)檢查以及核酸探針檢測技術(shù)等。如今,越來越多的實驗室用多重實時定量PCR方法對呼吸道病毒進行病原學(xué)診斷,其結(jié)果證明多重實時定量PCR的技術(shù)好于傳統(tǒng)的血清學(xué)檢測方法[12]。但是,病原學(xué)診斷也存在一些局限,例如耗時長且費用昂貴、需要專門的技術(shù)人員和精密儀器等,在臨床中很難普及,只限于實驗室中應(yīng)用。
PIV可以感染很多物種,包括人類、犬類、牛、靈長類動物、綿羊、山羊、美洲野牛、豚鼠、犀牛、麋鹿和駱駝等[13]。1956年Hull等在培養(yǎng)猴腎細胞過程中分離得到了猴副流感病毒5型(SV5)。1959年 Reisinger等[14]分離到BPIV3。1967年Binn等人用犬腎細胞首次從患呼吸道疾病的犬體內(nèi)分離得到犬副流感病毒(CPIV)[15]。PIV為副粘膜病毒科成員,人副流感病毒2型、4型、犬副流感病毒(CPIV)2型和猴副流感病毒(SV)5型為腮腺炎病毒屬成員,牛副流感病毒3型、人副流感病毒1型和4型為呼吸道病毒屬成員。PIV基因組為單股負鏈RNA,基因組長度14 904~17 262核苷酸。PIV可分為1~5型,其中4型又可分為4 a和4 b 2個亞型;5個型之間存在輕微的交叉免疫。
2.1 人副流感
人感染HPIV包括4種血清型,潛伏期為1~4 d。一周歲以內(nèi)的新生兒易感,其中1型和2型主要引起哮喘;HPIV3可引起嬰兒和兒童呼吸道疾病,也可能對神經(jīng)系統(tǒng)造成損害,例如肺炎、支氣管炎和哮喘,其與BPIV3的抗原性相似,可引起小兒的高發(fā)病率和高死亡率[16];HPIV4通常被認為僅散在發(fā)生且所引起疾病的發(fā)病癥狀輕微[15]。在美國,對5周齡以內(nèi)的嬰幼兒進行血清學(xué)檢查發(fā)現(xiàn),接近100%的嬰幼兒均感染過HPIV。某些患者感染HPIV后,死亡率可達50%[17]。
2.2 牛副流感
BPIV3基因結(jié)構(gòu)為3′-leader-N-P-M-F-HN-L-trailer-5′,編碼6種結(jié)構(gòu)蛋白。BPIV3暫時包括BPIV3a、BPIV3b和BPIV3c 3種基因型。BPIV3基因組全長約為15 456 nt,不同毒株之間基因組長度存在一定的長度差異,甚至同一亞型內(nèi)毒株長度也存在差異。例如,A基因型內(nèi)TVMDL24(美國)、910N(日本)毒株長度為15 480 nt,而同型內(nèi)NM09(中國)、TVMDL60(美國)、Kansas(美國)長度為15 456 nt。BPIV3b最早是在澳大利亞分離的(Q5592株),Q5592全基因組全長為15 498 nt,是目前所知的基因組最大的BPIV3毒株,Q5592在很長時間內(nèi)也作為B基因型的原型代表株,因在一定時間內(nèi)未有BPIV3b的報道,然而在2009年美國報道分離到了一株BPIV3b(TVMDL15株)基因組全長為15 474 nt。目前在全世界范圍內(nèi),中國、南韓、日本和美國都有BPIV3c的報道。在我國,2008年中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所薛飛課題組于山東省分離到了C基因型BPIV3(SD0835);課題組于2014年于寧夏規(guī)?;鲆卜蛛x到了一株C基因型BPIV3(NX49)。分子進化分析表明,NX49與SD0835全基因組同源性高達99.3%,在進化上處于同一分支。此外,在阿根廷BPIV3a、BPIV3b和BPIV3c 3種基因型毒株均有所報道[17]。從目前的流行病學(xué)數(shù)據(jù)來看,BPIV3具有全球性傳播和蔓延的趨勢。
