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基础科学论文:浅析鲤春病毒血症的风险

2013-09-12

【摘要】精品学习网为您整理了基础科学论文:浅析鲤春病毒血症的风险,希望和您一起探讨!

1疫病概述

鲤春病毒血症(Spring viraemia of carp, SVC)是一种由弹状病毒科水泡性病毒属的鲤春病毒血症病毒(SVCV)引起的急性、出血性并伴有高度传染的流行病,会严重危害渔业生产并能造成毁灭性打击。该病毒通常感染鲤科鱼类,在鲤、锦鲤、草鱼、鲢、鳙、黑鲫和鲫等鱼中可发生明显的症状,但鲤是其中最敏感的宿主。该病以全身出血及腹水、发病急、死亡率高为特征,常常于春季暴发并引起幼鱼和成鱼死亡。鲤春病毒血症最早流行于欧洲、中东和俄罗斯,近年来传播到美洲和亚洲。世界动物卫生组织(OIE)将其列为必报的重要疫病。2008年我国新颁布的动物疫病名录中将其列为一类动物疫病。

该病发生和流行对我国的水产养殖业特别是鲤科鱼类的养殖构成极大的威胁。目前,尚缺乏有效控制该病的药物和方法。因此,国际上通行的控制该病的有效措施是进行SVC的监测,及早发现该病并进行隔离或扑杀,达到抑制该病暴发流行的目的。

1.1  病原  鲤春病毒血症病毒(spring viraemia of carp virus, SVCV)又称鲤弹状病毒,国际病毒分类委员会2000年第七次报告将其列为弹状病毒科(Rhabdoviridae)、水疱病毒属(Vesiculovirus)的暂定成员[1]。弹状病毒科分为3个属:狂犬病毒属(Lyssavirus)、水疱病毒属、植物弹状病毒群(plant rhabdovirus group),目前发现的引起鱼类重要疾病的弹状病毒有5种,它们在形态、RNA及蛋白质组成方面与哺乳动物弹状病毒基本相似。其中鲤春病毒血症病毒和梭子鱼苗弹状病毒(pike fry rhabdovirus, PFRV)、水疱性口炎病毒属成员的蛋白质谱相似。被划归为水疱性口炎病毒属的暂定成员;病毒出血性败血症病毒(viral hemorrhagic septicemia virus, VHSV)、传染性造血器官坏死病毒(infectious hematopoietic necrosis virus, IHNV)和鳗鱼弹状病毒[2]。

在电镜下SVCV呈现出脊椎动物弹状病毒所具有的典型弹状形态[3],病毒粒子长约为80~180 nm,直径约为60~90 nm,并具有直径约为50 nm呈螺旋对称的内核壳体。该病毒的基因组为线性、单链、负股RNA,不分节段。SVCV在氯化铯中的浮力密度为1.195~1.200 g/ml[4]。pH为3和12时,脂溶剂和热(56 ℃)可破坏病毒粒子的感染性,3%的福尔马林、0.01%的有机碘、2%的NaOH和紫外线(254 nm)可灭活病毒。反复冻溶可破坏病毒的部分活性。冻干保存病毒时加2%~10%的牛血清可保护其活性[5]。

SVCV病毒基因组为线性单链负股RNA,在浓度5%~20%的蔗糖梯度中的沉降系数为38~40 S[6]。SVCV病毒基因组RNA全长约11 019 bp,包含5个开放阅读框(Open Reading Frame, ORF),分别编码SVCV 5种主要的结构蛋白,从基因组RNA的3’端到5’端依次为核蛋白(nucleoprotein, N)、磷蛋白(phosphoprotein, P)、基质蛋白(matrix protein, M)、糖蛋白(glycoprotein , G)和RNA聚合酶蛋白(RNA polymerase, L)。1984年,Kiuchi[7-8]等人最先研究SVCV病毒基因组的特征并发表了M蛋白基因序列和位于基因组RNA 3’端,长约为70 bp的碱基序列。1984-1994年对SVCV基因组的研究几乎处于停滞的状态,1995-1996年,Bjorklund[9-10]等人发表了L蛋白基因的部分序列、G蛋白基因的全序列和基因间接合位点处序列。2001年,Bjorklund等人和Hoffman等人分别发表了SVCV参考株VR-1390的全基因组序列,在GenBank中的序列号分别为U18101和AJ318079。

