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与牛呼吸道疾病综合征相关的 牛 病毒感染

完整评审: 10月 2024 作者:David Renaud, BSc, DVM, PhD, Department of Population Medicine, Ontario Veterinary College | Angel Abuelo, DVM, PhD, DABVP, DECBHM, FHEA, MRCVS, Michigan State University, College of Veterinary Medicine
上次更新: 11月 2024
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牛疱疹病毒 1 型

牛疱疹病毒 1 型(BHV-1)感染在牛群中广泛存在。

在育肥牛中,BHV-1 的呼吸道型最为常见。单纯的病毒感染本身并不危及生命,但会使牛易发继发性细菌性肺炎,进而导致死亡。

在种牛中,流产或生殖道感染更为常见。公牛(传染性脓疱性包皮龟头炎)和母牛(传染性脓疱性外阴阴道炎)在与感染 BHV-1 的动物交配或密切接触后 1-3 天内可能发生生殖道感染。传播可在无肉眼可见病变的情况下发生,也可通过使用亚临床感染公牛的精液进行人工授精而发生。

携带潜伏性 BHV-1 感染的牛在病毒再激活时通常不表现出临床症状;然而,它们会成为其他易感动物的传染源。该疾病可以通过接种减毒活疫苗得到有效控制。

病因学和流行病学

BHV-1 与牛的以下临床症状相关:

  • 传染性牛鼻气管炎 (IBR)

  • 传染性脓疱性外阴阴道炎

  • 龟头包皮炎

  • 结膜炎

  • 流产

  • 脑脊髓炎

  • 乳腺炎

目前仅确认了 BHV-1 的单一血清型;然而,根据病毒 DNA 的内切酶切割图谱,已描述了 3 种 BHV-1 亚型:

  • BHV-1.1(呼吸道亚型)

  • BHV-1.2(生殖道亚型)

  • BHV-1.3(脑炎亚型)

BHV-1.3 已被重新分类为一种独立的疱疹病毒,命名为 BHV-5。

临床表现

BHV-1 呼吸道型和生殖道型的潜伏期为 2~6 天。在呼吸道型中,临床症状的严重程度不一,从轻微到严重不等,具体取决于是否继发细菌性肺炎。临床症状包括高热、食欲减退、咳嗽、流涎过度、鼻分泌物(由浆液性进展为粘脓性)、伴有流泪的结膜炎、鼻孔发炎(因此俗称“红鼻病”);若喉部被脓性物质阻塞,则会出现呼吸困难。

鼻部病变表现为鼻中隔黏膜上出现大量簇状灰色坏死灶,在外鼻孔内侧清晰可见。随后,这些病变可能伴有假白喉样黄色斑块。伴有角膜混浊的结膜炎可能是 BHV-1 感染的唯一临床症状(见 图像)。在无细菌性肺炎的情况下,通常在临床症状出现后 4~5 天康复。

流产可能与呼吸道疾病并发,也可能在感染后长达 100 天内发生。无论母畜的病情严重程度如何,均可能发生流产。流产通常发生在妊娠后期;然而,也可能发生早期胚胎死亡。

在生殖道感染中,最初的临床症状包括尿频、尾根抬高和轻度阴道分泌物(参见外阴炎和阴道炎)。外阴肿胀,粘膜表面出现小丘疹,随后出现糜烂和溃疡。若未发生继发性细菌感染,患畜通常在 10-14 天内康复。若伴有细菌感染,可能发生子宫炎症和暂时性不育,并伴有持续数周的脓性阴道分泌物。在公牛中,阴茎和包皮会出现类似的病变。

BHV-1 感染在犊牛中可能非常严重,并引起全身性疾病。在全身性病毒感染后的短时间内,可能会出现发热、眼及鼻分泌物、呼吸窘迫、腹泻、运动失调,并最终导致惊厥和死亡。

