《Transboundary and Emerging Diseases》:Bluetongue in China: Current Status of Viruses, Vectors, Detection Methods, and Vaccines
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本文是一篇关于中国蓝舌病的系统性综述,全面阐述了该人畜共患病毒病在中国的研究现状与发展挑战。文章从蓝舌病病毒(BTV)的病原学、流行病学、传播媒介(库蠓)、多种检测技术(如PCR、ELISA)以及疫苗(灭活苗、弱毒苗、基因工程苗)研发等多个维度进行深入梳理,总结了我国自1979年首次发现该病以来的防控进展,并针对当前监测体系、基础研究和综合防控策略的不足,提出了未来加强公众认知、完善一体化防控技术体系及深化相关研究的建议,对保障我国畜牧业健康发展和公共卫生安全具有重要参考价值。
引言:蓝舌病概述
蓝舌病(Bluetongue, BT)是一种由蓝舌病病毒(Bluetongue virus, BTV)引起、经媒介传播的传染性非接触性病毒病,可感染多种野生及家养反刍动物。由于其对反刍动物健康和国家经济的显著影响,世界动物卫生组织(WOAH)将其列为须通报的多物种疫病。在中国,蓝舌病被列为二类动物疫病。该病主要通过库蠓属(Culicoides)昆虫的叮咬传播,羊是最易感的动物,发病率与死亡率最高,牛则常为无症状携带者,是潜在的病毒储存库。BTV是一种无囊膜病毒,属于呼肠孤病毒科环状病毒属,其基因组由10条双链RNA(dsRNA)节段组成,编码多个结构蛋白(如VP2、VP5、VP7)和非结构蛋白(如NS3)。VP2蛋白是决定病毒血清型的主要蛋白,也是中和抗体的主要靶标。
蓝舌病在中国的血清学监测
中国拥有庞大的牛羊养殖规模,边境贸易活跃,复杂多样的自然环境为虫媒病毒的传播提供了条件。自1979年云南省师宗县首次证实BTV存在以来,BTV抗体阳性样品已在全国大部分地区被检出。监测数据显示,BTV阳性率存在地域和季节差异,南方低纬度地区(如广西、云南)阳性率通常高于北方高纬度地区,第三季度(7-9月)的阳性率也最高,这与媒介库蠓的活动规律密切相关。即使在最北部的黑龙江省,研究也发现了BTV抗体阳性样本及疑似BTV-1型的流行毒株,表明BTV的分布范围已相当广泛。
蓝舌病病毒在中国的分离与分型
中国已从11个省份(自治区、直辖市)分离出17种血清型的BTV(BTV-1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 11, 12, 14, 15, 16, 17, 20, 21, 24和29),其中BTV-16和BTV-1是主要流行血清型。云南省分离到的血清型最多。值得一提的是,2014年在新疆分离到的V196/XJ/2014毒株,经基因组分析发现其Seg-2/VP2与已知所有BTV血清型的同源性均低于63.4%,被确认为一种新的推定血清型,即BTV-29。此外,中国的研究者还首次从云南的库蠓中分离到了BTV-1毒株。BTV的基因重配现象在中国毒株中较为常见,例如广东分离的BTV-7 GD008株,其部分基因节段属于西方拓扑型(与南非株相似),另一部分则属于东方拓扑型(与国内流行株相似),证实了不同来源毒株间的遗传重配事件。
传播媒介——库蠓
库蠓是蓝舌病的主要传播媒介。中国已记录库蠓属昆虫480种,其中18种被证实可有效传播BTV,如C. homotomus、C. arakawai等,这些物种分布广泛。研究表明,库蠓的分布与活动受气候因素影响,如降水量、温度等。了解不同生态环境下媒介的种类组成和吸血习性,是制定有效防控策略的基础。近年来,病毒组学等新技术也被应用于库蠓携带病毒的监测,为深入研究媒介-病毒互作关系提供了新视角。
检测方法
针对BTV的检测技术主要包括病毒分离、特异性血清学检测和病毒核酸检测。
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针对病毒抗原/核酸的检测:中国研究者开发了多种高灵敏度、高特异性的方法,包括针对特定血清型(如BTV-29)或多种血清型的RT-PCR、实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、多重PCR技术。此外,还有环介导等温扩增(RT-LAMP)、生物条形码检测法(BCA)、荧光定量BCA(FQ-BCA)、抗原捕获ELISA(AC-ELISA)、纳米探针检测法、液相芯片法、实时荧光RT重组酶辅助扩增(RT-RAA)以及GeXP-PCR等多种方法。例如,针对国内流行的12种血清型BTV建立的RT-LAMP方法,检测下限可达4.5拷贝/微升。