1.2  流行病学

1.2.1  历史地理分布及现况  很久以来,SVC发生的地理范围仅局限在冬季水温较低的高纬度的欧洲大陆,慢慢地多数欧洲国家和前苏联靠近欧洲的几个成员国也都出现了发生SVC感染的报道。至今SVC还在奥地利、保加利亚、克罗地亚、捷克、法国、德国、英国、匈牙利、意大利、以色列、波兰、罗马尼亚、斯洛伐克、西班牙以及俄罗斯等超过30个国家发病。1998年巴西某个湖中的金鱼被报道感染了SVC。2002年4月美国北卡罗来纳州某养殖场的135 000尾锦鲤爆发传染病,发病率达10%,同年6月美国威斯康星州的野生鲤鱼也大量发病。2002年10月美国确认两起疫病病原均为鲤春病毒(SVCV)。2006年加拿大也出现了SVC感染的报道。

我国最早有SVC报道是在1998年。当时英国从自北京出口的金鱼和锦鲤中发现SVC病毒。调查组按照OIE操作手册的要求,从最近收购过金鱼出口的渔场调查取样,将582尾金鱼样品带回实验室做SVC病毒分离,并从较大的70尾鱼心脏取血,按常规方法提取血清检测抗体。结果:所有金鱼样品接种到FHM细胞后均未产生CPE;所有血清样品均未查到抗SVC的中和抗体;实验中的阳性对照和阴性对照均正常,说明检验结果是可靠的。写出了调查报告给英方。英方表示满意和可信。经过考察,把北京地区划为“监测区”只允许监测过二年以上的渔场出口观赏鱼。2001年,经过连续二年的监测,英方同意撤销“监测区”。

通常,人们认为它是寒冷地区的地方病(endemic in cool region)。因为到目前为止,国际上已知的SVC流行区域都分布在北纬35°以北(相当于中国郑州以北)的地区,但在我国分离监测该病毒的情况看来该病有往南蔓延的趋势。

1.2.2  易感动物  在自然条件下能被SVC感染的鲤科鱼类有普通鲤(Cyprinus carpio carpio)、锦鲤(Cyprinus carpio Koi)、黑鲫(Carassius carassius)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)、草鱼(white amur)、金鱼(Carassius auratus)、圆腹雅罗鱼(Leuciscus idus)和欧洲丁桂鱼(Tinca tinca)。除了鲤科鱼类,SVCV还能感染非鲤科鱼类,比如欧鲶(silurus glanis)、虹鳟(Oncorhynchus mykiss)、白斑狗鱼(Esox lucius)。在实验室感染条件下还有另外一些鲤科鱼类对SVCV敏感,包括斜齿鳊(Rutilus rutilus)、斑马鱼(Danio rerio),由此推断其他种类的鲤科鱼类对SVCV都易感,还有些种类在实验条件下易感。比如孔雀鱼(Lebistes reticulatus)、太阳鱼(Lepomis gibbosus)。但杂交鲤对SVCV不敏感。SVCV可感染各种年龄的鲤鱼,其中幼龄鱼更易感。

1.2.3  传播方式和传染源  病鱼、死鱼、被污染的水、网具等是水平传播的主要传染源。在人工感染试验中注射感染死亡100%,而浸泡则只有20%,可见外伤是一个重要的传播途径。在天然条件下死亡率没有那么高,该病潜伏期约20 d,病毒可从鳃或消化道侵入鱼体内,也可以通过寄生的无脊椎鲺、蛭或附卵传播和污染物传播,最后通过粪、尿排出体外。

SVCV感染后剩下的鱼会产生很强的免疫保护力并出现循环抗体成为无症状的病毒携带者。SVCV感染后的潜伏期不仅依赖于水温,也依赖于鲤鱼本身状况。发病鲤鱼、发病后康复鲤鱼、野生或养殖的鲤鱼都可以成为SVCV的贮藏宿主。鱼虱、水蛭、食鱼的鸟类(如苍鹭)和水生节肢动物都可能成为传播SVCV的生物媒介[7]。感染SVCV的鲤鱼可通过粪便和尿液向外排泄病毒,并且排到体外的病毒可在水中保持感染活性4周以上,可在4~10℃ 的泥浆中保持感染活性6周以上。此外,污染SVCV的设备也可成为传染源[9]。总之,SVCV主要是水平传播,垂直传播不是SVCV感染的主要途径。

