《Frontiers in Veterinary Science》:Molecular detection of canine viral infectious diseases in China: an investigation from 2018 to 2024
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本综述系统分析了2018至2024年间中国22个省份2492份犬样本中十种病毒性病原的流行情况。研究揭示了CPV-2、CCoV、CDV的高感染率(49.6%总阳性率)及其显著的季节、地域和年龄差异特征。通过血清学检测(HI和病毒中和试验)发现现有疫苗对CPV-2、CDV的保护率较高(76.9%, 72.1%),但对CPIV的保护率不足(49.0%)。基因进化分析表明当前流行株CPV-2c(80%)和CPIV亚洲谱系与疫苗株存在遗传差异,为疫苗优化和精准防控提供了关键科学依据。
1 引言
随着中国宠物犬数量的持续增长,犬传染病的传播风险日益引起关注。犬瘟热病毒(CDV)和犬细小病毒2型(CPV-2)因其高发病率和高死亡率成为犬类主要致死原因,并对野生动物构成严重威胁。本研究旨在系统调查2018至2024年间中国犬群中十种主要病毒病原的流行状况,包括CPV-2、犬冠状病毒(CCoV)、CDV、犬疱疹病毒1型(CHV-1)、犬副流感病毒(CPIV)、犬流感病毒(CIV)、犬呼吸道冠状病毒(CRCoV)、犬腺病毒2型(CAV-2)、犬腺病毒1型(CAV-1)以及犬轮状病毒(CRV)。通过分子检测、血清学分析和基因测序技术,全面揭示这些病原的流行病学特征,为制定针对性防控策略提供科学依据。
2 材料与方法
2.1 样本采集
研究历时六年(2018年1月-2024年12月),覆盖中国22个省份。共收集2492份样本,包括2422份出现呼吸道或胃肠道临床症状犬的眼、鼻、肛拭子,以及70份死亡犬的组织样本(肺、气管、肠道)。此外,2020至2024年间在8个省份采集了504份血清样本。所有样本均遵循伦理规范采集,并详细记录临床信息。
2.2 PCR扩增
采用一步法RT-PCR检测CCoV、CDV、CPIV、CIV、CRCoV和CRV;使用Premix Taq进行PCR检测CPV-2、CHV-1和CAV。反应体系为15μL,循环条件包括:45°C 30分钟(RT-PCR),98°C 3分钟,随后30个循环的95°C 30秒、56°C 30秒、72°C 60秒,最终72°C延伸10分钟。每批次实验均设置阴性(H2O)和阳性对照(细胞培养病毒株或含靶基因质粒)。
2.3 病毒中和与血凝抑制试验
采用病毒中和试验检测CDV、CAV-1、CAV-2和CPIV的中和抗体:将系列稀释的血清与100 TCID50病毒液37°C孵育1小时后接种Vero/MDCK细胞,4-5天后通过Reed-Muench法计算抗体效价。血凝抑制(HI)试验用于检测CPV-2抗体:血清稀释度从1:2至1:4096,加入8个血凝单位的CPV-2病毒,37°C作用30分钟后加入1%猪红细胞,4°C静置90分钟判定结果。保护性抗体滴度阈值设定为:CPV-2 (HI≥1:80)、CDV (中和≥1:32)、CAV-1/CAV-2/CPIV (中和≥1:16)。
2.4 系统发育分析
基于VP2基因对30份CPV-2阳性样本进行分型,使用MEGA 5.1软件采用最大似然法(自举重复1000次)构建进化树。对两例出现严重呼吸道症状的CPIV感染犬的融合(F)基因进行测序,分析其遗传特征。所有序列均提交GenBank数据库。
2.5 数据分析
采用卡方检验比较不同季节、地域、年龄和免疫状态的病毒感染率,p<0.05认为有统计学意义。
3 结果
3.1 十种病毒感染的流行率