2008年,EBERLE等[13]從大西洋寬吻海豚中分離到一種海豚副流感病毒3型(dolphin PIV3,TtPIV1),同時研究證實TtPIV1與BPIV3高度同源。在當(dāng)前的研究中,BPIV3和TtPIV1在BEAS-2B、MDBK和Vero細胞系中具有相似的生長動力學(xué)和促炎性細胞因子(IL-1B,IL-6和CXCL8)的產(chǎn)生。TtPIV1的命名是根據(jù)融合蛋白和RNA聚合酶基因的部分序列來命名的。TtPIV1的全基因序列和后來的系統(tǒng)發(fā)育進化分析表明,TtPIV1全部的6個病毒基因都是屬于BPIV3的基因B型中,并提議將TtPIV1歸類于BPIV3b基因型。
近些年,歐美國家對副流感發(fā)生情況進行了大量的血清流行病學(xué)調(diào)查。Solis Caldern等調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),在墨西哥肉牛中BPIV3的血清陽性率約為85%。Hagglund等在對病毒引起的呼吸道系統(tǒng)疾病進行了6年左右的研究中發(fā)現(xiàn),牛群中每年都會感染BPIV3,且感染水平很高。在伊朗的馬什哈德地區(qū),科學(xué)家利用間接ELISA試劑盒對當(dāng)?shù)啬膛_M行了BPIV3血清陽性的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)約90%的奶牛血清呈BPIV3陽性。在芬蘭進行的牛BPIV3血清學(xué)調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn),約80%的牛血清樣本呈陽性。Intisar等[19]通過BPIV3的ELISA試劑盒,對來自不丹各地的495份駱駝的血清進行檢測,發(fā)現(xiàn)BPIV3血清陽性率約為82%。
1980~1984年之間,對阿根廷牛群的血清流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn),77%的牛只體內(nèi)存在BPIV3抗體。在2012年,從阿根廷的水牛中分離到BPIV3b。此外,在阿根廷和南美洲的駱駝中也發(fā)現(xiàn)了BPIV3b抗體,并從牛和綿羊中分離的到了該病毒。在阿根廷,水牛的養(yǎng)殖是具有重要的經(jīng)濟價值的,是面向全國乃至全世界的市場。水牛這個物種是易受幾個嚴重傳染病影響的,包括在早期1966年埃及報道的BPIV3。此外,副流感也是與水牛健康潛在相關(guān)的疾病之一,可以在牛只之間相互傳播并在群體內(nèi)流行[2]。
我國的調(diào)查數(shù)據(jù)中表明,吉林、內(nèi)蒙、山西3省中血清BPIV3陽性率分別97.35%、84.31%、95.15%[19]。江西省牛血清中BPIV3抗體陽性率為27.8%,陽性率為最低,其他省份均高于50%,2/3的省份樣品陽性率超過80%,福建省樣品陽性率最高,為100%。北方3省牛群中普遍存在BPIV3的感染。調(diào)查的12個省份中,除了江西等個別省份外,其他省份的牛血清中BPIV3陽性率很高,新疆地區(qū)BPIV3的抗體平均陽性率為91.3%。對我國12個省份BPIV3血清流行病毒學(xué)數(shù)據(jù)按照區(qū)域性處理,發(fā)現(xiàn)東北、西北、中部、東南和西南5個地區(qū)牛血清BPIV3抗體陽性率均很高,且陽性率差異不顯著,這表明BPIV3在我國的流行非常普遍并且比較嚴重[21]。
我國目前主要流行株基因型為A型與C型,各基因型臨床分離毒株相對較少且區(qū)域分布僅局限于我國東北部,但血清學(xué)調(diào)查表明我國目前BPIV3已呈全國性流行。我國目前尚無B型BPIV3的報道,國內(nèi)新建奶牛場多從澳大利亞、新西蘭、烏拉圭等國進口青年牛,雖經(jīng)過海關(guān)和隔離場的雙重檢疫,但仍易帶來一些傳染病,其中就包括牛副流感。澳大利亞和美國已經(jīng)報道了B型BPIV3的流行,因此開展BPIV3的流行病學(xué)調(diào)查和監(jiān)控,將為BRDC疾病的防制和以及相關(guān)疫苗的研發(fā)奠定基礎(chǔ)。
