《Frontiers in Veterinary Science》：Bovine leukemia virus and dairy youngstock: a narrative review of early-life transmission and its consequences for whole-herd control
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牛白血病病毒（Bovine Leukemia Virus，BLV）是一种逆转录病毒，通过将前病毒DNA整合至宿主基因组，造成牛只终身感染并引发免疫功能紊乱。后备牛（即在奶牛场出生并饲养、旨在进入泌乳牛群的雌性牛只）同时面临垂直传播与水平传播的BLV暴露风险。随
牛白血病病毒（Bovine Leukemia Virus，BLV）是一种逆转录病毒，通过将前病毒DNA整合至宿主基因组，造成牛只终身感染并引发免疫功能紊乱。后备牛（即在奶牛场出生并饲养、旨在进入泌乳牛群的雌性牛只）同时面临垂直传播与水平传播的BLV暴露风险。随着后备牛经历不同的饲养管理发育阶段（胎儿期与新生期、断奶前期及断奶后期），每一阶段均呈现独特的暴露风险，需采取不同的管理策略以助力BLV的防控。若未能解决后备牛阶段的BLV感染问题，受感染的后备牛将进入泌乳牛群，从而削弱任何以成年母牛为核心的防控策略成效。经济损失亦可能因后备牛饲养投入回报率降低而进一步加剧。基于BLV诊断筛查及改进管理策略，在后备牛各阶段实施针对性干预措施，对于阻断受感染后备牛进入泌乳牛群的传播循环至关重要。将BLV防控措施纳入全群管理，可为降低BLV流行率、限制其对动物健康与牧场盈利能力的长期影响提供更具可持续性的路径。
1 引言
牛白血病的最早记载可追溯至1871年，当时在立陶宛的一次尸检中发现脾脏肿大并伴有结节。尽管这些临床症状提示牛白血病，但致病因子直至近百年后才被确认。至1985年，该病毒（即现今所称的牛白血病病毒，BLV）成功完成测序，并被归类于逆转录病毒科（Retroviridae）中的δ逆转录病毒属（deltaretrovirus）。该分类将BLV与其他逆转录病毒（如人类T淋巴细胞病毒HTLV-1和HTLV-2，以及猴T淋巴细胞病毒STLV-1、STLV-2、STLV-3）归为一类，其特征为具备将RNA逆转录为DNA前病毒的能力。
BLV感染大体经历四个阶段：初始感染、非白血病期、持续性淋巴细胞增多症（persistent lymphocytosis，PL）期及肿瘤形成期。一旦BLV传播至动物体内，初始感染阶段即开始。BLV病毒粒子以B淋巴细胞为靶标，利用逆转录酶将其DNA整合至宿主基因组。这种DNA整合使BLV成为一种慢性感染。受感染的宿主细胞随后进行复制，进而复制前病毒DNA。整合后，BLV前病毒基因组中的蛋白将激活细胞癌基因，从而启动动物免疫系统的失调。初始感染阶段无临床症状。
初始感染后，大多数受感染动物将进入非白血病期，此期动物虽已感染但保持亚临床状态，不表现出血液学异常。尽管缺乏临床症状或实验室异常，BLV前病毒在非白血病期仍通过克隆扩增逐渐增殖。在非白血病期，可通过血清学和分子学方法检测到BLV，且非白血病期动物可感染其他动物。
下一阶段即持续性淋巴细胞增多症，其特征为B淋巴细胞的异常持续扩增。此阶段BLV在B淋巴细胞内呈指数级增殖。尽管动物临床表现仍可能正常，PL提示持续的免疫应答，可通过血液学检测加以识别。此阶段经历的免疫失调与继发感染易感性增加及疫苗接种效力降低相关。
BLV感染的最终阶段可能发展为淋巴瘤或肿瘤形成。淋巴瘤定义为受感染淋巴细胞发生恶性突变时形成的实体肿瘤。这些恶性病变可发生于全身多个部位，包括心脏、皱胃、子宫、淋巴结、眼眶或椎管。临床症状因肿瘤位置而异，可能包括体重下降、食欲减退、神经功能障碍或突然死亡。淋巴肉瘤阶段最终通过淘汰或死亡而告终。