大体病变与组织病理学发现

在无并发症 IBR 感染中,大多数病变局限于上呼吸道和气管。鼻腔和鼻旁窦粘膜可能出现瘀点状至瘀斑状出血。鼻、咽、喉和气管内会出现坏死灶。病变可能融合形成斑块。

鼻窦内通常充满浆液性或浆液纤维素性渗出物。随着病情进展,咽部被浆液纤维素性渗出物覆盖,气管内可能出现带血液体。咽淋巴结和肺淋巴结可能表现为急性肿胀和出血。气管炎可能蔓延至支气管和细支气管;此时,气道上皮发生脱落。病毒性病变常被继发性细菌感染所掩盖。

在患有全身性 BHV-1 感染的幼畜中,鼻、食管和前胃可能出现覆有碎屑的糜烂和溃疡。此外,肝、肾、脾和淋巴结中可能出现白色病灶。流产胎儿的所有组织(尤其是肝脏)中均可能出现苍白的局灶性坏死病变。

诊断

  • 特征性病变

  • 病毒分离

  • 双份血清学检测

  • PCR 检测、免疫组化检测或抗体染色

单纯性 BHV-1 感染可根据鼻炎、气管炎和结膜炎的特征性临床体征及病变作出诊断。然而,由于疾病的严重程度不一,应通过病毒分离将 BHV-1 与其他病毒感染相鉴别。应在发病早期采集样本;待诊断实验室反馈病毒分离结果后,应能在几天内做出诊断。血清抗体滴度的升高也可用于确诊。

在流产病例中无法检测到抗体滴度的升高,因为感染通常发生在流产前相当长的一段时间,此时滴度已达到峰值。BHV-1 引起的流产可通过识别特征性病变,并利用 PCR 检测、病毒分离以及免疫过氧化物酶或荧光抗体染色法在胎儿组织中证实病毒的存在来进行诊断。

若母畜死亡,死后不久检测到的大体病变和显微病变有助于确立诊断。PCR 检测可用于鉴定多种组织或渗出物中的抗原。

治疗与防控

  • 继发性细菌感染的抗菌治疗

  • 减毒活疫苗或灭活病毒疫苗

  • 生物安全

  • 根除计划

抗菌治疗适用于预防或治疗 BHV-1 感染患畜的继发性细菌性肺炎。防控的一般性建议见牛呼吸道疾病项下的讨论。接种减毒活疫苗或灭活病毒疫苗通常可针对疾病的临床症状提供充分的保护。现有注射型和鼻内减毒活疫苗可供使用;然而,注射型疫苗可能会导致未感染该病原(初次免疫)的妊娠牛发生流产。鼻内减毒活疫苗可安全用于所有妊娠牛。

减毒活疫苗可提供更长的免疫持续时间,在 BHV-1 潜在暴露风险较高的育肥场,通常是首选疫苗。种用和后备小母牛及公牛应在 6-8 月龄、配种前以及此后每年进行免疫接种。育肥犊牛应在进入育肥场前 2-3 周进行免疫接种。许多育肥场兽医建议在牛只到达时进行第二次接种,以提供良好的免疫持久性。

许多西欧国家已经或正尝试在其国内牛群中根除 BHV-1。通过血清学监测、淘汰阳性畜、生物安全措施和疫苗接种相结合,可以根除该病毒。为了助力根除工作,已开发出基因缺失突变疫苗,此类疫苗可用于区分疫苗免疫产生的抗体与自然感染产生的抗体。

关键点

  • 牛疱疹病毒 1 型 (BHV-1) 可引起牛的鼻气管炎、脓疱性外阴阴道炎、龟头包皮炎、结膜炎和流产。

  • BHV-1 可导致新生犊牛发生全身性、高度致死性的疾病。

  • 潜伏带毒动物通常是传染源。

  • 病变包括鼻道和气管内的糜烂及纤维素性斑块。

  • 使用减毒活疫苗可有效控制 BHV-1。

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牛呼吸道合胞病毒

与呼吸道疾病相关的牛呼吸道合胞病毒 (BRSV) 感染主要发生于 6 月龄以下的肉用及乳用幼牛;然而,成年牛也可能受累。BRSV 可被视为一种原发性牛呼吸道疾病 (BRD) 病原体,同时也是 BRD 综合征的组成部分。被动免疫似乎不能预防 BRSV 感染,但能减轻疾病的严重程度。初次接触该病毒通常与严重的呼吸道疾病相关;随后的再次接触则导致轻微或亚临床疾病。

