虎人工繁育種群病毒性傳染病的流行病學(xué)與防制現(xiàn)狀

連曉歡 孫藝學(xué) 叢彥龍*

(1.吉林大學(xué)動物醫(yī)學(xué)學(xué)院，長春，130062；2.吉林省畜牧獸醫(yī)學(xué)研究院，長春，130062)

虎(Pantheratigris)作為一種珍貴的大型貓科(Felidae)動物，是亞洲特有的動物之一，也是中國國家Ⅰ級保護動物。作為我國的瀕危物種，虎具有重要的科研、觀賞和社會價值。20世紀(jì)五六十年代，由于人們的瘋狂捕殺，使得虎的數(shù)量急劇下降。虎只有一個種，目前生活在我國境內(nèi)的有東北虎(Pantheratigrisaltaica)、印支虎(Pantheratigriscorbetti)、孟加拉虎(Pantheratigristigris)、華南虎(Pantheratigrisamoyensis)等4個亞種。全國圈養(yǎng)虎的數(shù)量約2 000只左右，但是每個亞種的野生數(shù)量極少。據(jù)2006年統(tǒng)計，我國東北虎只有30—35只，印支虎30—40只，孟加拉虎30—35只[1]。而2010年統(tǒng)計時，我國野生虎僅有50—60只[2]。截止到2016年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在中國和俄羅斯的邊境地區(qū)尚有20只左右的野生東北虎，在西雙版納有印支虎分布，但是數(shù)量十分稀少，而孟加拉虎已經(jīng)蹤跡難覓，華南虎更是野外絕跡[3]。

近年來，我國對虎的生存保護措施已經(jīng)逐步完善，但是由于病原的自然感染或食源性感染，能夠引發(fā)圈養(yǎng)虎發(fā)病甚至死亡的病毒性傳染病越來越多。貓泛白細(xì)胞減少癥、犬瘟熱、流感、貓傳染性鼻氣管炎、貓杯狀病毒感染、犬副流感等病毒性傳染病對虎的生存和種群的延續(xù)造成了嚴(yán)重威脅。為了認(rèn)識和了解這些傳染病對虎的危害，本文歸納總結(jié)了這些虎傳染病的流行情況及其防治現(xiàn)狀，以期為虎的傳染病防護工作提供疫病的本底信息和參考依據(jù)。

1 虎重要病毒性傳染病

1.1 貓泛白細(xì)胞減少癥

貓泛白細(xì)胞減少癥(feline panleukopenia，F(xiàn)P)是由貓泛白細(xì)胞減少癥病毒(feline panleukopenia virus，F(xiàn)PV)引起的一種高度接觸性傳染病。FPV又稱貓細(xì)小病毒、貓傳染性腸炎病毒或貓瘟熱病毒。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)PV在自然條件下能夠感染多種野生貓科動物，如虎、獅(Pantheraleo)、豹(Pantherapardus)、浣熊(Procyonlotor)以及水貂(Neovisonvison)等[4]。臨床上該病以高熱、嘔吐、腹瀉、脫水、白細(xì)胞嚴(yán)重減少及出血性腸炎為主要特征[5]。研究表明，F(xiàn)PV能夠?qū)е滤胸埧苿游锂a(chǎn)生致死性腸炎，特別對幼年的虎、獅等傳染性最強，在未免疫的虎群中具有高發(fā)病率和致死率[6-8]，極大地威脅圈養(yǎng)及野生虎等大型貓科動物的健康[9]。

1986年，夏咸柱等[10]首次在滬杭動物園的華南幼虎體內(nèi)分離到FPV。2000年，邱薇等[11]用貓腎細(xì)胞F81從桂林某野生動物養(yǎng)殖場的感染幼虎糞便樣品中分離獲得了1株FPV。2008年，Yang等[6]對我國不同地區(qū)野生動物園的總計207只虎進行了FPV血清學(xué)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)FPV抗體陽性率高達(dá)53.1%。2012年，Goodrich等[12]的血清流行病學(xué)調(diào)查顯示，俄羅斯野生東北虎的FPV抗體陽性率為68%。2012年，靳小霞等[13]檢測了來自我國各地151只虎的血清FPV抗體情況，結(jié)果顯示陽性率為47.7%。2017年，王海軍等[14]對哈爾濱、長春及沈陽3個虎園的75只東北虎的血清進行了檢測，發(fā)現(xiàn)FPV抗體陽性率均為100%。以上研究表明，貓泛白細(xì)胞減少癥自1986年以來一直普遍存在于我國虎群中。