BLV被发现后，不同地理区域在防控和根除方面的工作力度与意愿存在差异。在美国，估计94%的奶牛群感染BLV，群内流行率为46%。尽管BLV发生频率高、对免疫系统影响大，且被世界动物卫生组织列为须通报疫病，美国仍无全国性的检测标准、缓解策略或政府激励措施用于BLV根除。美国以外地区的BLV流行率及防控工作差异显著；部分国家和地区已实施根除计划并报告群内流行率大幅降低，而许多地区可比的后备牛特异性数据仍然有限。本综述主要聚焦美国背景，下文将进一步阐述。
2 诊断
BLV的首批病例因牛淋巴瘤的发展而被发现，淋巴瘤曾被视为该病的首个诊断工具，因其为该病的特异性病变。淋巴瘤的发展是BLV进展的最后阶段。这些淋巴瘤主要发生于外周淋巴结。淋巴瘤的检测可通过淋巴结触诊实现；最常见的检测发生于死后，并导致整具屠体废弃。肿瘤发展被发现后，人们发现其与伴随的淋巴细胞计数升高存在关联。
通过检测BLV特异性抗体来识别免疫应答的血清学检测方法的开发和应用，成为最常用的诊断方法。用于检测抗BLV抗体的血清学检测包括放射免疫测定（radioimmunoassay，RIA）、琼脂凝胶免疫扩散（agar-gel immunodiffusion，AGID）和酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）。早期研究使用RIA，但因放射性工作安全要求而逐步停用。研究人员和临床医生随后开始使用AGID检测BLV特异性抗体。AGID的使用因BLV抗原纯化过程、琼脂糖凝胶制备及所需的大量处理时间而劳动密集。AGID仅可使用血清，而ELISA可用于更广泛的样本类型，包括血清、乳汁和初乳。BLV ELISA光密度（optical density，OD）（S/P比值）结果为连续变量。样本的OD值通常依据既定阈值报告为分类结果，如阴性、可疑和阳性，具体取决于特定试剂盒。通过血清和乳汁ELISA检测BLV抗体的一致性据报道可高达100%。一项更新的比较研究表明，与血清ELISA相比，乳汁ELISA的敏感性和特异性分别为86%和100%。
虽然BLV感染的血清学检测是最常用的诊断方法，但可通过聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）直接检测病毒DNA。PCR可用于不同类型的样本，如精液、乳汁、黏膜样本和全血。PCR检测可为定性或定量。定性检测通常通过标准终点PCR结合琼脂糖凝胶进行，以指示样本中BLV的存在或缺失。PCR的一个已知局限是可能出现假阴性，这可能是由于BLV能够在低水平持续存在并隔离于器官内。为应对这一潜在局限，巢式PCR因其在两次连续PCR检测中使用两套引物而被采用。然而，巢式PCR在提高检测灵敏度的同时降低了特异性，从而增加了假阳性的可能性。定量PCR（quantitative PCR，qPCR）通过测定样本中前病毒拷贝数（相对于内源基因或DNA量）增强了诊断能力。这使得能够对检测到的感染进行定量而非二元检测。结果通常以前病毒载量（proviral load，PVL）表示，即BLV基因组拷贝数与β-肌动蛋白拷贝数的比值。每单位血液中的BLV拷贝数和PVL常用于解释动物的传染性。然而，qPCR的一个常见已知局限是准确量化前病毒拷贝数的能力。比较各种qPCR检测方法的研究观察到检测BLV前病毒的变异性。
3 传播
BLV的传播通过水平传播和垂直传播两种途径发生。水平传播指病毒在动物之间通过直接接触含感染淋巴细胞（血液、乳汁、唾液或鼻分泌物）的感染性体液而传播。垂直传播指病毒从感染母牛传播至其犊牛，发生于妊娠期经胎盘、分娩期间，或出生后经初乳或乳汁传播。然而，确定垂直感染发生的时间较为困难，因为感染后病毒检测存在延迟。据估计，qPCR和ELISA检测的延迟分别为感染后24天和36天。此外，后备牛通过初乳获得被动免疫，这可能干扰BLV的免疫学检测（如ELISA），因为检测结果可能反映母源抗体而非犊牛的真实感染状态。
