赤羽病研究概況

李曉琳，吳紹強，王 勤，劉曉飛，景宏麗，仇松寅，林祥梅

(中國檢驗檢疫科學研究院動物檢疫研究所，北京 100176)

20世紀30年代，赤羽病(Akabane disease)在澳大利亞的羊群中首次暴發(fā)，但病原一直未被分離出來，直到1949年，日本學者首次從金色庫蚊和三帶喙庫蚊中分離到病原，由于疫病暴發(fā)地點為日本群馬縣赤羽村，遂將其命名為赤羽病病毒(Akabane disease virus,AKAV)。赤羽病主要造成反芻動物繁殖障礙和先天性畸形，1972年—1975年在日本，2010年在韓國等均有赤羽病大規(guī)模暴發(fā)，給養(yǎng)殖業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失。赤羽病是世界動物衛(wèi)生組織(OIE)規(guī)定的必須上報的疫病之一，我國將其列為二類進境動物疫病，同時也是我國牛、羊進境時必檢的動物疫病之一。

1 病原學

赤羽病病毒(AKAV)又稱阿卡斑病毒，屬于布尼病毒科(Bunyaviridae)布尼病毒屬(Orthobunyavirus)辛波血清群(Simbu serogroup)。AKAV與艾羅病毒(Aino virus,AINOV)、沙門達病毒(Shamonda virus,SHAV)和施馬倫貝格病毒(Schmallenberg virus,SBV )等病毒親緣關系很近[1]。

AKAV的基因組為單股負鏈RNA，由L、M、S 3個RNA片段構成。測序和系統(tǒng)發(fā)育分析發(fā)現(xiàn)，在3個RNA片段中，編碼誘導產(chǎn)生中和抗體和血凝抑制抗體糖蛋白的M片段在分離株中是最可變的，編碼核衣殼蛋白和非結構蛋白的S片段高度保守。有研究表明，病毒通過非結構蛋白與載體或宿主的免疫系統(tǒng)作用，從而造成疫病的發(fā)生。目前發(fā)現(xiàn)的AKAV只有1個血清型，但基于S片段序列，AKAV分離株被分為4個基因群(Ⅰ-Ⅳ)，其中Ⅰ型基因群又可劃分為Ⅰa和Ⅰb。

2 流行病學

2.1 流行范圍

赤羽病廣泛分布于熱帶和溫帶地區(qū)，特別是在東南亞和亞洲東部，非洲、南美洲等國家和地區(qū)也有發(fā)生，主要包括澳大利亞、日本、臺灣、韓國、越南、肯尼亞、蘇丹、以色列、馬來西亞、新加坡、哈薩克斯坦、印度尼西亞以及土耳其[2-9]等。在日本、韓國和中國，流行的主要為Ⅰ型和Ⅱ型基因群[2]。

到目前為止，除黑龍江未檢測到赤羽病的陽性病例外，我國其他省份均有赤羽病病例的報道[10-13]。Wang J等[12]對2006年—2015年間采集的中國24個省市自治區(qū)的血清樣品進行了血清中和試驗，結果在23個省市自治區(qū)均檢測到AKAV抗體，其中在牛群中的陽性率為21.3%，綿羊/山羊群中為12.0%，表明赤羽病病毒在我國已普遍存在。

2.2 易感動物

孕期的牛、綿羊、山羊對AKAV最易感，犢牛和成年牛也可感染。有研究表明，流產(chǎn)動物的抗體陽性檢出率明顯高于未懷孕的動物[10]。馬、駱駝、羚羊、豬、樹獺、野兔、猴、猿和竹鼠也可感染[14-16]。 到目前為止，尚未發(fā)現(xiàn)感染的牦牛，可能與牦牛多生活在高寒地區(qū)，無傳播媒介有關[12]。