目前，已經(jīng)有市售FP的弱毒疫苗和滅活疫苗，但是未見有這些疫苗應(yīng)用于虎的報道。國內(nèi)對虎源FPV的疫苗研究主要集中在滅活苗和新型疫苗的研制。2006年，楊松濤課題組通過Western-blotting實驗證明了在畢赤酵母中表達(dá)的FPV VP2部分蛋白片段，能夠與抗FPV血清發(fā)生特異性反應(yīng)，說明利用原核表達(dá)的VP2蛋白用于虎FPV感染的特異性診斷及FPV亞單位疫苗的研制具有廣闊的前景[15]。2009年，于亞麗等[16]以FPV-HLJ為種毒研制出FPV滅活疫苗，給幼虎三免后抗體效價多數(shù)能達(dá)到1∶1 024，表現(xiàn)出較為理想的免疫效果。

1.2 犬瘟熱

犬瘟熱(canine distemper，CD)是由犬瘟熱病毒(canine distemper virus，CDV)引起的犬科(Canidae)、鼬科(Mustelidae)和浣熊亞科(Procyoninae)動物的一種急性、烈性、致死率極高的傳染病[17-19]。該病的特征是雙相熱型，各黏膜的卡他性炎癥，后期可發(fā)生非化膿性腦膜腦脊髓炎，出現(xiàn)神經(jīng)癥狀。目前，CD已呈世界性分布，以其高致病性與傳染性對全球犬只、毛皮動物和野生動物構(gòu)成了巨大威脅[20-21]。

近年來，有關(guān)虎感染CDV自然發(fā)病的報道逐漸增多。1992年，美國舊金山Angeles國家保護公園暴發(fā)了一起虎和其他貓科動物感染CDV的案例，死亡率達(dá)22.97%[22]。1996年，上海動物園暴發(fā)了一起14只虎相繼感染CDV的案例，由此可以看出CDV在虎群中已經(jīng)具有較強的傳播能力[23]。2003年，俄羅斯出現(xiàn)首例東北虎因感染CDV而死亡的病例[24]。同年，北京市某動物園的1只虎因感染了CDV而死亡[25]。2010年，俄羅斯錫霍特山脈自然保護區(qū)發(fā)現(xiàn)5只東北虎死于CDV感染[26]。2013年，Seimon等[27]通過RT-PCR對俄羅斯2001、2004、和2010年因CDV感染致死的5只東北虎的腦和淋巴組織樣品中分別擴增出CDV的H和P基因。2017年，王海軍等[14]對哈爾濱、長春及沈陽3個虎園75只東北虎的血清進行了檢測，結(jié)果顯示CDV的抗體陽性率達(dá)16.00%。自2010年以來，全球有近20只東北虎和孟加拉虎死于CD，因此，CD已經(jīng)成為野生和圈養(yǎng)虎種群最新危害性疾病[28]。

目前，針對CD的防制已經(jīng)有市售弱毒苗、滅活苗，以及單苗和聯(lián)苗可供選擇，針對虎的CD疫苗也有研究報道。例如，張賀等[21]將虎源CDV的F和H基因克隆至pcDNA3.1(+)表達(dá)載體上，經(jīng)證實該重組疫苗可以誘導(dǎo)產(chǎn)生抗CDV的中和抗體，但免疫小鼠后血清抗體效價較低，因此，虎CD疫苗仍需研制。

1.3 流感

流感是由流感病毒(influenza virus，IV)引起的一種急性呼吸道人獸共患傳染病。由于其傳播速度快、傳播能力強，因此成為國際上第一個實現(xiàn)全球監(jiān)測的傳染病[29]。目前，流感病毒分為A、B、C、D共4個血清型，其中A型流感病毒(influenza A virus，IAV)可自然感染鳥類(Aves)、豬(Sus)、馬(Equuscaballus)、東方蝙蝠(Vespertiliosinensis)、水貂、大熊貓(Ailuropodamelanoleuca)、貓科動物、海洋哺乳動物以及人類(Homosapiens)[30-31]，并且常在動物群體和人群中呈地方性流行甚至大流行，其中禽流感的危害最大[32-33]。