1.3  临床症状和潜伏期、隐性感染  SVC病毒感染是致死性的,它破坏鱼体内的水盐平衡,在临床上表现为水肿和出血症状,当病鱼出现显性感染时,其肾、脾、鳃、脑中含有大量病毒。水温是SVCV感染的关键环境因素,SVCV主要在水温10~15℃时感染鲤科鱼类,其中幼龄鱼种易感。鲤鱼自然感染SVCV后最初表现为病鱼趋向水流,濒死鱼体色发黑、呼吸缓慢、腹部膨胀、侧泳并泳动失调,在皮肤、鳃部和眼部出现淤血斑,肛门发炎水肿,鳃部苍白。剖检常见的症状为:鱼鳔出血,内脏器官水肿,腹水及卡他性肠炎。继发的细菌或寄生虫感染提高了发病鲤鱼的病死率[10]。鱼苗和成鱼在水温17℃以上时很少发生显性感染。SVC的爆发除与水温有直接关系外,与鲤鱼的年龄、饲养密度及环境条件均有关系。鲤鱼感染SVCV后往往聚集在入水口处,游行及对感官刺激的反应迟缓,呼吸强度减弱,死亡前的表现为精神沉郁、静止及身体倾斜。

1.4  诊断

1.4.1  初步诊断  被SVCV感染的垂死鲤鱼有明显的临床症状,表现为皮肤出血,鳃苍白以及腹水等。剖检变化主要包括肠炎、腹膜炎、水肿,鱼鳔、肌肉和其他内脏器官瘀血。从临床症状和剖检变化可做出初步诊断,确诊需要采样后进行病毒学检查。

1.4.2  病毒分离及鉴定  目前,OIE推荐用来分离SVCV的细胞系有2种,鲤鱼上皮瘤细胞(EPC)和肥头鲤细胞(FHM)。细胞接种SVCV后产生的细胞病变(cytopathogenic effect, CPE)表现为细胞变圆、裂解及核染色质边缘化,CPE出现的时间取决于病毒感染时的温度和所用的细胞系。观察到敏感细胞出现CPE时,应该立即进行病毒鉴定。鉴定方法有中和试验、IFAT、ELISA或RT-PCR等。

1.4.3  国外标准  OIE发布的《水生动物诊断试验手册》推荐的诊断程序包括免疫组织化学方法、荧光抗体技术、细胞培养、ELISA和PCR技术等。

1.4.4  国内标准  SN/T 1152-2002 中华人民共和国出入境检验检疫行业标准《鲤春病毒血症病毒(SVCV)逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)检测方法》,2002年11月25日正式发布。SN/T 1152-2011 中华人民共和国出入境检验检疫行业标准《鲤春病毒血症检疫技术规范》将在2011年5月1日发布,7月1日实施。

GB/T 15805.5-2008 中华人民共和国国家标准《鱼类检疫方法第5部分:鲤春病毒血症病毒(SVCV)》,2008年7月31日正式发布。

1.5  防治(免疫、监测、消毒、限制、销毁和用药等)  水温在20℃以上时,鲤鱼机体内能产生较高水平的干扰素和抗体,抵御SVCV的攻击。因此,到目前为止,没有在热带和亚热带爆发SVC的报道。常见的综合性预防措施主要有以下几点:防止水污染,放鱼前对池塘和鱼种进行消毒,培育抗病力强的鱼种,保证饵料质量,合理投饵,控制水温、溶氧量、pH值等理化因子。小的鲤鱼养殖场通过控制水温可以避免SVC的爆发,而大型养殖场由于周围的环境条件难以控制,一般的防制措施很难奏效。

目前,通过选择、杂交和基因遗传学技术还未能培育出具有SVCV抗性的育苗株。灭活苗和弱毒苗经鲤腮或腹腔注射后能够产生一定的保护力,但还存在许多不足之处,例如造价高,保护力不强,安全性低。80年代初SVCV灭活疫苗在欧洲上市,SVCV弱毒苗也被开发成功。不管什么类型的疫苗都应当在水温高于19~20℃时对鱼类进行免疫。新兴起的DNA疫苗与传统疫苗相比有许多优点,成本相对较低,易于生产和储存,多价苗的生产可将多个质粒混合在一起,或将多个编码抗原的基因插入到同一个载体上构建质粒。而且DNA疫苗不需加强免疫就可激发机体产生较强且持久的体液免疫和细胞免疫应答。在水产养殖业中,针对VHSV和IHNV的DNA疫苗已显示出很好的应用前景,但至今还没有SVCV核酸疫苗的报道。Ahne等认为,今后仍需要投入更多的研究为水产疫苗的发展建立模型和标准,将来开发SVCV疫苗(包括活苗、灭活苗、亚单位苗和核酸苗)的标准应取决于该疫苗的效力、安全性、是否能通过当地的法规以及是否符合当地流行病学的情况[11]。