2.3 傳播途徑

AKAV主要通過吸血昆蟲叮咬進行傳播，吸血昆蟲主要是蚊和庫蠓。研究表明[17]，農(nóng)場類型(牧場或林地)是影響本病傳播的關鍵，同時農(nóng)場3 km內(nèi)疫病感染情況是重要因素。此外，AKAV可通過胎盤垂直傳播，當娠母畜感染病毒后，通過血液循環(huán)，經(jīng)胎盤將病毒感染給胎兒，從而導致流產(chǎn)、難產(chǎn)及畸形胎兒[18]。

3 臨床癥狀

主要表現(xiàn)為牛、綿羊和山羊的流產(chǎn)、早產(chǎn)、死胎、胎兒畸形、木乃伊胎、新生胎兒先天性關節(jié)彎曲-積水性無腦綜合征(Congenital arthrogryposis hydraencephaly syndrome,簡稱AH綜合征)等。本病在非懷孕的牛、羊多為隱性感染，一般不表現(xiàn)臨床癥狀，近年有研究發(fā)現(xiàn)，成年牛也表現(xiàn)出臨床癥狀，如腦脊髓炎等[17]。研究表明，Ⅱ型基因群的毒株僅引起懷孕反芻動物的繁殖障礙，但Ⅰ型基因群的毒株還可導致犢牛和成年牛腦脊髓炎，如Iriki株[17]。

4 發(fā)病機制與病理變化

4.1 發(fā)病機制

本病的發(fā)病機制尚未完全闡明。在細胞培養(yǎng)物中，AKAV通過替代途徑進入哺乳動物細胞系[19]，硫酸肝素蛋白多糖是其進入細胞的重要附著因子[20]。另外，有研究發(fā)現(xiàn)，AKAV可誘導哺乳動物細胞發(fā)生凋亡，主要通過激活JNK和p38 MAPK信號通路[21]。

4.2 病理變化

患畜的病變類型與病毒感染時妊娠的階段有關，妊娠74 d～104 d感染AKAV時，胎兒的腦部通常出現(xiàn)病變，如出現(xiàn)大量腦脊液；妊娠103 d～179 d感染時，胎兒出現(xiàn)典型的關節(jié)彎曲癥狀[22]。

組織學檢查可見胎兒中樞神經(jīng)出現(xiàn)特征性的非化膿性腦脊髓炎[7]，包括淋巴細胞、巨噬細胞浸潤的血管套袖現(xiàn)象，神經(jīng)膠質細胞聚集的嗜神經(jīng)元現(xiàn)象等。存活的胎兒多見脊髓腹角神經(jīng)細胞顯著變性、消失；肌纖維變性、變細、變短、體積縮小或斷裂。

5 診斷

5.1 臨床診斷

根據(jù)臨床癥狀和病理變化可對本病做出初步判斷。但能引起動物流產(chǎn)、早產(chǎn)、死胎以及先天性畸形胎兒的病毒甚多，如施馬倫貝格病毒、裂谷熱病毒、藍舌病病毒、牛病毒性腹瀉病毒、邊界病病毒等，發(fā)現(xiàn)可疑病例時應做好鑒別診斷，但最終確診需要依靠實驗室診斷。

5.2 實驗室診斷

5.2.1 病原分離 對病毒進行分離和鑒定，是確診本病的最好方法。通常選取絨毛尿囊液、流產(chǎn)胎兒的腦和胎盤組織，接種到1日齡～2日齡的乳鼠，培養(yǎng)細胞(如Vero、Hmlu-1、BHK-21、ESK、Hela、PK-15、MDBK等)或者7日齡～9日齡雞胚卵黃囊，當乳鼠出現(xiàn)神經(jīng)癥狀、培養(yǎng)細胞出現(xiàn)細胞病變或雞胚發(fā)生AH綜合征后分離病毒，之后可用特異免疫血清進行中和試驗(serum neutralization test,SN)和補體結合試驗(complement fixation test,CF)等技術進行鑒定。

