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藍舌病在全球的流行及分布

2021-11-11 03:56羅倩敏韓佃剛楊云慶葉玲玲尹尚蓮李瑤瑤何昌霖董仙蘭
中國動物檢疫 2021年11期
關鍵詞:血清型綿羊毒株

羅倩敏,韓佃剛,楊云慶,董 俊,祝 賀,葉玲玲,張 沖,尹尚蓮,李瑤瑤,何昌霖,董仙蘭,艾 軍

(昆明海關技術中心,云南昆明 650200)

藍舌?。╞luetongue,BT)是由呼腸孤病毒科環狀病毒屬藍舌病病毒(bluetongue virus,BTV)引起的一種烈性傳染病,其發病嚴重程度取決于宿主和BTV 血清型[1]。該病的臨床特點是發熱、面部水腫、流涎、口腔黏膜潰瘍、舌發紺,流濃涕以及蹄葉和蹄冠發炎。綿羊對該病最易感,病死率一般為2%~30%,有時可達70%;牛為亞臨床感染,癥狀不明顯或無癥狀,是BTV 的攜帶者[2-3]。

20 世紀初,BT 首先在非洲流行,1902 年南非最早詳細記錄了BT;1905 年證實BT 由病毒引起,1944 年證實庫蠓是BT 的傳播媒介;1924 年BT 侵入塞浦路斯,至1977 年連續發生多起疫情;20 世紀50 年代BT 相繼傳播至美洲、歐洲、大洋洲;到20 世紀60 年代,BT 已在全球范圍內流行,導致大量感染動物死亡,每年經濟損失達百億美元。2006 年,歐洲出現了毒力更強的BTV-8 型,引發嚴重疫情,波及大半個歐洲,導致大量綿羊死亡,牛也出現明顯癥狀甚至死亡。據不完全統計,2006—2008 年,BTV-8 感染動物86 806 頭,造成數十億歐元的損失[3-4]。

1979 年,我國云南省師宗縣首次發生BT 疫情,并從患畜體內分離到BTV 毒株。其后,湖北、安徽、四川和山西等地也先后報道發生BT。我國分離到BTV 血清型有16 種,包括BTV-1~5、7、9、11、12、14~17、21、24 和29[3-5]。本文回溯了BT 的全球流行及分布情況,分析了流行因素,以期為BT防控提供參考。

1 病原學特征及傳播媒介

1.1 病原學特征

BTV 由10 個節段(Seg-1~10)的雙鏈RNA構成,其病毒粒子對稱結構為二十面體,長度約80 nm[6]。BTV 病毒粒子由外衣殼、內衣殼兩個蛋白質層組成,其中內衣殼包含病毒蛋白(VP1、VP4、VP6)、非結構蛋白(NS1、NS2、NS3、NS3a、NS4)和病毒基因組。其中病毒基因組由10 個dsRNA 片段及其編碼基因組成,分別為Seg-1/VP1、Seg-2/VP2、Seg-3/VP3、Seg-4/VP4、Seg-5/NS1、Seg-6/VP5、Seg-7/VP7、Seg-8/NS2、Seg-9/VP6、NS4、Seg-10/NS3和NS3a[7]。其中:Seg-2/VP2變異程度最高,可誘導被感染動物產生特異性中和抗體,對病毒血清型(serotype)起決定性作用;Seg3/VP3將BTV 毒株分為兩種地域型(topotype),其中中國以及南亞、東南亞和澳大利亞的BTV 毒株為東方型(Eastern),美洲、非洲、歐洲以及中東的BTV 毒株為西方型(Western)[8];Seg-7 和Seg-10 將BTV 毒株分為數種地域亞型[5]。目前全球已報道的BTV 血清型有29 種(表1)[2]。

