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禽传染性支气管炎流行动态与防控对策

浏览次数: 日期:2018年3月23日 14:35

摘  要:
  禽传染性支气管炎(Avianinfectious bronchitis,IB)是由禽传染性支气管炎病毒(Avian infectious bronchitis virus,IBV)引起的鸡的一种急性、高度传染性的病毒性疾病。
  该病主要引起感染鸡呼吸道损伤,部分毒株可以引起严重的肾脏病变。IBV也能在输卵管复制,成年母鸡感染后会对产蛋量和蛋品质造成较大影响,雏鸡感染后还会导致输卵管和卵巢发育异常,形成“假母鸡”。
  虽然疫苗免疫作为当前控制该病的最有效手段已被广泛应用于家禽生产,但长期以来该病在国内的流行并未得到有效控制,而且随着近年来我国家禽养殖规模的日益扩大,由该病所造成的损失也日益凸显,目前该病已经成为对我国养鸡业危害最严重的传染病之一。
  文章结合IBV分型技术、病原生物学特性和当前国内的流行动态对该病的防控对策进行简要的分析。

关键词:禽传染性支气管炎;分型技术;流行病学;防控对策

禽传染性支气管炎病毒分型技术
  禽传染性支气管炎病毒(IBV)在分类上属于冠状病毒科冠状病毒属中的γ-冠状病毒。IBV基因组为不分节段的单股正链RNA,病毒独特的复制特性决定了IBV基因组极易发生遗传变异。大量研究发现IBV基因组变异可通过RNA的点突变、碱基插入/缺失和不同毒株间的基因重组而产生。病毒的高度变异性造成了不同IBV毒株之间巨大的抗原性差异,形成了众多的血清型。研究表明不同血清型的IBV毒株之间交叉保护性较低甚至完全没有交叉保护,给疾病的免疫预防带来很大困扰。长期以来,研究人员一直在探寻一种简便快捷的病毒分型方法,能够快速区分毒株问的抗原性差异,为临床选用合适的疫苗提供理论依据。目前国际上尚缺乏统一的IBV分类系统,常用的IBV分型方法主要包括以下几种方法。
1  血清学分型
  IBV血清型是通过病毒中和试验确定的,目前全世界已经发现并命名的IBV血清型达数十种,一些新的血清型还在不断出现,不同血清型毒株之间通常缺乏良好的交叉保护。血清中和试验操作较为繁琐,费时费力,且随着血清型数量的增多,与之对应的标准血清数量也会不断增多,这就使得中和试验需要包括更多的标准血清。由于缺乏一个公认的权威机构可以提供全部标准化的阳性血清,使得血清学分型的方法在实际应用中越来越显示出其局限性。
  目前有些实验室研制了针对特定血清型的特异性单克隆抗体,可通过酶联免疫吸附试验(ELISA)进行病毒分型,比病毒中和试验更为经济。但同样该方法在应用时受到抗体来源的极大限制,只能针对有限的血清型毒株进行分型。
  也有报道认为可以通过血凝抑制试验(HI)进行毒株分型,因为IBV毒株经卵磷脂酶C处理后可获得血凝性,且这种血凝性可以被特异性抗体所抑制。但是最近的研究发现,并非所有IBV毒株处理后均有血凝性,因此该方法的应用同样具有局限性。
2 基因分型
  由于IBV的抗原性差异主要由病毒编码的纤突蛋白中的S1蛋白区段所决定,S1蛋白在诱导IBV保护性免疫反应中起主要作用,所以近年来越来越多的研究选择通过S1基因测序的方式来对IBV毒株进行基因分型。因为S1基因中变异程度最大的区域是位于N端的3个高变区,而且S1基因上主要的中和性抗原表位也位于该区域,因此早期通常选择该区域进行IBV基因分型。但随着基因测序成本的不断降低,目前更多的研究选择采用全长S1基因序列进行分型研究,因其包含的遗传变异信息更为丰富,因此分型的结果也更加准确。
  大量的研究均显示出基因分型与血清学分型结果之间的高度一致性。但也存在一定例外,比如Connecticut 46株和Massachusetts 41(M41)株血清型不同,但其S1蛋白的氨基酸序列仅相差7.6%(核苷酸序列差异仅为4.6%)。同样,部分欧洲分离株的S1蛋白氨基酸序列与荷兰D274分离株的同源性高达97%以上,但血清中和试验表明它们属于不同的血清型。尽管如此,由于基因分型方法操作简便、成本低、速度快且适合所有毒株(包括新出现的毒株)的分型,目前已经得到广泛应用。就总的趋势而言,随着S1基因序列差异增大,毒株间的交叉保护程度将减弱。