2.3 羊副流感
在2013年,從我國江蘇省患呼吸道疾病的山羊群中分離到一株羊副流感病毒3型,命名為JS2013,(Caprine parainfluenza virus type 3,CPIV3)。將JS2013與呼吸道病毒屬的其他毒株進行全基因組系統(tǒng)進化分析,顯示所分離出來的JS2013毒株明顯的不同于HPIV1、仙臺病毒、HPIV3和其他報道過的BPIV3基因型。對JS2013和后來分離的2個CPIV3的HN基因進行更進一步的分析表明,CPIV3毒株形成了一個分群。這個結(jié)果的出現(xiàn)暗示了CPIV3是呼吸道病毒屬的新成員[22]。
2.4 猴副流感
猴副流感病毒(Simian parainfluenza virus type 5,SV5)是存在于猴群中的一種RNA病毒,也是常見的猴源細胞培養(yǎng)中的污染物之一,SV5在猴群中呈隱性感染,一般無明顯的臨床癥狀。SV5還能感染醫(yī)學(xué)實驗研究中常用的實驗動物,例如豚鼠、地鼠等動物,也多呈隱性感染。因此,對實驗動物、相關(guān)生物材料以及最終生物制品進行該病毒檢測也是必要的[23]。
副流感自20世紀50年代在美國首次被發(fā)現(xiàn)至今,給全世界的人類和多種動物帶來巨大的健康威脅和經(jīng)濟損失,該疾病的防治措施是世界性難題。人們應(yīng)增加對本病的關(guān)注,采取有效的防控措施,降低病毒在群體中的傳播水平。因此,對畜群進行呼吸系統(tǒng)疾病的監(jiān)控、預(yù)防和治療是保護畜群健康安全的最好方法[16]。
3.1 監(jiān)控及管理
PIV在人和動物群體中感染非常嚴重,需要加強對副流感疾病的監(jiān)控和預(yù)防等措施。對牛群要做好BPIV3及BRDC相關(guān)病原的監(jiān)控,要加強在牛只轉(zhuǎn)運過程中對BPIV3病毒的檢測,對陽性BPIV3動物要做好隔離和治療措施[24],要做好對外來牛只和物品的隔離和消毒工作。另外,要合理的安排牛群養(yǎng)殖密度,并做好畜舍的衛(wèi)生和消毒工作,從而達到降低發(fā)病率的目的[25]。購置牛應(yīng)到正規(guī)不攜帶傳染病的養(yǎng)殖場進行購買,并且應(yīng)做好各項的檢疫工作,在動物運輸前要做好運輸工具的消毒工作,并向養(yǎng)殖場索要各項檢疫證明;裝車密度要適當(dāng),并備好草料和飲水工具,以便途中牲畜的休息;在運輸過程中應(yīng)每隔一段時間對牲畜進行停車檢查一次;畜主要對畜舍場地做好清掃消毒工作,以及草料和藥械的準(zhǔn)備。牲畜運抵后卸車時要逐頭進行測溫檢查,如有異常立即隔離觀察,并進行治療和護理工作,若隔離觀察2周后如未見異常,方可將其混入大群中進行飼養(yǎng)管理。平時應(yīng)進行良好的畜舍管理,如環(huán)境溫度的控制、避免牲畜過度擁擠和畜舍充足的通風(fēng)等[24]。
3.2 預(yù)防
在人和動物中,因PIV具有宿主特異性,所以致使其毒力很弱。因此,致弱的副流感病毒可作為一個載體,來表達不同病毒的保護性抗原。作為病毒載體或疫苗,安全性是首先考慮的因素,雖然PIV作為病毒載體在安全性方面具有極明顯的優(yōu)勢,但組成PIV各個元件的復(fù)制轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)機制及在此過程中與宿主細胞的相互作用的分子機制還需要進一步深入了解。但有理由相信,隨著基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和分子病毒學(xué)的發(fā)展,PIV作為一種有效的病毒載體具有廣闊的應(yīng)用前景是毋庸置疑的[15]。
