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新城疫是由新城疫病毒引起的,以禽类消化道、呼吸道损伤为主要特征的急性高度接触性传染病。该病呈世界范围分布,给养禽业带来重大经济损失。我国采取以免疫为主的综合防制措施,在一定程度上控制了ND大规模流行,但该病仍然是目前危害我国禽类的重大传染病之一,并且呈现许多新的流行病学特点,如非典型性新城疫、NDV新基因(亚)型出现,宿主范围扩大和毒力增强等,使ND防控复杂化。因此,对NDV分子流行病学的监控分析,鉴定不同宿主NDV毒株对鸡的致病性,可以明确我国NDV毒株的流行、变异趋势,了解不同禽类在NDV生态学中的作用,对于ND综合防制措施的有效调整有重要的实践意义。
本研究通过鸡胚分离结合血清学鉴定,从来自我国9个省市的疑似ND病料中分离鉴定出和收集到37株NDV。这些毒株跨度为2001-2007年间,分离白鸡(29株)、鸭(1株)、鹅(3株)、鸽(2株)、鸳鸯(1株)以及野鸟(1株)。
首先对各分离株进行了CEF细胞蚀斑纯化或有限稀释纯化。每株病毒选取3-5个克隆扩增F基因部分片断(包含F蛋白裂解位点的860bp),直接取PCR产物测序分析,确定无其它型病毒混合感染后,选取保守克隆进行全长F基因克隆、序列测定分析。结果表明,所有NDV分离株F基因ORF长度为1662nt,编码533个氨基酸,没有出现插入和缺失。将37株NDV分离株与GenBank中20株参考毒株F基因核苷酸序列绘制了系统发育进化树。分析发现,37株分离株分别属于基因Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵb和Ⅶd(亚)型。基因Ⅰ型(4/37)、基因Ⅱ型(6/37)和基因Ⅲ型(1/37)分离株约占30%,与我国使用的疫苗株间核苷酸同源性在99%以上,可能来源于疫苗株或其变异株;基因Ⅵb亚型(2/37)毒株为鸽源分离株,与我国鸽群中流行的毒株核苷酸同源性在96%以上,氨基酸同源性在在94%以上,没有发生明显变异。基闪Ⅶd亚型(24/37)分离株约占65%,与我国最早的基因Ⅶd亚型鹅源分离株QY97间核苷酸同源性在96%以上,说明目前的优势流行株可能与QY97株具有共同祖先。37株NDV分离株有5种F蛋白裂解位点序列,分别为112GKQGRL117(基因Ⅰ型)、112GRQGRL117(基因Ⅱ型)、112RRQRRF117(基因Ⅲ型)、112KRQKRF117(基因Ⅵb亚型)和112RRQKRF117(基因Ⅶd亚型)。除基因Ⅰ型和基因Ⅱ型外,其它基因型毒株均具有成对的碱性氨基酸,说明基因Ⅰ型和基因Ⅱ型为弱毒株,其它基因型为强毒株或中强毒株。对F蛋白功能区分析发现,所有分离株F蛋白中和位点、糖基化位点及半胱氨酸残基高度保守。说明本研究中的分离株F基因已知的重要功能区没有发生重大交异。
为阐明不同基因(亚)型或不同宿主来源毒株对SPF的致病性,以及各毒株在SPF鸡组织器官中病毒载量及组织亲嗜性的差异。本研究选取了不同基因型(Ⅱ、Ⅲ、Ⅵb和Ⅶd)和不同宿主来源(鸡、番鸭、鹅、鸽、鸳鸯和野鸟)的8株分离株,以103.0EID50/0.1mL人工滴鼻感染15日龄SPF鸡。攻毒结果表明,基因Ⅶd亚型NDV毒株感染SPF鸡后发病率为100%,除来自野鸟的一株病毒外,其他毒株死亡率为100%。临床和剖检症状表明这些毒株属于嗜内脏型强毒株。基因Ⅱ型毒株感染后没有明显临床症状。基因Ⅲ型和基因Ⅵb亚型感染后仅表现为羽毛凌乱、精神沉郁等临床症状,未出现死亡。
在攻毒后每隔2天,每次取3只鸡进行剖检,选择重点组织器官,对其中病毒进行定量检测,比较各毒株的病毒载量及组织亲嗜性的差异。针对NDVM基因保守片断设计引物,建立了SYBRGreenIReal-timeRT-PCR方法。利用该方法检测48hpi(攻毒后48h)、96hpi和144hpi时脑、哈德氏腺、气管、肺、法氏囊、盲肠扁桃体中的病毒载量。检测结果发现,所有基因Ⅶd亚型毒株48hpi时可在免疫器官内检出,病毒载量在102copies/μL以上。96hpi时病毒载量达到高峰。最低值接近105copies/μL。濒死和死亡SPF鸡在不同死亡时间内,病毒载量的变化都不大,仅个别毒株个别组织出现102-104倍波动:基因Ⅲ型毒株和基因Ⅵb亚型毒株在48hpi时病毒载量低,有的检出阴性,144hpi时病毒载量比96hpi时约高10倍,但最高仅104copies/μL,在离接种部位近的组织内病毒载量升高快;基因Ⅱ型毒株攻毒后在任何时间段内无法检出病毒。
致病性综合分析表明,本研究分离的基因Ⅱ型分离株为低致病力毒株(弱毒株),在所检测的组织中未见分布;基因Ⅲ型和基因Ⅵb亚型分离株为中等致病力毒株(中强毒株),仅在距接种部位近的组织中较快复制;基因Ⅶd亚型毒株为嗜内脏高致病力毒株(强毒株),来自不同宿主的基因Ⅶd亚型毒株均对SPF鸡有高度致病性。与F48E9株相比,基因Ⅶd亚型毒株对鸡的致病性没有变化,这些毒株的流行不是病毒毒力增加的结果。
本研究表明,目前我国NDV流行毒株中,多基因型并存,其中基因Ⅱ型为低毒力毒株,与疫苗株有关;基因Ⅲ型和基因Ⅵb亚型为中等致病力毒株,引起SPF鸡发病但不死亡:基因Ⅶd亚型毒株仍然是优势流行株,与1997年分离的同亚型毒株F基因核苷酸和氨基酸同源性均在95%以上,表明近10年来病毒变异不大,为针对新基因型疫苗研制的可行性提供理论基础。另外,本次37株NDV的F蛋白功能区没有发生较大变异,点突变是造成NDVF基因变异的主要原因。分离自发病水禽鸭、鹅,以及健康候鸟的基因Ⅶd亚型毒株,属于对SPF鸡的嗜内脏高致病力毒株。与F48E9株相比,这些病毒的毒力没有增强。NDV的这种生态循环,对我国鸡群和其他禽类造成了巨大的潜在威胁,也使研究者重新认识水禽、野禽在NDV生态学中的地位和作用,从而有效调整新城疫的防控措施。