表1 全球已知BTV 血清型分離情況

1.2 傳播媒介

BT 是蟲媒傳染病,不會在動物之間直接傳染,主要通過媒介庫蠓傳播。傳播BT 的庫蠓遍及溫帶和熱帶氣候區域,主要分布在北緯40°至南緯35°。不同BTV 血清型的分布通常由庫蠓的種類及棲息地決定[9]。主要病媒庫蠓及分布(圖1):非洲的C.imicola,歐洲的C.obsoletus、C.imicola、C.dewulfi和C.pulicaris,北美的C.sonorensis,南美的C.insignis,東亞及澳大利亞的C.brevitarsis、C.wadai,亞洲的C.brevitarsis、C.wadai和C.fulvus[9]。

圖1 BTV 血清型的大致地理分布及主要病媒[9]

2 全球流行及分布

2.1 非洲

BT 在非洲已存在100 多年,第一個關于BT的官方報告起源于18 世紀晚期南非的開普省[10]。目前29 種BTV 中有27 種已在非洲不同地區報道。BTV-2 侵入北非(阿爾及利亞、利比亞、摩洛哥和坦桑尼亞)已在2004 年得到確認[11]。Mahmoud等[12]在調查利比亞BTV 流行率和血清型分布時,檢測到6 種BTV 血清型抗體,包括BTV-1~4、9和26。Drif 等[13]在摩洛哥開展了一項血清學調查,在駱駝中檢測到6 種血清型,包括BTV-1、4、6、8、14 和16。

Toye 等[14]在肯尼亞西部的犢牛中檢測到9 種BTV 血清型,其中BTV-7、15、16 和19 為單一感染,BTV-1、12,BTV-3、24,BTV-22、24 為混合感染。Elfatih 等[15]在蘇丹中部的2 個哨牛群中檢測到16種BTV 血清型中和抗體,包括BTV-1~10、12、14、17、20~22,發現蘇丹中部BT 發病率與雨季和病媒種群有關,僅在7—12 月檢測到。博茨瓦納、萊索托、馬達加斯加、納米比亞、南非和津巴布韋都報告了綿羊和山羊的BT 疫情[16]。在南非分離到24 種血清型BTV-1~24[16],2013 年在南非羊駝中檢測到BTV-29[17],2016 年在毛里塔尼亞的牛和單峰駱駝中發現了BTV-26 抗體[18]。1987 年,通過血清中和試驗從埃及牛羊血清中鑒定出BTV-1、4、10、12 和16,2016 年發現BTV-3[19]。

這些研究表明,非洲作為BT 源發地,已存在27 種BTV 血清型。它們如何形成,如何向外傳播,尚無更深入溯源報道。

2.2 歐洲

1924 年塞浦路斯首次發現BTV,隨后引發多起BT 疫情,主要為BTV-3 和BTV-4 血清型,1977 年超過13%的綿羊感染BTV-4,2016 年9 月首次發現BTV-8[20]。

2006 年,荷蘭馬斯特里赫特地區首次檢測到BTV-8,隨后該血清型在西歐和中歐地區引發大規模疫情,直到2009 年才得到控制;2007 年,西班牙、葡萄牙和法國發現BTV-1;2008 年,荷蘭和德國發現BTV-6,瑞士發現BTV-25;2009 年,比利時發現BTV-11;2011 年,俄羅斯發現BTV-14;2012 年,波蘭發現BTV-14,這種血清型一直存在到2014 年;2012 年,意大利在撒丁島發現BTV-4,并于2014—2017 年蔓延至整個東歐地區,波及17 個國家;2014 年,法國在科西嘉山羊中發現BTV-27[21-22]。

BTV-8 在2009—2014 年期間未在歐洲發現,2015 年在法國中部再次出現,至今仍在持續流行[18]。北歐地區BTV 血清型有6 種,包括BTV-1、6、8、11、14 和25[23]。1998—2012 年在南歐地區流行的血清型至少有6 種,包括BTV-1、2、4、8、9 和16[24]。自1902 年首次報道BT 以來至2012 年,西班牙已經歷了6 次BT 暴發,由5 種血清型(BTV-1、2、4、8 和10)引起,每次暴發的嚴重程度和后果各不相同[25]。法屬圭亞那分離到BTV-1、2、6、10、12、13、17 和24 共8 種血清型[26]。BTV 從1924 年登陸歐洲以來,已引發多次疫情。迄今,歐洲是全球BTV傳播流行最大的疫區,也是疫情重災區。截至2014 年9 月3 日,歐洲的BT 疫區(圖2)分別位于意大利、西班牙、葡萄牙、馬耳他、法國(科西嘉島)、希臘、保加利亞和羅馬尼亞[27]。