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针对抗体的检测:常用方法包括酶联免疫吸附试验(ELISA)、病毒中和试验(VN)和琼脂凝胶免疫扩散试验(AGID)。中国学者开发了多种ELISA方法,如利用重组NS3蛋白建立的间接ELISA(I-ELISA),可用于区分疫苗免疫与自然感染动物;利用BTV-16重组核心样颗粒(CLP)建立的阻断ELISA(B-ELISA);以及符合WOAH推荐的竞争ELISA(C-ELISA)方法。此外,还研制了胶体金免疫层析试纸条,可在10分钟内完成检测,便于现场快速筛查。
疫苗研发
免疫接种是控制蓝舌病最有效的策略之一。
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弱毒疫苗与灭活疫苗:中国早期曾研究鸡胚适应弱毒疫苗和灭活疫苗,用于疫情控制。近年来,在BTV-8灭活疫苗的初步研发中,探索了β-丙内酯(BPL)灭活与ISA15VG佐剂的组合方案。
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基于反向遗传系统的疫苗:中国成功建立了BTV的反向遗传操作系统,为研究病毒致病机理和开发新型疫苗提供了平台。例如,基于国内高致病性BTV-16/V158毒株构建的反向遗传系统,通过替换其Seg-2和Seg-6节段,成功拯救出具有新血清型特征的病毒株,为研发工程化疫苗奠定了基础。还有研究利用该系统拯救了携带流感病毒HA标签的重组BTV-16,为开发区分感染与免疫动物(DIVA)的灭活疫苗提供了可能。
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病毒样颗粒(VLPs):VLPs不含病毒基因组,安全性高,能有效模拟天然病毒的免疫原性。研究表明,BTV16 VLPs免疫小鼠后可刺激产生特异性抗体和中和抗体,显示出作为候选疫苗的潜力。
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活载体疫苗:将BTV16的VP2基因整合到重组痘苗病毒基因组中构建的活载体疫苗,在小鼠模型中显示出良好的安全性和激发特异性免疫应答的能力。
尽管中国在蓝舌病疫苗研究方面开展了多方面工作,但尚无强制免疫要求,商业化的疫苗应用仍有限。
蓝舌病防控建议
面对全球气候变化、国际贸易增加和病毒频繁重组的背景,需要加强蓝舌病的防控。
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提高对蓝舌病危害的认识:尽管近年动物死亡率报告减少,且中国在202年将其调整为二类疫病,但不应放松警惕。BTV血清型多、易变异,历史上曾造成巨大损失。需持续关注,开展必要的基础研究和技术储备。
- 2.
采用一体化防控技术体系:蓝舌病作为虫媒病,防控需综合施策。措施包括:加强血清学监测,及时发现和处理感染动物;在疫区限制动物移动;在重点流行区设置哨兵动物;在媒介活动季节杀虫、减少放牧、进行环境消毒;加强入境动物检疫,防止境外疫情传入。建议参考澳大利亚的全国虫媒病毒监测体系(利用哨兵动物)和欧盟的区域化管理经验,建立和完善适合中国的监测与防控体系。
- 3.
加强蓝舌病相关研究:需在以下几个方面深化研究:
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BTV的越冬机制:探究病毒如何在媒介不活动的“静默期”后再次引发疫情,是有效防控的关键。
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传播媒介研究:除了库蠓,是否还有其他吸血昆虫参与传播?需在全国范围内开展系统调查,明确媒介种类、分布及传病能力。
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疫苗和药物研发:推动新型多价、安全、具备DIVA特性的疫苗(如基因工程疫苗、VLPs疫苗)的研发与商业化。同时,探索针对蓝舌病的特异性治疗药物,例如有研究发现组蛋白去乙酰化酶6(HDAC6)的特异性抑制剂Tubacin对BTV-13感染有一定抑制作用。