4 对后备牛及奶牛场的影响
受感染的后备牛成熟并进入泌乳牛群后，将增加泌乳牛群的BLV流行率，并增加BLV阴性母牛的感染风险。大多数研究和现场管理工作集中于泌乳牛群的BLV管理，因为成年泌乳母牛通常是牧场盈利部分的主体。研究表明，BLV管理措施（如对受感染泌乳动物进行隔离或淘汰）可降低群内BLV流行率。虽然泌乳母牛的BLV管理对缓解传播和影响至关重要，但在后备牛成熟为泌乳动物之前对其进行BLV管理同样关键，以避免受感染后备牛进入泌乳牛群所驱动的BLV流行率循环模式。平均而言，奶牛在第二个泌乳期才能收回饲养成本，从首次产犊到盈亏平衡的估计平均时间为530±293天。此外，BLV具有显著的经济影响。母牛感染BLV导致每头母牛每个泌乳期部分损失198.34至496.76美元。若动物在进入泌乳牛群时已感染BLV，其达到盈利点的时间可能延迟。对后备牛BLV防控进行详细的经济分析或建模超出本综述范围；此处仅概述经济文献，以说明早期感染为何对群级防控具有重要意义。
5 后备牛时间阶段
5.1 胎儿期与新生期
胎儿期从器官发生延续至出生，新生期定义为出生至出生后第28天。报道的胎儿BLV流行率各异，胎儿感染检出率为0%至18%，AGID检测为6.4%–8.1%，或AGID检测为20%。就新生期感染而言，研究报告PCR检测流行率为7.7%和11.47%，提示犊牛出生后短期内存在有限但可检测的BLV存在。
后备牛可能遇到的首个BLV传播风险始于母牛和公牛。妊娠期间的BLV转移通过BLV阳性母牛剖腹产产下的后备牛得到确认。在该研究中，母牛和犊牛的脐带血、胎盘和外周血均经qPCR检测为BLV阳性，且母牛与犊牛之间的env基因序列（负责病毒-细胞相互作用）具有100%的核苷酸同一性，表明二者携带相同的BLV毒株。此外，宫内感染与母牛PVL呈正相关。母牛的年龄、品种或胎次等因素与宫内BLV感染的可能性无关。基于既往研究表明高PVL母牛感染胎儿的风险增加，若依据母牛BLV状态进行繁殖决策，BLV qPCR检测母牛应优先于BLV ELISA检测。公牛对垂直传播风险的潜在影响已有研究。来自39个牛群的121头2岁以上肉用公牛接受了采样，在血液（44.6%）和包皮垢（7.4%）样本中检出BLV前病毒DNA，但精液中未检出。一项更新的研究通过半巢式PCR确实检出一个精液阳性样本（n=1/498）。然而，在30天随访时，该公牛的精液检测转为阴性。据估计89%的奶牛场使用人工授精进行繁殖，鉴于精液PCR阳性率低，用于人工授精的精液不太可能是重要的感染来源。
分娩是后备牛另一个潜在的BLV暴露点。前述宫内转移通过剖腹产得到确认。然而，在无手术干预的自然分娩中，难以区分后备牛是宫内感染还是分娩期间感染。一项研究旨在通过了解初始感染与检测方法能够检出之间的延迟来加以区分。考虑到这一延迟，研究人员在出生后30天对犊牛进行检测，估计7.7%的后备牛经产道感染。尽管缺乏在分娩过程中干预以防止BLV暴露的能力，BLV可存在于分娩期间的血液中。因此，出生后立即移走犊牛以避免脐带血等任何体液的进一步转移，可能降低风险。