圖2 歐洲各BTV 血清型疫區分布[27]

BTV 從非洲傳入地中海盆地和歐洲有兩條途徑(圖3)[28]:①東部從埃及、利比亞等地出發,可能通過牲畜交易,或以病畜攜帶,或以附著交通載體等方式,橫越地中海,從土耳其、希臘陸路進入歐洲;②西部經北非突尼斯、阿爾及利亞、摩洛哥傳入,以同樣方式跨過地中海,侵入西西里、撒丁島、塞浦路斯、科西嘉、克里特島等地中海群島,然后進入南歐國家。

圖3 歐洲各BTV 血清型傳入散播途徑[28]

2.3 美洲

20 世紀90 年代初,有關人員對加勒比、中美洲、南美洲地區的BTV 進行了廣泛研究,確定了特立尼達和多巴哥(TTO)牛羊中的BTV 抗體高陽性率(79%),并確定了流行血清型為BTV-1、3、4、6、8、12 和17[1]。Brown-Joseph 等[1]在特立尼達和多巴哥進口牛中檢測到BTV-1、2、3、5、12和17,并首次報告了BTV-2 和BTV-5 的流行。自1999 年以來,美國在東南部已經分離出11 種外來血清型(BTV-1、3、5、6、9、12、14、18、19、22 和24)[29]。

4 種血清型(BTV-10、11、13、17)長期以來在美國大部分地區流行[29]。Da 等[26]首次報告了巴西存在BTV-2、9、21 和26 的血清學證據。在中美洲和加勒比地區,20 世紀80 年代分離到BTV-1、3、4、6、8、12 和17,20 世紀90 年代分離到BTV-10、11、13、14、19 和22[30]。部分BTV 血清型傳入美洲的途徑:北美洲→加勒比/中美洲→南美洲(巴西、阿根廷)[31]。在南美洲、中美洲和加勒比地區的BTV 血清型流行情況見表2。

表2 在美洲地區BTV 流行血清型分布情況[31]

2.4 大洋洲

研究表明,澳大利亞的BTV 起源于東南亞和美拉尼西亞地區,從北部地區或西澳大利亞進入[32]。澳大利亞1975 年分離出BTV-20,1979 年分離出BTV-1 和BTV-21,1982—1986 年檢測到BTV-3、9、15、16 和23 共5 種血清型,2007 年分離出BTV-7,2008 年分離出BTV-2,2015 年分離出BTV-5 和BTV-12[33]。澳大利亞12 種血清型BTV-1、2、3、5、7、9、12、15、16、20、21 和23 主要流行于北部地區,BTV-1、2、15 和21 流行于東部地區(圖4)[32,34]。

圖4 澳大利亞BTV 血清型分布[34]

2.5 亞洲

傳入亞洲的途徑:南亞的印度首次記載BTV流行,其后在東亞、中亞、中東等地有BTV 流行的報道。

2.5.1 南亞 印度在20 世紀60—70 年代為了雜交改良本地綿羊品種,從美國和南非引進綿羊品種。1964 年印度次大陸首次報道了BT。1967—1970 年,印度從進口的無角短毛羊、蘭布萊綿羊、俄羅斯美利奴羊和考力代羊中報告發現了BTV。1974 年,安得拉邦報告多塞特品種羊出現了嚴重的BT。自1981 年以來,印度每年都有BT 疫情報告。這些數據表明,牲畜的國際貿易可能在西方BTV 毒株傳入印度方面發揮了重要作用[35]。印度已分離出23種血清型,包括BTV-1~21、23 和24[2]。Rupner等[36]通過系統綜述和meta 分析,介紹了印度農場的BT 流行情況。其在2001—2018 年已發表文章的409 篇文章中篩選出71 篇,樣本涉及綿羊14 048 只、山羊14 696 只、牛5 218 頭、水牛2 653 頭、駱駝2 062 只、大額牛222 頭;分析顯示,綿羊中的BT 血清陽性率為39%,山羊中為43%,牛中為31%,水牛中為35%,駱駝中為21%,大額牛中為66%。