由于其发生频率高、对下呼吸道的嗜性以及使呼吸道易受继发性细菌感染的影响,BRSV 是 BRD 综合征中一种重要的病毒。在疾病暴发时,发病率往往较高,而病死率可在 0%–20% 之间。

病因学

BRSV 是一种 RNA 病毒,在分类学上属于副黏病毒科的肺病毒属。BRSV 因其特征性的细胞病变效应——合胞体细胞的形成——而得名。除牛外,绵羊和山羊也可感染呼吸道合胞病毒。人呼吸道合胞病毒 (RSV) 是婴幼儿重要的呼吸道病原体。已知人 RSV 存在抗原亚型,且初步证据表明 BRSV 可能也存在抗原亚型。

BRSV 呈世界性分布,在牛群中普遍存在。

临床表现与病变

BRSV 常见的临床症状包括:

  • 发热(40~42 ℃ [104–108ºF))

  • 精神萎靡

  • 采食量减少

  • 呼吸频率加快

  • 咳嗽

  • 鼻腔和泪液分泌物

呼吸困难(可能伴有张口呼吸)在 BRSV 感染后期可能变得十分显著。皮下气肿可能继发于气体从破裂的气肿疱沿筋膜面游走。继发性细菌性肺炎经常发生。少数病例可能发展为致死性间质性肺炎。

大体病变包括弥漫性间质性肺炎,伴有胸膜下和间质性气肿以及间质性水肿(见 )。这些病变与其它病因引起的间质性肺炎相似,必须加以鉴别。通常存在细菌性支气管肺炎。组织学检查可见细支气管上皮和肺实质内存在合胞体细胞、胞质内包涵体、细支气管上皮增殖和/或变性、肺泡上皮化、水肿以及透明膜形成。

诊断

  • PCR 检测或免疫组织化学检测

  • 双份血清学检测

BRSV 的诊断需要通过实验室确诊,样本可采用尸检样本、鼻咽拭子或经气管吸取物。BRSV 是一种难以分离的病原体,但在感染的潜伏期或急性期对动物进行采样可提高分离成功率。尽管病毒分离较为困难,但 PCR 检测是常用于检测病毒抗原的一种有效且快速的方法。经证实可用于检测 BRSV 抗原的其他方法还包括荧光抗体染色和免疫过氧化物酶染色。

急性期和恢复期的双份血清样本可用于建立诊断。然而,表现出明显临床症状的动物,其急性期样本的抗体效价可能高于 2-3 周后采集的样本,这是因为抗体应答通常发展迅速,而临床症状往往在病毒感染后长达 7-10 天才出现。在呼吸道疾病暴发期间,如果结合临床症状,从多头动物采集的具有高抗体效价的单份血清样本有助于辅助诊断。然而,在存在被动获得性抗体(母源抗体)的情况下感染 BRSV 的犊牛,可能不会发生血清抗体阳转。

治疗与预防

  • 抗菌药物

  • 支持性治疗

BRSV 的治疗重点是使用抗菌药物以控制继发性细菌性肺炎。目前尚无针对病毒性间质性肺炎的特效治疗方法。可能需要进行支持性治疗并纠正脱水。患病动物在不经治疗的情况下也可在数日内康复。(防控的一般原则请参见犊牛地方流行性肺炎章节。)

灭活疫苗和弱毒活疫苗均有注射型和经鼻型两种剂型。虽然接种疫苗可能会减少与 BRSV 相关的损失,但评价这些疫苗效力的田间试验较少。最近的一些研究表明,使用针对呼吸道病毒的经鼻弱毒活疫苗可能会改变牛呼吸道内的微生物群落以及条件致病菌的平衡 (1, 2)。然而,这些变化对疾病易感性的影响尚不明确。

关键点

  • BRSV 主要发生于青年牛或 6 月龄以下的犊牛;然而,成年牛也可能受到影响。

  • BRSV 可以作为呼吸道疾病综合征的组成部分,也可以作为原发性感染引起病毒性肺炎。

  • 诊断较为困难,但可通过 PCR 检测或血清学检测确诊。

  • 现有疫苗可供使用,但缺乏关于其在商业化养殖环境下实际效力的研究。

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参考文献

  1. Powledge SA, McAtee TB, Woolums AR, et al. Clinical and microbiological effects in high-risk beef calves administered intranasal or parenteral modified-live virus vaccines.J Anim Sci.2022;100(11):skac249. doi:10.1093/jas/skac249