摄入感染性初乳或乳汁是后备牛在新生期可能遇到的另一项已知暴露风险，尤其在出生后24小时内，此时新生犊牛的肠道允许免疫球蛋白和细胞的直接吸收。初乳和乳汁对BLV传播的影响尚不明确，因为乳腺分泌物含有可能中和感染的抗体，但也可能含有可感染后备牛的感染细胞。一项研究发现母牛血液PVL与乳汁PVL呈正相关。因此，饲喂来自高PVL感染母牛的初乳和乳汁可能存在更大的传播风险。针对犊牛因摄入感染性乳汁和初乳而感染的研究已有报道。研究处理包括使用BLV阳性母牛未经处理的乳汁和初乳，或同时使用经处理和未经处理的初乳。此外，其他研究从BLV阳性母牛中分离感染细胞并重悬于乳汁和初乳中，而一项早期研究以绵羊为模型，使用置于乳汁中的培养病毒进行接种。综合来看，这些研究表明奶牛新生犊牛可通过摄入初乳和乳汁而被感染。然而，尽管有证据表明BLV感染可能通过摄入乳汁或初乳发生，多项研究也显示乳汁或初乳可提供抗体保护。一些研究表明，来自BLV阳性母牛的初乳在饲喂犊牛和绵羊后可产生暂时性被动免疫，可能在此后4–6个月内提供抗感染保护。此外，一项攻毒研究给绵羊饲喂含抗BLV抗体的初乳，接种后绵羊未发生感染。初乳和乳汁处理的关键环节是适当处理以灭活病毒同时保留有益成分。使用巴氏消毒灭活BLV时，初乳和乳汁中的主要免疫球蛋白——免疫球蛋白G（immunoglobulin G，IgG）若热处理不当可能被破坏，导致IgG水平下降。使用冷冻作为初乳和乳汁处理方法时，需采取适当的解冻规程以降低IgG分子变性风险。鉴于这些相互矛盾的证据，初乳和乳汁不应被视为统一的传播风险。这些不一致性凸显了当前文献中的空白，限制了就初乳和乳汁处理提出明确管理建议的能力。
5.2 断奶前期
奶牛后备牛被认为处于断奶前期阶段，约为4周龄至约8周龄断奶。断奶前期后备牛的BLV流行率范围较大，qPCR估计为0%至32%，AGID估计为78%。
在断奶前期，后备牛主要依赖乳汁日粮，因此经乳汁摄入传播BLV的风险仍然适用。尽管关于乳汁的感染性与抗体保护作用存在相互矛盾的研究，适当的冷冻或巴氏消毒应能预防感染，同时使断奶前后备牛获得抗体保护。
在断奶前期，后备牛也易受BLV水平传播的影响。一项需要考虑的水平传播风险是去角，特别是挖除式去角。去角过程涉及在动物形成角芽后移除角。为完成此移除，可使用剪刀、刀具、锯和去角勺等工具。早期研究表明，去角设备在动物之间消毒不当或未消毒可导致显著更多动物感染。当进行挖除式去角时，尤其是在已知BLV阳性动物之后进行去角的动物中，也发现了传播关联。更新的研究进行了风险因素分析，发现挖除式去角操作与牛群整体BLV流行率显著增加相关。为防止通过去角过程传播BLV，设备的适当消毒至关重要。应注意，挖除式去角在美国奶牛生产者中使用最少（13%）。更常用的方法，如热烙铁（70%）和苛性糊剂（16%），可最大限度地减少血液转移，从而将经设备传播BLV的风险降至最低。
5.3 断奶后期
奶牛后备牛通常在约60日龄时从以乳汁为主的日粮过渡到以谷物和（或）饲草为主的日粮。断奶后期从断奶延续至首次产犊，此期间后备牛被称为育成牛。在断奶后期，BLV流行率估计范围为4%至73.6%。在育成牛阶段，后备牛可能根据牧场管理实践接受疫苗以对抗地方性病原体，或接受繁殖同期化注射。许多此类疫苗或注射需要使用针头，针头在动物之间重复使用已被反复证明可传播BLV，并与较高的牛群BLV流行率正相关。据估计，使用曾在已知BLV阳性牛群同伴上使用过的针头进行采血的动物，其感染BLV的风险比使用已知BLV阴性牛群同伴使用过的针头高八倍。相比之下，其他研究未能确认通过针头重复使用传播BLV。虽然研究针头重复使用传播BLV风险的研究通常使用成年泌乳动物，但传播原理对后备牛同样适用。为防止BLV的潜在水平传播，使用一次性针头可能有所帮助。
直肠触诊常在奶牛场用于人工授精（artificial insemination，AI）、妊娠诊断和妊娠监测。虽然有时难以察觉，兽医知道动物在触诊过程中可能经历一定程度的出血。一项初步研究通过将已知BLV阳性动物的血液输注至已知BLV阴性动物，确认了经直肠组织的感染是可能的。一项对照研究旨在通过使用已知BLV阳性动物使用过的常用产科套袖于已知BLV阴性动物，评估传播风险。结果表明，使用共用产科套袖时，动物血清阳转的可能性比使用新产科套袖时高8.3倍。相比之下，一项研究未能通过触诊操作检测到新感染。研究结果差异可能提示触诊造成损伤程度的不同。首次接受直肠触诊的育成牛更易出血，因此若未对每头动物使用新的触诊套袖，应加强观察和谨慎操作。