2.5.2 中東 在以色列,自2006 年以來,多種BTV 血清型(BTV-2、4、5、6、8、12、15、16和24)在羊牛中共同傳播。2008 年以色列首次報道出現BTV-8(ISR2008/13),證實它是通過從北歐進口受感染動物而傳入的[20]。在黎巴嫩流行6種血清型,分別為BTV-1、4、6、8、16 和24[37]。

表3 印度BTV 流行情況[35]

2.5.3 東南亞 在東南亞已分離到的9 種BTV 血清型,分別為BTV-1、2、3、7、9、12、16、21和23。從印度尼西亞哨牛中分離出8 種血清型,包 括BTV-1、3、7、9、12、16、21 和23;從 馬來西亞哨牛中分離出BTV-1、2、3、9、16 和23血清型[38]。Douangngeun 等[39]對老撾5 個省進行BTV 檢測,在1 089 份水牛、牛和山羊樣本中,發現96.7%為BTV 陽性。

2.5.4 東亞 1979 年我國首次在云南省師宗縣綿羊中記錄了BT 暴發,其后湖北、安徽、四川和山西等地相繼暴發BT,并陸續分離到BTV-1~4、12、15 和16 型毒株,其中BTV-1 和16 已在我國廣泛流行,且引起的綿羊臨床癥狀較為明顯[5]。我國目前已經分離到16 個BTV 血清型,包括BTV-1~5、7、9、11、12、14~17、21、24 和29(表4)[3]。由表4 可見:我國云南省存在11 種BTV 血清型,說明已有多種血清型BTV 侵入云南;廣東省分離到6 種BTV 血清型,廣東擁有外運港口,可能導致BTV 的傳入與擴散;新疆、內蒙古的牧區與境外蒙古國、中亞國家陸地相連,當地牧業以飼養綿羊為主,且一直保留游牧習慣,很容易導致牛羊感染并傳播BTV。在沒有BTV 檢出報告的地區,不能說明沒有BTV 及病媒庫蠓的存在,還需要進一步擴大監測范圍,掌握BT 流行動態。

表4 BTV 在我國的分布情況

3 近年來流行形勢

3.1 持續在全球流行,歐洲是重災區

根據OIE-WAHIS 記錄統計,2015—2020 年,BT 呈持續全球流行態勢,但主要疫區分布在歐洲。2016 年,歐洲暴發次數多達4 234 起,隨后呈逐年下降趨勢,而非洲、亞洲、美洲暴發次數每年合計約幾百起(圖5)。2015—2020 年,歐洲累計因BT 疫情死亡牛羊25 050 頭(只),其中2017 年單次死亡數高達10 714 頭(只),而亞洲、非洲、美洲累計死亡牛羊分別為16 883、2 268、122 頭(只)。

圖5 2015—2020 年全球BTV 暴發次數統計

3.2 流行血清型復雜

根據OIE-WAHIS 數據可知,全球范圍內因BT 疫情而造成的牛羊死亡,是由多種BTV 血清型毒株感染所致,沒有出現單一BTV 血清型引發的大規模疫情。從表5 可見:2015—2020 年,非洲每年有1~9 種BTV 血清型流行,以BTV-1~4 型為主;歐洲有3~5 種,以BTV-1~4 型和8 型為主;亞洲有3~7 種,以BTV-2~4、8、16 型為主;美洲多達14種,但與其他洲不同的是BTV-4型流行較少。