我國關(guān)于虎感染IAV的報道始于2003年，由夏咸柱等[34]首次從發(fā)病孟加拉虎的病料中分離到1株流感樣的病毒粒子，經(jīng)生物學(xué)特性及基因檢測鑒定為A型H5N1亞型流感病毒。此后，國內(nèi)外均有關(guān)于虎感染IAV的報道[35]。2004年，泰國的Suphanburi動物園虎群暴發(fā)了H5N1高致病性禽流感，418只虎中有146只被感染，并且表現(xiàn)出明顯的高熱、抽搐與肺炎等癥狀[36-37]。2010年，高玉偉等[38]對我國1998年以來，哈爾濱、桂林等多地304只圈養(yǎng)虎進行了H5亞型IAV抗體檢測和分析。結(jié)果顯示，2002—2003年采樣于上海、唐山、哈爾濱的34只虎中，有31只虎曾經(jīng)有過典型的流感癥狀，其中24只虎H5血凝抑制抗體呈陽性，2只無臨床癥狀虎也為抗體陽性。2015年，崔艷芳等[39]從廣西壯族自治區(qū)南寧市動物園病死白虎的組織樣品中分離到一株H5N1禽流感病毒。2017年，王海軍等[14]發(fā)現(xiàn)東北三省75只東北虎H5和H9亞型禽流感抗體陽性率分別為9.33%和61.33%，但抗體呈陽性的東北虎均為健康個體，表明H5和H9亞型禽流感在東北虎群中呈隱性感染狀態(tài)，這對虎群的健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，已經(jīng)成為影響虎群生存狀態(tài)的又一重要傳染病。目前，禽流感和人流感疫苗的研制工藝和防制效果均得到了公認(rèn)，但是這些疫苗是否可以應(yīng)用于虎則有待探究。

1.4 貓傳染性鼻氣管炎

貓傳染性鼻氣管炎(feline infectious rhinotracheitis，F(xiàn)IRs)又稱貓病毒性鼻氣管炎，是由I型貓皰疹病毒(feline herpesvirus type 1，F(xiàn)HV-1)感染引起的貓科動物的一種急性、高度接觸性傳染病，發(fā)病率可高達(dá)100%，死亡率達(dá)50%[40-41]。該病潛伏期短，感染動物臨床上以角膜結(jié)膜炎、上呼吸道感染和流產(chǎn)為特征[40]?；疾游锟山K生帶毒和排毒，且在一定的刺激下可以反復(fù)感染，更可垂直傳播，極具危害性[42]。

虎感染FIRs的臨床癥狀基本相似，初期表現(xiàn)為精神沉郁、打噴嚏、咳嗽、結(jié)膜炎、體溫升高等臨床癥狀[43-44]。2010年11月，陳大慶等[43]報道了蘇州動物園3只華南虎精神沉郁、食欲減退、流淚、流鼻涕等癥狀，經(jīng)實驗室檢測結(jié)合臨床癥狀診斷為FIRs。2013年，肖建雄等[45]報道了廣東某動物園2只成年東北虎出現(xiàn)疑似感染FHV-1的癥狀，經(jīng)抗生素治療無效，5 d后死亡，同時毗鄰的華南虎也出現(xiàn)疑似FIRs的癥狀，通過PCR等方法證明患病虎感染了FHV-1。2014年，Sun等[46]從1只華南虎的病料中分離到一株FHV-1。上述研究表明，F(xiàn)IRs不但具有感染虎的能力，而且能夠引起虎群的廣泛性感染，甚至能夠垂直傳播，因此對虎的繁育以及保護帶來極大威脅[45]。目前美國已有FHV-1弱毒苗可供應(yīng)用，但該疫苗對虎的免疫防制尚未見報道。

1.5 貓杯狀病毒感染

貓杯狀病毒感染(feline calicivirus infection)是由貓杯狀病毒(feline calicivirus，F(xiàn)CV)感染引起的貓科動物的一種急性、高度接觸性傳染病[47]。患病動物可表現(xiàn)出精神沉郁、結(jié)膜炎、慢性口炎、呼吸道感染等多種臨床癥狀，與FIRs癥狀十分相似[48]。病貓和帶毒貓是該病的主要傳染源，病毒可隨宿主分泌物和排泄物排出體外，被感動物主要通過呼吸道結(jié)膜感染病毒[49]。