IBV的致病性
  IBV可在哈德氏腺、呼吸道、肠道、肾脏、输卵管和公鸡的睾丸等多种组织器官中复制。一般来说不论IBV分离株来自何种组织,它们都易感染鸡的呼吸道并在气管产生特征性病变,一些IBV野毒株还会引起严重的呼吸道疾病并伴有死亡。少数的毒株(如澳大利亚T株)主要引起肾脏病变,但极少引起感染鸡的呼吸道炎性反应。但根据临床调查发现大多数毒株既能引起呼吸道症状也能引起肾脏的病变,而且随着环境条件、感染年龄等差异表现出的致病特点也存在差异。研究发现,是否发生混合感染或继发感染与发病率和死亡率关系非常密切,目前已经发现IBV与大肠杆菌、支原体和H9亚型低致病性禽流感病毒等多种病原之间存在明显的致病协同作用
  IBV对母鸡的生殖道具有较强的致病性。易感产蛋鸡中,不同IBV毒株引起的致病效应差异很大,有的只引起蛋壳色素变化而产蛋量不下降,有的则可引起产蛋量下降10%~50%。如果在幼龄时期发生IBV早期感染,可引起输卵管严重发育不良,形成所谓的“假母鸡”,至性成熟时虽然卵巢可能发育正常,但由于输卵管退化,不能正常产蛋,卵黄掉人腹腔后可引起腹膜炎,有的鸡还可表现输卵管的严重水肿和积液。发生假母鸡的鸡群在开产以后几乎观察不到产蛋高峰。
  在上世纪90年代中期,有报道称中国暴发了肉用仔鸡的“腺胃型"IBV感染,该病的特征是腺胃肿大、出血,死亡率为15%~80%不等。但大量的研究表明该病很难通过人工感染的方式进行复制,尤其是近年来多个报道中用分离自腺胃炎病例的IBV毒株人工感染易感鸡均未复制出腺胃炎的临床表现,但可观察到典型的肾炎病变。因此IBV对腺胃组织的致病变效应有待商榷。

国内IB的流行动态
  我国于1972年首次报道分离到Mass型的IBV流行毒株,以后迅速扩散到全国,但从首次报道该病一直到上世纪90年代中期,由于各种原因,国内关于IBV流行病学的系统监测数据较为匮乏。
  2011年,Han等对1995~2009年国内220个分离株进行系统S1 基因遗传进化分析的结果,发现其中188个毒株可归为9个基因型,19个毒株与Mass型疫苗株高度同源,另有13个毒株无法归入已知基因型。在所有分离株中,QX型(LX4型)毒株占比为54.1%。该结果揭示了该时间段内我国同时存在多个基因型的IBV流行,且QX型毒株已经替代经典的Mass型毒株成为国内流行的优势基因型
  QX型毒株的原型株QXIBV最早于1996年分离于山东青岛一例发生腺胃炎的鸡群,该型毒株对应的欧洲原型株L-1148最早发现于2003年,因其与QXIBV的高度序列同源性而将该型毒株命名为QX型(国内也常称之为LX4型或A2型)。
  监测数据显示,2009年以后QX型毒株在国内分离鉴定的流行毒株中所占的比例进一步加大。作者所在的扬州大学农业部畜禽传染病学重点开放实验室在2009~2015年的流行病学监测中共从全国各地发病鸡群分离鉴定IBV流行株150株,其中QX型毒株105株,占总数的70.0%。排在第二位的是TW-I型,共计14株,占总数的9.33%。其他基因型还包括CK、CH/LSC/99I型、HN08型、CH Ⅵ型、Mass型、tl/CH/LDT3/03型和4/91型等。另外还有极少数的分离株暂无法归入目前已知的基因型,可能是新出现的一些变异型毒株。在所有分离株中,Mass型、tl/CH/LDT3/03型和4/91型分离株合计为16株,占总数的10.67%,但从S1基因序列分析结果来看,大部分毒株与对应的疫苗毒株高度同源,从毒力测定结果来看,也符合弱毒株的特征,因此基本可以判定为对应基因型疫苗毒株的再分离,扣除这部分毒株以后,QX型毒株所占比重接近80%。上述结果说明QX型毒株在现阶段已经成为流行的绝对优势基因型。
  大量的研究表明,现有疫苗已经不能对当前国内流行的大部分基因型毒株产生良好的免疫保护,因此防控形势异常严峻。
防控措施
  目前关于IB的防控主要还是依赖于疫苗免疫接种,弱毒疫苗主要用于肉鸡的免疫以及种鸡和蛋鸡的首免,灭活油乳剂疫苗则主要在种鸡及蛋鸡开产前使用。当前我国批准使用的活疫苗主要有两种血清型:①Mass型,常用毒株包括H120、H52、Ma5、W93等;②tl/CH/LDT3/03,其代表毒株为2012年刚批准上市的LDT3-A株。灭活疫苗均是以Mass型的M41毒株作为生产用种毒。目前尚没有正式的QX型疫苗在国内批准上市,但已经有相应的产品被农业部批准进入临床试验,如由扬州大学与中崇信诺生物科技泰州有限公司、青岛易邦生物工程有限公司和乾元浩生物股份有限公司联合申报的鸡新城疫-传染性支气管炎二联活疫苗(LaSota株+QXL87株)中的传染性支气管炎病毒QXL87弱毒疫苗株即是以国内近年来流行的QX型分离株经驯化致弱而获得。