5.2.2 血清學檢測 通常情況下，采集母畜及未吃初乳的感染后代的血清樣品進行血清學試驗。診斷本病可使用中和試驗、血凝抑制試驗、補體結合試驗、瓊脂凝膠擴散試驗(agar gel diffusion precipitation,AGDP)和酶聯(lián)免疫吸附試驗(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)。中和試驗和血凝抑制試驗特異性高，瓊脂凝膠擴散試驗易出現(xiàn)假陽性。針對病毒分離鑒定、中和試驗、阻斷酶聯(lián)免疫吸附試驗和瓊脂凝膠擴散試驗，已制定檢驗檢疫行業(yè)標準，在檢驗檢疫系統(tǒng)中應用。目前，中和試驗和酶聯(lián)免疫吸附試驗是我國檢疫進口動物赤羽病的法定方法。

國內(nèi)外的許多學者均建立了AKAV的ELISA檢測方法，包被抗原包括純化的細胞毒、N基因表達的核蛋白等，同時市場上已存在眾多商品化的檢測試劑盒。在使用ELISA方法對AKAV檢測時，易與其他辛波血清群的病毒發(fā)生交叉反應，如SBV，加之商品化試劑盒種類繁多，質量參差不齊，亟需對商品化的試劑盒進行評價，確定其是否適用于進口動物疫病的檢測。

5.2.3 分子生物學檢測 因辛波血清群引起的臨床癥狀較為相似，學者研發(fā)了能夠同時檢測辛波血清群的PCR檢測方法，如同時檢測SBV、AKAV和Aino病毒的一步法反轉錄定量PCR方法[23]和同時檢測AKAV、Aino和Peaton病毒的多重PCR方法[24]，用于診斷和篩選AKAV和其他辛波血清群的病毒。張吉紅等[25]建立了RT-LAMP檢測方法，采用SYBR Green Ⅰ染色，肉眼即可判定檢測結果，成本低，操作簡單，適用于基層檢驗部門及小型實驗室使用。

6 防控措施

目前對本病尚無有效的治療方法，作為入境口岸檢疫外來動物疫病的典型代表，赤羽病在澳大利亞進境種牛中多次被檢出[26-27]，建議采取如下防控措施加以應對。

6.1 加強檢疫工作，防止疫病傳入

加強對進口活動物及產(chǎn)品的檢驗檢疫力度，降低病毒被攜帶進入的風險。同時加強對入境貨物、攜帶物、郵寄物的查驗，加強運輸工具的防疫消毒工作，防止媒介昆蟲的傳入，將本病阻擋于國門之外。

6.2 消除傳播媒介，阻斷疫病傳播

研究表明[28]，我國存在著豐富的可傳播AKAV的媒介，對畜舍內(nèi)進行定期消毒，殺滅蚊子、庫朦等吸血昆蟲，消除傳播媒介，阻斷疫病傳播。

6.3 重視疫情監(jiān)測，防范疫情暴發(fā)

隨時關注國外疫情，及時暫停與疫病暴發(fā)區(qū)的貿(mào)易往來。在我國，若發(fā)現(xiàn)陽性動物立即撲殺，同時對同群動物進行檢測，嚴格控制疫區(qū)內(nèi)動物的流動。

6.4 利用科學手段，減少疫病發(fā)生

目前主要依靠滅活疫苗對赤羽病進行預防，但其預防效果有限，與AKAV存在抗原變異毒株有關。Takenaka-Uema A等[29]成功重構了減毒活疫苗TS-C2株以及AKAV的突變體，為赤羽病疫苗的研制提供了良好的思路。澳大利亞的學者發(fā)現(xiàn)，綠僵菌對短跗庫蠓的成蟲和幼蟲均有顯著的毒殺作用[30]，可用于赤羽病的防控。

7 結語

赤羽病在我國已大范圍存在，因天然屏障和宿主的自身免疫保護力，并非所有的感染動物均能表現(xiàn)出臨床癥狀，同時隨著氣候的變化和各國貿(mào)易之間的增加，辛波血清群病毒之間的基因組片段重排時常發(fā)生，從而導致出現(xiàn)新的變異體，對其防控帶來了新的困難[31]。因此，應加強對病毒變異、致病機理、診斷方法等方面的研究，為赤羽病的診斷和防控提供參考。