以血液为食的昆虫也被认为与BLV传播有关，一项研究显示叮咬昆虫密度与BLV感染率之间存在关联。此外，从奶牛场采集的苍蝇已被证明含有牛DNA和BLV DNA。叮咬昆虫在温暖季节更为丰富，由此产生了BLV感染率在那些季节可能更高的理论。然而，记录的BLV感染季节性并不一致。例如，BLV发病率在夏季（叮咬昆虫种群高峰期）暴露于血清阳性牛的血清阴性牛中高于冬季。与此相反，一项研究观察到BLV发病率在苍蝇高峰期（6月至9月）与其他季节之间无显著差异。此外，有报道称冬季室内饲养的牛BLV发病率更高，尽管其接触叮咬昆虫的机会有限。一项对照研究发现，将叮咬昆虫从已知BLV阳性动物移至已知BLV阴性动物可实现BLV传播。然而，另一项研究发现，BLV阴性动物与被认为患有持续性淋巴细胞增多症的BLV阳性动物在4个月内持续存在叮咬昆虫的条件下共同饲养，并未发生感染。尽管研究结果不一致，昆虫管理作为更广泛BLV防控策略的一部分，仍是一项合理且低风险的预防措施。两个领域的混合证据强调需要更标准化的研究设计以产生可推广的结论。应注意，后备牛在整个后备牛阶段都可能受到叮咬昆虫的影响，而非仅限于断奶后期。
6 讨论
本叙述性综述阐明了奶牛后备牛BLV传播与感染的多方面特性，强调感染可能在动物进入泌乳牛群之前很久就已发生。虽然许多风险已被单独研究，但它们在早期生命阶段的累积效应凸显了对后备牛BLV防控采取更全面、更主动方法的必要性。BLV检测诊断方法已发展至能够更准确地检测和监测感染。ELISA、PCR和qPCR检测方法的使用使研究人员和生产商能够更准确地评估抗体存在和前病毒载量。显然，重复使用针头、未消毒的机械去角以及触诊套袖重复使用等管理操作持续构成显著的水平传播风险，尽管并非所有研究均一致认同。此外，虽然通过叮咬昆虫的媒介传播风险水平仍未知，实验证据支持其在病毒传播中的潜在作用，值得在BLV管理计划中关注叮咬昆虫控制。在经济方面，早期感染的长期影响可能相当可观。饲养后备母牛本身已承担经济负担，虽然育成牛首次产犊前BLV感染的实际风险尚不确定，但降低育成牛感染风险的缓解措施应成为全群BLV防控方法的一部分。后备牛BLV感染的早期检测可能有助于减少经济损失并降低任何BLV感染牛群的总体BLV成本。然而，当前证据不足以支持标准化的后备牛检测方案。年龄特异性检测性能仍缺乏充分表征，母源抗体可能混淆幼龄犊牛的血清学结果。在获得此类数据之前，后备牛检测策略需根据牛群目标、流行率和资源进行定制。虽然成年母牛因其在奶牛场中的盈利角色仍是BLV缓解和控制讨论的核心，但未能解决生命早期BLV传播风险可能削弱即使是最勤勉的成年母牛导向防控计划的成效。表2总结了文献中报道的这些生命阶段的控制措施。
7 综述方法
相关文献通过PubMed和CAB Abstracts检索确定，并辅以对关键文章参考文献列表的人工审查。检索词包括"bovine leukemia virus"、"BLV"、"transmission"、"youngstock"、"calf"、"heifer"、"colostrum"和"vertical transmission"的组合，因BLV文献的历史性质，未对发表日期设限。纳入标准为报告BLV传播途径、诊断方法或后备牛（约24月龄以下）流行率的研究。仅聚焦泌乳母牛的研究被排除。
本综述主要引用描述美国奶牛生产系统的文献，反映研究者的研究背景。其他地区的数据在可得范围内纳入，但仍较为有限。因此，本综述并非旨在作为后备牛BLV流行病学的全面全球综述。
