牛流行热(bovine ephemeral fever,BEF)又称牛暂时热,三日热、僵硬病或流行性感冒。是奶牛,黄牛和水牛的一种病毒性、急性、热性传染病。本病的特征是体温突然升高(40℃以上),呼吸迫促,全身虚弱,伴随消化机能和运动器官的机能障碍。
地理分布和危害
本病从1867年首次在西非报道至今已有一百多年的历史。现在仍广泛流行于非洲、亚洲和澳洲许多国家和地区。中国自40年代在江浙一带就有本病流行的记载。在1976年分离、鉴定牛流行热病毒之前,一直把本病称为牛流行性感冒。由于本病的侵袭,牛群大批发病,奶牛的奶产量和奶质下降,种公牛精液质量受损,耕牛使役能力减退或丧失,部分怀孕母牛流产,有的病牛瘫痪,给养牛业造成巨大损失。
病原
牛流行热病毒为弹状病毒科暂时病毒属(Ephemerovirus)的成员。本病毒可通过220nm的微孔滤膜,但不能通过100nm的滤膜,因此认为病毒的大小在100-220nm之间。将超速离心浓缩和初步提纯的病毒粒子用磷钨酸负染可在电子显微镜观察到典型的弹状病毒.病毒粒子的直径为80nm-170nm,从超薄切片的样品中可观察到的病毒粒子大小为80nm×160nm。病毒感染乳鼠脑的超薄切片和病毒感染BHK21-C13的细胞的超薄切片电镜观察,病毒大小分别为70nm×145nm和88nm×176nm。病毒的分子量为3.5×106道尔顿。将3H标记的病毒以氯化铯等密度梯度离心所获的结果表明,本病毒的浮密度为1.196g/ml。
本病毒的增殖不受DNA合成抑制物5-碘-2脱氧尿嘧啶或色霉素A3所抑制,从而证明它是RNA病毒。进一步的研究表明本病毒为单链RNA病毒。
在56℃下作用10分钟病毒感染价下降103TCID50,作用20-30分钟感染价完全丧失,在37℃下作用12小时降低10TCID50,作用48-72小时以及34℃作用120小时病毒可完全被灭活。把含病毒的血液在-2℃-2℃保存48天,在-15℃保存45天以及冻干含毒血液在-40℃下保存985天仍有致病性。把感染BHK21-WI2病毒细胞培养液置-80℃保存134天未见感染价下降,保存278天下降102TCID50。-20℃保存73天下降102TCID50。在4℃下保存40天感染价未见下降,但130天病毒则完全被灭活。将病毒感染的BHK21细胞培养液置距30W紫外杀菌灯70cm处照射10-30分钟,其感染价急剧下降直至完全被灭活。Tanaka等将病毒细胞培养液置距20W紫外杀菌灯下20cm处照射90秒则可达到完全灭活。以73000×g4℃下超速离心可将大部分病毒沉淀下来。
在20%-50%醚或5%-10%的氯仿于15℃-25℃下作用10-30分钟,病毒可完全被灭活。把病毒感染乳鼠的脑乳剂以0.1%去氧胆酸钠于37℃下作用30分钟或1小时可完全灭活病毒。用0.5%和1%胰蛋白酶处理10分钟病毒能被完全灭活.在pH2.0-3.0以及12.0下作用10分钟病毒可被灭活,在pH7.4-8.0时则无影响。病毒在1mol/L MgCl2存在条件下50℃作用1小时可被灭活。