FCV目前已呈世界性分布，除了可以感染貓，還可以感染大型貓科動物，例如虎。1992年，Kadoi等[50]從舌和鼻患有潰瘍的東北虎的病料中分離到FCV。1997年，王祥生等[51]從南方某虎熊樂園60多只孟加拉虎、東北虎和華南虎體內(nèi)首次分離到FCV。2000年，范泉水等[52]用貓腎傳代細(xì)胞從廣西地區(qū)的東北虎中分離到一株杯狀病毒樣病毒粒子，經(jīng)序列比對鑒定為FCV。2003年，高玉偉等[53]從上海某動物園患有口腔潰瘍的虎的唾液中分離到該病毒。2019年，任燦斌等[47]報道了長沙生態(tài)動物園虎館中的3只白化孟加拉虎相繼感染了FCV。

目前國外已有FCV弱毒疫苗以及與FPV、FHV等組成的聯(lián)苗可供使用。目前應(yīng)用于虎的多為FCV單價苗。Harrison等[54]研究發(fā)現(xiàn)，給9只虎免疫二價滅活苗后，其血清與VS-FCV毒株FCV-DD1的中和滴度更高，暗示二價疫苗可能具有更有效的保護力。

1.6 犬副流感

犬副流感(canine parainfluenza，CPI)是由犬副流感病毒(canine parainfluenza virus，CPIV)引起的一種犬的高度接觸性傳染病[55]?；疾游镏饕憩F(xiàn)為體溫升高以及打噴嚏、咳嗽、流黏液性鼻涕等急性呼吸道炎癥，嚴(yán)重時可出現(xiàn)神經(jīng)機能障礙，腦水腫甚至死亡。

CPIV的宿主范圍廣，從犬(Canis)、牛(Bos)、豬、鼠(Rattus)、兔(Lepus)、貓(Felis)到虎等野生動物[56]。1967年，Binn等[57]首次利用Vero細(xì)胞從患病犬的呼吸道中分離到該病毒。2003年，孫賀廷等[58]利用血凝抑制試驗證明在38份未免疫的虎血清中，有25份呈CPIV抗體陽性。2017年，翟俊瓊等[56]從廣州動物園疑似感染的東北虎、華南虎的血清樣品中分離獲得兩株病毒，經(jīng)鑒定為CPIV。2019年，陳安妮等[59]于廣東省某動物園疑似感染CPIV死亡的孟加拉虎的病料中檢測到CPIV。雖然目前市場上有CPIV滅活疫苗及其多聯(lián)苗，但其對虎的防治效果尚待考證。

1.7 其他病毒病

除了上述6種比較重要的病毒性傳染病之外，還有很多病毒也能夠感染虎。2012年，李元果等[60]報道了某動物園數(shù)只美洲虎(Pantheraonca)出現(xiàn)厭食、委頓、偶見咳嗽、后肢運動遲緩等癥狀，通過特異性引物檢測，確診為偽狂犬病毒感染。2012年，Goodrich等[12]報道了一例虎同時感染貓冠狀病毒和貓免疫缺陷病毒的病例。2013年，Liu等[61]從1只突然發(fā)病死亡的華南虎的病料中分離到一株腦心肌炎病毒。2007年，吳長德等[62]采用PCR擴增了25只東北虎的朊病毒基因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大多數(shù)虎的朊病毒基因是高度保守的，但其中有2個核苷酸位點發(fā)生了變異?；蛐蛄斜葘Y(jié)果顯示，東北虎與綿羊(Ovisaries)的朊病毒基因具有很高的相似性，說明東北虎對羊癢病也可能具有易感性。

2 存在問題

野生動物保護關(guān)系到人類的生存與發(fā)展。華南虎和東北虎被“中國瀕危動物紅皮書”列為瀕危動物。針對虎的保護，亟須強化科技支撐，提高野生虎的種群數(shù)量。近年來，我國對虎，尤其是圈養(yǎng)虎的保護工作取得了重要進展，但仍面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，其中疫病本底不清、防控手段落后是亟待解決的主要問題之一。我國乃至世界對圈養(yǎng)虎病毒性傳染病的認(rèn)識較晚，研究較少，仍然停留在臨床診斷、血清流行病學(xué)調(diào)查、病原分離等層面，缺乏系統(tǒng)的病毒溯源和遺傳演化分析，感染途徑亦不清楚。有些傳染病雖然已有商品化疫苗，但是它們主要適用于貓和犬，對虎的免疫防制效果還缺少科學(xué)評價，其中疫苗種毒與感染虎的病原在抗原性存在多大差異，這是是否有必要研制針對虎的特異性疫苗而有待回答的重要科學(xué)問題。