  根据国内外的研究结果,IBV致病型与IBV毒株血清型/基因型之间和疫苗免疫保护效力之间并无必然的联系,疫苗的选用主要是依据流行毒株的血清型/基因型确定,相同血清型/基因型毒株可以提供最佳的免疫保护。在当前与流行的优势基因型匹配的QX型疫苗尚无法获得的情况下,如何来破解IB疫苗选用的困局已经成为当前业界普遍关注的焦点。
  虽然IBV不同血清型/基因型毒株之间的交叉保护性较低,生产中又不可能及时研制获得针对所有流行毒株血清型的疫苗,但研究发现通过现有疫苗毒株组合进行联合免疫可对其他血清型的毒株提供更加广谱的交叉免疫保护,据此提出“保护型”的概念。如在欧洲最初发现QX型毒株流行以后,经过筛选,发现用分别属于Mass型和4/91型的Ma5+4/91疫苗组合联合免疫比单独应用Mass型或4/91型疫苗可以对QX型毒株产生更加良好的交叉免疫保护,因此该保护型组合在欧洲得到了广泛推广应用。但是由于IBV毒株之间极易发生重组,联合应用不同血清型的疫苗一般都比较慎重,从国外疫苗厂家提供的4/91疫苗说明书中可以明确看到这样的提示“该产品仅限于在已经确证存在4/91型IBV变异株流行的地区使用,应当避免将该产品引人尚未发现该型变异株流行的地区。虽然Ma5+4/91疫苗组合在欧洲防控QX型IBV的实践中取得了良好的效果,但该组合并不适合在我国使用,原因有两方面:第一,我国兽医行政主管部门并未批准4/91疫苗的进口和使用,从法律的角度生产、销售和使用该疫苗均是非法的;第二,从长期大量的流行病学监测数据来看,我国并不流行4/91型强毒株,从临床分离到的相应血清型的毒株基本均为私自使用的4/91疫苗的再分离。而对于欧洲而言,4/91型毒株本身就起源于欧洲,因此对应血清型的疫苗使用不存在任何风险。已有证据显示,由于4/91型疫苗的非法使用,该毒株已经参与到国内部分流行毒株的遗传进化,对国内近年来的流行毒株S1基因测序结果进行分析可发现部分毒株S1基中含有来自于4/91毒株的基因片段,导致抗原性发生变化。如2008年以后在我国南方省份广泛流行的HN-08型毒株,其三分之一的S1基因片段来自于4/91型毒株,甚至还发现了S1基因基本来自4/91毒株而基因组其他骨架部分全部来自QX型毒株的重组病毒。针对上述风险因素,建议在国内优先选用现有的Mass型疫苗与LDT3-A疫苗组合进行联合免疫,待日后QX型疫苗正式上市以后,再直接单独使用QX型疫苗或使用QX+Mass、QX+LDT3-A的组合方式,以对QX型野毒株和其他血清型的野毒株产生广谱的免疫保护。
  另外,在制定免疫程序的过程中还要考虑疫苗本身的免疫保护期。一般而言,活疫苗的保护较短(一般2个月左右),产生的抗体水平也比较低,但其可快速产生免疫保护作用;而灭活疫苗免疫后产生的抗体水平较高,抗体持续期也相对比较长。值得注意的是,对于IB疫苗而言,在少活疫苗基础免疫的前提下,单独应用灭活疫苗并不能取得满意的免疫效果。因此对于生长期较短的白羽肉鸡,一般在整个生长周期内使用2次活疫苗免疫接种即可;对于生长期较长的黄羽肉鸡,整个生长期内一般需要进行3次左右的活疫苗免疫;对于蛋鸡和种鸡,一般在育雏和育成阶使用2~3次活疫苗进行基础免疫,在开产前一个月左右使用灭活疫苗进行加强免疫,开产后每2个月可使用活疫苗加强免疫一次。
  由于疫苗免疫后需经过一段时间才能产生有效的免疫保护,如活疫苗一般需2周左右,而灭活疫苗一般免疫后3周才能达到抗体高峰。因此疫苗在首免后存在一段时间的“免疫真空期”,在此期间如果发生强毒感染,鸡群仍处于较为易感的状态。因此疫苗效力的充分发挥还必须建立在健全的生物安全体系的基础之上。

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