  2. McAtee TB, Pinnell LJ, Powledge SA, Wolfe CA, Morley PS, Richeson JT.Effects of respiratory virus vaccination and bovine respiratory disease on the respiratory microbiome of feedlot cattle.Front Microbiol.2023;14:1203498. doi:10.3389/fmicb.2023.1203498

牛副流感病毒 3 型

副流感病毒 3 型(PI-3)是一种归属于副黏病毒科(Paramyxovirus)的 RNA 病毒。PI-3 感染在牛群中十分常见。尽管 PI-3 具有致病能力,但它被视为一种次要病原体,通常与轻微至亚临床感染相关。PI-3 最重要的作用是作为启动因子,诱导继发性细菌性肺炎的发生。

PI-3 病毒感染的临床症状包括发热、咳嗽、浆液性鼻液和泪液分泌、呼吸频率加快以及呼吸音增强。临床症状的严重程度随细菌性肺炎的发生而加剧。

病变包括肺前下部(颅腹侧)实变、细支气管炎和肺泡炎,并伴有显著的充血和出血。镜下可能观察到包涵体。

单纯性 PI-3 肺炎导致的死亡病例罕见;大多数死亡病例均并发细菌性支气管肺炎。

PI-3 的诊断程序与牛呼吸道合胞病毒相似。

PI-3 病毒感染的治疗侧重于针对细菌性肺炎的抗菌治疗。非甾体抗炎药 (NSAID) 也是临床治疗中的一种考量因素。

牛病毒性腹泻病毒

牛病毒性腹泻病毒 (BVDV) 是一种 RNA 病毒,在分类上属于黄病毒科的瘟病毒属。BVDV 在牛呼吸道疾病中作为原发性病原体的作用一直存在争议;然而,该病毒似乎能够诱导免疫抑制,从而导致继发性细菌性或病毒性肺炎的发生。急性 BVDV 感染的治疗以支持疗法为主,包括使用抗菌药物以预防或治疗细菌性肺炎。

据报道,进入育肥场后出现的 BVDV 血清转化与育肥犊牛呼吸道疾病的发生相关。研究还显示,进入育肥场时具有高滴度 BVDV 抗体的犊牛发生呼吸道疾病的可能性较低;此外,据报道,BVDV 是犊牛多重病毒性呼吸道感染中最常涉及的病毒。

目前已有用于肌内 (IM) 注射的 BVD 病毒灭活疫苗和减毒活疫苗,其中包括含有 I 型和 II 型基因型的疫苗。在配种前为母牛接种减毒活疫苗是预防产生持续感染犊牛的重要策略。对犊牛进行持续感染检测并将其从牛舍中移出,已被用作降低育肥场内高风险群体发病风险的一种策略。(防控的一般原则请参见犊牛地方流行性肺炎章节。)

其他牛呼吸道病毒

其他几种病毒也可能参与 BRD 的发生。牛疱疹病毒 4 型(BHV-4)被认为与包括 BRD 在内的多种疾病有关。牛腺病毒与广泛的疾病谱相关,其中 3 型牛腺病毒是与 BRD 相关最频繁的血清型。目前已知有两种血清型的牛鼻病毒可引起牛呼吸道感染。

据报道,其他与 BRD 相关的病毒包括牛呼肠孤病毒、肠道病毒、D 型流感病毒和冠状病毒。越来越多的证据表明,牛冠状病毒在 BRD 中的作用可能比此前认识到的更为重要。在肉牛母牛-犊牛养殖体系中,牛冠状病毒可能在草场发生的某些犊牛肺炎疫情中发挥作用。

这些牛呼吸道病毒的作用与前文讨论的其他病毒相似:即在与其他应激因素共同作用下,它们可作为细菌性肺炎的诱发因子。目前尚无用于预防这些病毒性呼吸道疾病的疫苗。