总阳性率为49.6%(1236/2492),其中42.2%为单一感染,57.8%存在混合感染(双病毒23.6%,三病毒21.0%,四病毒4.6%,五病毒及以上8.6%)。各省阳性率差异显著(27.8%-83.3%),北京、上海等大城市感染率相对较低。病原特异性检测显示:CPV-2阳性率最高(30.6%),其次为CCoV(14.8%)和CDV(12.4%),CPIV(5.7%)、CHV-1(5.6%)、CIV(4.9%)、CRCoV(3.0%)、CAV-2(2.5%)、CAV-1(2.3%)和CRV(0.7%)依次递减。
3.2 感染的季节性特征
除CAV-1外,其余九种病毒的感染率均呈现显著季节性差异。冬季(12月-次年2月)CCoV(21.6%)、CPIV(13.5%)、CIV(14.0%)、CAV-2(6.1%)和CRV(1.8%)感染率最高;春季(3月-5月)CDV(16.4%)和CHV-1(7.7%)更易流行;CRCoV(4.4%)在秋季(9月-11月)检测率最高;CPV-2则在春(38.8%)、冬(38.6%)两季呈现高峰。
3.3 地理分布差异
南方地区CPV-2阳性率(35.4%)显著高于北方(26.5%),而CCoV、CDV、CHV-1、CIV、CAV-2和CAV-1在北方感染率更高(分别为17.1%、13.7%、8.2%、5.8%、3.5%、3.8%)。CPIV、CRCoV和CRV的南北分布无显著差异。
3.4 年龄相关性
6月龄以下幼犬对CPV-2、CCoV、CDV、CPIV、CHV-1和CRCoV的易感性显著高于其他年龄组。CIV、CAV-2和CAV-1感染与年龄无显著关联,CRV感染仅见于幼犬。
3.5 疫苗接种与感染关联
在详细记录免疫史的546只犬中,未免疫犬的CPV-2(65.9%)和CDV(9.3%)感染率显著高于免疫犬(20.1%、2.2%)。CCoV、CPIV、CAV-2和CAV-1的感染率在免疫与未免疫犬间无统计学差异。
3.6 血清抗体检测
398只免疫犬对CPV-2、CDV、CAV-1、CAV-2和CPIV的保护率分别为76.9%、72.1%、84.4%、85.7%和49.0%。15只未免疫犬的相应血清阳性率为93.3%、86.7%、33.3%、33.3%和53.3%,提示自然感染可诱导免疫应答。
3.7 CPV-2与CPIV基因特征分析
VP2基因分型显示:CPV-2c为优势基因型(80%,24/30),新CPV-2a型占6.7%(2/30),另检出2例猫泛白细胞减少症病毒(FPV)和2例疫苗株(CPV-2型)。CPIV的F基因进化分析表明,中国流行株与泰国、韩国分离株聚集成独立进化支,与美国、英国疫苗株存在遗传差异(F蛋白V104A、R237E、V290A、R299Q、I428V位点氨基酸替换)。
4 讨论
本研究揭示中国犬群病毒性传染病三个突出特征:一是混合感染普遍(34.1%存在三种以上病原共感染),可能加剧疾病严重程度;二是流行病学参数呈现明显时空异质性,CPV-2南方高发、呼吸道病毒冬季活跃、幼犬易感等规律与气候因素和免疫发育特点密切关联;三是疫苗保护效果存在病原特异性,对CPV-2/CDV保护良好,但对CPIV保护率不足(49.0%)且与流行株遗传进化不匹配。CPV-2c基因型替代趋势(当前占80%)和FPV跨种传播迹象提示病毒进化动态需持续监测。研究局限性包括部分犬只免疫记录缺失(78.1%)、年龄数据不完整(54%)以及对非疫苗覆盖病原(如CHV-1、CIV)的免疫效应未作评估。
5 结论
2018-2024年中国犬病毒性传染病流行态势复杂,CPV-2、CCoV和CDV是优势病原,其传播受季节、地域和宿主年龄因素显著调控。现有疫苗对部分病原保护效果有限,流行毒株的遗传变异(特别是CPV-2c和CPIV亚洲谱系)凸显了疫苗株更新的迫切性。建议加强分子流行病学监测、优化免疫程序并研发针对流行株的新型疫苗,以有效控制犬病毒性传染病的传播。