HPIV3一般感染出生初期的嬰幼兒,免疫接種的最佳時期為出生的前兩個月,因而應(yīng)盡快研究出安全有效的疫苗。天然殺傷性細胞(natural killer cells,NK cells)因可調(diào)節(jié)過度活躍的T細胞增殖,阻止免疫激活和限制免疫損傷,致使機體內(nèi)的病毒持續(xù)存在,從而導(dǎo)致機體再次感染,給PIV3疫苗的研究帶來困難。因此,目前的PIV3疫苗對機體的健康問題存在著一定的風(fēng)險,人副流感疫苗的研發(fā)仍處在臨床試驗階段。通過對PIV3進行基因重組,使HPIV3和BPIV3的毒力減弱,可用于制備弱毒疫苗來抵抗HPIV3和BPIV3感染所引起的疾病。也可以將HPIV3和BPIV3進行反向遺傳操作技術(shù),制備產(chǎn)生新型的牛-人弱毒疫苗,從而使HPIV3和BPIV3疫苗株毒力減弱。Karron等對此弱毒疫苗進行了I期的臨床試驗,結(jié)果顯示,此疫苗能較高的誘發(fā)機體抗體應(yīng)答水平,同時也使弱毒疫苗中BPIV3的復(fù)制能力下降。Greenberg等在2月齡的嬰兒體內(nèi)進行了II期的臨床評估,結(jié)果顯示,弱毒活疫苗中的PIV可在機體內(nèi)進行穩(wěn)定的復(fù)制,且具有良好的免疫原性,但還需進一步的證實疫苗的臨床安全性問題[16]。F和HN是HPIV3的2個糖蛋白,同樣也是其核心抗原,可以利用糖蛋白中和抗體的能力將其制成亞單位疫苗,從而起到免疫保護作用。但因亞單位疫苗的免疫時間比較短,而且疫苗的成本也比較高,該疫苗未進入臨床試驗階段。利用仙臺病毒株(Sendai virus,SeV)作為載體,表達HPIV3的F和HN蛋白,制成rSeV-PIV3-F和rSeV-PIV3-HN重組疫苗。實驗結(jié)果表明,將重組疫苗轉(zhuǎn)入機體細胞內(nèi),可對HPIV3的感染產(chǎn)生免疫保護作用[25],從而達到對疾病的防控作用。但此疫苗因免疫時間較短成本較高,目前該疫苗并沒有進入臨床試驗。
由于BRDC常見混合感染,因此BPIV3可以與BRSV、牛傳染性鼻氣管炎病毒(IBR)、牛病毒性腹瀉-粘膜病病毒(BVDV)、牛腺病毒(BADV)等制成聯(lián)苗,能夠起到更好的免疫效果。國外應(yīng)用最多的是輝瑞公司(Pfizer animal health)的BPIV-3、BRSV、IBR和BVDV(Ⅰ、Ⅱ)四聯(lián)活疫苗、BPIV-3、BRSV、IBR、BVDV(Ⅰ、Ⅱ)、霍亂弧菌、細螺旋體多聯(lián)活疫苗;Novartis公司的BPIV-3、BRSV、IBR、BVDV(Ⅰ、Ⅱ)、霍亂弧菌、細螺旋體及嗜血桿菌多聯(lián)活疫苗及其他滅活疫苗。因國內(nèi)未充分認識到副流感的危害,因而疫苗方面的研究進展較緩慢。盡管目前人們已逐步認識到副流感給動物養(yǎng)殖方面的危害,尤其是牛副流感,但疫苗研發(fā)嚴重滯后于生產(chǎn)需求,目前國內(nèi)尚無商品化疫苗。在牛副流感的防控上,除了平時的管理和發(fā)病后的對癥治療,無其他有效的防控手段。因此,加快BRDC相關(guān)生物制品研發(fā)及我國獸醫(yī)行政主管部門的審批速度將有助于我國動物副流感等相關(guān)疫病防控。
3.3 治療
HPIV所引起的疾病目前尚無特異的治療方法,最佳的治療方法是讓患者在舒適的環(huán)境下休息。如果發(fā)生高熱癥狀,可通過服用乙酰氨基酚來減緩發(fā)熱癥狀。如在必要的情況下,可服用鎮(zhèn)咳藥,以減緩咳嗽的癥狀。
對感染PIV的發(fā)病動物可進行肌肉注射病毒唑,以達到解熱鎮(zhèn)痛的作用,或者對發(fā)病動物進行肌肉注射30%的安乃近或復(fù)方氨基比林,也可達到治療效果。在防止并發(fā)或繼發(fā)巴氏桿菌等細菌感染時,常以青霉素和鏈霉素聯(lián)合應(yīng)用,也可用卡那霉素或磺胺二甲基嘧啶,同時加用維生素A[6],一般經(jīng)過5~7 d康復(fù)。