表5 2015—2020 年全球BTV 血清型流行分布

4 流行因素

BT 在全球持續流行已有100 多年,主要有四大因素:易感動物移動、易感動物聚集、BTV 基因重配和傳播媒介強大。

4.1 易感動物移動

BTV 需要宿主、病媒不停移動,才能接近新的易感動物完成傳播。野生反芻動物隨季節、水、草生長變化往返遷徙,群體數量龐大;BTV 借助病媒庫蠓,伴隨牛羊同行,形成一個生態圈,延續了各自物種。畜牧業BT 流行史表明,BT 傳播與反芻動物的國際交易緊密相關。BT 源發于南非,當地畜種對其并不敏感,感染后癥狀輕微,而歐洲畜種改良后代對BTV 極為易感,首例BT 病畜記錄就是歐洲引入的美利奴綿羊。2006 年研究[22]證實,在法國病畜體內分離到的BTV 與非洲南部毒株高度同源,表明它來自非洲;據統計[40],2009—2013 年,非洲94%的出口牛精液來自南部非洲,這些精液若有被感染,就可能傳播給受精母牛;印度在BT 患畜體內分離到BTV 西方毒株,認為牲畜的國際貿易可能在西方BTV 毒株傳入印度方面發揮了重要作用[35];研究[20]認為,2008 年以色列暴發BTV-8 疫情,也是通過從北歐進口受感染動物而造成的。牛羊交易為BTV 傳播不斷地提供新的易感動物群體。

4.2 易感動物聚集

BTV 的大范圍傳播并形成疫情,與易感動物聚集密切相關。從時間縱軸看,BT 流行始于20 世紀初歐洲工業革命時代,資本的高速擴張,帶動了農業革命,使傳統養殖業走向工廠化、集約化、規?;蜕唐坊?。在20 世紀中后期,大農業發展聚集了巨大數量的BT 易感動物群體,導致BTV 跟隨宿主集合流動,開始了大面積流行。

4.3 血清型基因重配

BTV 是由雙鏈RNA 組成的病毒,變異頻率高?;蚪M分節段RNA 病毒所產生的基因重配,對病毒的免疫原性、感染特性、致病力以及傳播力等都有很大影響[40]。RNA 病毒不同毒株之間能進行基因重組,產生變異毒株。研究表明基因重配是導致BTV 遺傳多樣性的主要原因:1987 年,美國報道BTV-10 和BTV-17 發生重配現象;2008 年,意大利報道M5 節段與BTV-2 疫苗株發生重配的BTV-16,隨后發現BTV 基因重配在歐洲大陸廣泛發生;印度研究發現,BTV-21 和BTV-10 發生了重配現象;2014 年發現廣東汕頭市BTV-7 分離株有部分節段屬于Western 型,與非洲BTV 毒株有親緣關系[41];李卓然等[5]在云南省哨兵動物中分離獲得了7 種血清型,其中BTV-2、12、16 的Seg-7 屬于Eastern 型,與南非和荷蘭的BTV 毒株Seg-7 的親緣關系最近。

4.4 強大的傳播媒介

BT 是非接觸性的蟲媒傳染病,庫蠓是其主要媒介。庫蠓棲息在溫暖潮濕的低洼處或雜灌樹叢處,多以吸食哺乳動物血液為生,在日出前和日落后活動頻繁;專門吸食牛羊血液并能傳播BTV 的庫蠓有50 多種,其中少數能在野外作為有效載體[42]。它們能敏銳感應到易感動物的存在,可通過主動飛行、被動風吹、搭載運輸載體等形式傳播,在風中可飄行300 km 左右。任何封鎖隔離手段都無法徹底阻斷庫蠓對易感動物的接近,以及傳播BTV。

5 結語

進入21 世紀后,受全球氣候變暖、畜產品貿易等因素影響,BT 流行發生變化,逐漸向地球高緯度、大范圍蔓延。近年來,BT 在北歐、中歐、北美以及亞洲等多個地區暴發,這些區域以前都被認為沒有BT 發生風險,現在卻都遭受到BT 威脅。

BTV 雖然不感染人類,卻能給人類生產活動帶來巨大損失。面對BT 全球流行的嚴峻形勢,需要采取強有力的防控措施:禁止傳染源輸出/輸入,控制易感動物流動,改造低洼天然牧場,建設無規定動物疫病生物安全隔離區,實施有效的預防接種制度,建立強有力的動物防疫法規體系。

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