2  风险评估

2.1  病原随进境动物或者动物产品传入、定殖和传播的可能性评估  鲤春病毒血症病毒主要感染鲤科鱼类。一旦爆发死亡率高,能造成巨大损失。我国是观赏鱼养殖、出口以及进口大国,国际贸易越来越频繁,贸易量大,每年我国产生的观赏鱼贸易额约2亿美元。仅北京口岸2005年出入境的观赏鱼就有近1 000批次。鲤春病毒血症病毒以水平传播为主。被感染而存活下来的鱼会成为无症状的病毒携带者,病毒随进境鱼类传入、定殖和传播的可能性非常大。

2.2  后果评估  现在很关键的问题是SVC在国外流行时死亡率很高,而在我国目前还没有发生大规模爆发。初步的研究显示是病毒和我国的鲤鱼品系之间尚未完全适应。根据近几年的监测数据,SVC病毒可能正在发生变异,变得越来越适应中国的养殖品种,使其成为SVC易感种。如果现在不采取有力的措施,对SVC的疫情听之任之,疫情大爆发只是迟早的事,那后果将是不堪设想的。根据农业部统计资料,我国鲤鱼养殖产量占淡水产量的20%以上,鲤科鱼类养殖量占淡水养殖量的50%以上。一旦大规模爆发很可能会对全国的鲤鱼养殖产业造成毁灭性打击。其严重程度将远远超过1993-1994年的对虾白斑病的影响。

2.3  小结  鲤科鱼类是我国诸多省市传统而普遍的养殖品种,养殖产量大,是人们餐桌上的美味佳肴。观赏金鱼是我国的特色养殖品种,是休闲渔业的主力军,不但能美化人们的生活,还传承了中华文化。但随着养殖规模的扩大,各种传染病不断发生和流行,常常造成巨大的经济损失。鲤春病毒血症是对鲤科鱼类危害最大的传染病之一。该病发病急,死亡率高,幼鱼、成鱼都可能被感染,危害极大。被感染成鱼侥幸存活下来,也会长期带毒,呈隐性感染。其宿主范围广,可以垂直和水平传播,病原很容易扩散流行。目前,国内外对该传染病可以进行快速、准确的诊断,但尚无有效的治疗方法。因此,必须十分重视对该传染病的预防和监管。

3  风险管理

3.1  中国现行的法律法规概述  农业部于2008年底发布的新版《一、二、三类动物疫病病种名录》将鲤春病毒血症(SVC)列为一类动物疫病。其中第三十一条对发生一类动物疫病时,应当采取的控制和扑灭措施做出了明确的规定。

3.2  OIE《国际动物卫生法典》的规定  国际上控制SVC发生和蔓延的组织主要是世界动物卫生组织(OIE)和世界粮农组织亚太水产病害网络中心(NACA)。OIE规定SVC为必须申报的水生动物疫病之一,但是根据OIE的水生动物卫生法典规定,发生SVC疫情时,其防治、消毒、销毁等要求按照A类疫病处理。

3.3  风险管理措施

3.3.1 国家条件  意识到SVC未来发生大爆发的必然性和严重性,农业部从2003年开始在全国范围内对SVC进行了大规模调查,并逐年加大监测力度。已经取得了阶段性的成果。但仍然有很多问题没有得到解决。如现有技术检测病毒需要时间较长;缺少预警方案;监测覆盖面有限;以及缺少在一个具体地区防控该病的有效措施等。

OIE标准推荐的最佳病毒鉴定方法是建立在单克隆抗体基础上的间接荧光抗体试验和酶联免疫吸附试验。而在我国目前检测SVCV只能用细胞查毒和PCR进行确诊。虽然包括DNA探针和PCR在内的分子生物学技术已被发展用于鉴定许多水生动物疾病,然而和其他几种诊断技术相比,其高灵敏度的优越性常常被结果判断上的问题或者技术方面的敏感性所抵消。而且PCR鉴定试验相当依赖于条件,包括运行情况和实验室是否被早先PCR产物污染等,因而会导致假阳性结果。而在直接培养和血清学基础上建立的方法则相对精密和严格。我国的学者们已经在积极开展SVC各个方面的研究。

3.3.2  商品的卫生要求  SVC可以通过种苗的跨境运输进行传播扩散,同时通过亲鱼产卵可以进行垂直传播。我国每年从境外进口大量亲鱼和鱼卵,病原体通过这些种苗传入的风险极高。因此,在引进相关种苗时,必须要有齐全的原产地证、健康证书等证书。

参考文献

[1] 殷震,刘景华. 动物病毒学. 2版. 北京:科学出版社,1997. 77-809.

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