當(dāng)前,呼吸系統(tǒng)疾病不僅嚴重威脅著動物群體,同樣對人類也具有深遠的影響,并廣泛存在于全世界,該病已在國際上引起了廣泛的重視并對此進行了深入的研究。BPIV3自20世紀50年代在美國首次發(fā)現(xiàn)至今,給世界養(yǎng)牛業(yè)帶來了巨大損失,該病防治已成為世界性難題。目前,在國內(nèi)外已建立了多種針對副流感的檢測方法,其中因酶聯(lián)免疫吸附實驗(ELISA)具有高敏感性的特點而得到廣泛的應(yīng)用。鑒于副流感在動物群體和人群中感染的嚴重程度,畜主和醫(yī)護人員需全面的認識該病,積極做好此疾病的防控與監(jiān)測工作,加強飼養(yǎng)管理,一旦發(fā)現(xiàn)感染,需及時進行處理,根據(jù)具體情況進行隔離封鎖、檢疫、捕殺感染動物等措施,從而減少疾病的發(fā)生及其帶來的經(jīng)濟損失,保障人民的健康和畜牧業(yè)的發(fā)展。副流感疫苗的臨床階段雖然才剛剛起步,但其是一種具有潛力的疫苗。目前副流感疫苗仍在研究當(dāng)中,隨著生命科學(xué)的不斷發(fā)展,相信在不久的將來,一定會研制出安全有效的副流感疫苗來抵抗副流感病毒的感染。
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Diagnosis,Epidemiological Investigation,Prevention and Control of Parainfluenza
Gao Qi,Ni Hongbo,Wen Xiaobo
(College of Animal Science and Technology,Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing 163319)
Some correlational researches were conducted to deeply learn the Parainfluenza which caused Parainfluenza viruses and the acute,febrile,contagious infectious disease for human beings and various species.This review summarized the disease diagnosis,the epidemiological investigation,the prevention and control measure about the Parainfluenza from some updated articles which associated with Parainfluenza to provide the reference for the prevention and control of the disease.
parainfluenza;parainfluenza virus;epidemiological investigation;prevention and control
Q78
A
1002-2090(2016)06-0102-06
10.3969/j.issn.1002-2090.2016.06.021
2016-02-16
黑龍江省農(nóng)墾總局“十二五”重點科技計劃項目(HNK125B-11-08A,HNK125B-11-02)。
高琦(1993-),女,黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動物科技學(xué)院2015級碩士研究生。
聞曉波,男,副教授,碩士研究生導(dǎo)師,E-mail:xiaobo_wen@byau.edu.cn。