对牛以外的动物进行感染试验的结果表明,牛流行热病毒不能使马、绵羊、山羊、猪、犬、家兔、豚鼠、小鼠和鸡胚感染发病。牛是本病毒唯一的敏感动物。用本病毒感染牛高热期血液的白细胞层对生后1-3日龄的乳鼠脑内接种后第10天小鼠开始发病,出现后躯麻痹而死亡。死亡乳鼠平均生存日数为12.4天。死亡率为17%。乳鼠脑内继代3代死亡率100%。平均生存日数为5天。继代至8代平均生存日数缩短为2.8天。对生后3日龄以上的乳鼠和体重15g成熟小鼠脑内接种,未见小鼠感染死亡。乳鼠腹腔接种病毒也不增殖。用生后1日龄的乳地鼠和乳大鼠脑内接种分离病毒成功,离乳的地鼠和大白鼠未见发病死亡。
自用乳鼠和乳地鼠分离病毒以来,也被证明牛流行热病毒可在BHK21、Hmlu-l、Vero、HmT(劳氏肉瘤病毒Schmidt-Ruppin株诱变的肿瘤细胞),地鼠肾和BEK(牛胎肾)细胞上增殖并伴有细胞病变(CPE)。在地鼠胎儿、大鼠肾、大鼠胎儿、小鼠肾和胎儿、豚鼠肾、鸡肾以及小牛白细胞、肾、睾丸、骨髓、胸腺、甲状腺和副肾等各种培养细胞上均未见病毒增殖和产生CPE。用MS和Vero细胞培养病毒证明不但病毒能增殖伴有CPE,还能形成蚀斑。用BHK21细胞培养病毒孵育的温度34℃或30℃比38℃或25℃出现的CPE要好。在培养液中添加干扰素抑制剂羟皮质(甾)酮(17a-hydrox-ycortlcosterone)可提高BHK21细胞培养病毒的感染价。
病毒在牛体外的宿主细胞的增殖方式,以电子显微镜观察病毒在感染的BHK21细胞上增殖局限在细胞质,病毒以出芽的形式通过细胞膜向外释放,成熟的病毒粒子聚集在空泡内和细胞间隙。未见病毒在细胞核内增殖。
无论是自然感染病牛还是人工实验感染病牛,在病愈恢复后均能抵抗强毒的攻击而不再发病;将病愈恢复期的牛血清进行抗体检测均可检出特异性的血清中和抗体。血清学的资料和试验还表明,用澳大利亚的EF1956/B57/M株、日本的YHK株和南非的EF1株进行的交叉中和试验可以相互中和,从而证明三株病毒具有相同的抗原性;用澳大利亚P56毒株和我国的JB76毒株进行的试验也证明两毒株亦具相同的抗原性。
本病毒通过乳鼠脑内仅继代3代对牛的病原性和免疫原性均消失。但将乳地鼠脑内、乳鼠脑内和BHK21细胞上分别继代的YH、YHM及YHK株病毒在各自宿主上继代对牛的病原性变化和免疫原性的关系进行研究的结果表明,YH株继代4代、YHM株3代、YHK株7-8代对牛有病原性,可产生中和抗体而且能耐受强毒的攻击。再行继代其病原性和抗体产生能力均消失,对强毒攻击失去抗感染的防御能力。这一结果表明,本病毒在牛以外的宿主上继代仅仅数代就可引起病毒的病原性发生急剧的变异。此外,也还存在对牛病原性和抗体生成能力不同时消失的毒株,如YH株6代和YHK株9代病毒对牛虽无病原性,但能产生抗体,还能耐受强毒攻击而获得保护。
流行病学
本病于1949年以前在中国部分地区就有发生流行的记载。从1954、1966、1976、1983、1987和1991年六次大流行的发病率为14%-39.89%,死亡率为0.73%-1.80%。可见本病的发病率高、死亡率低。病的流行且有一定的周期性,而这种周期性似有逐渐缩短的趋势。感染牛流行热的病牛在高热期时能引起病毒血症,因此发热期的血液是重要的传染源。本病自然发生传播机制尚在研究。但从本病发生迅猛和传播不受自然屏障的影响,而以跳跃的形式扩散蔓延。流行发生季节一般在夏末秋初开始。中国虽在媒介昆虫方面进行了调查研究,但在分离鉴定病毒工作尚待开展。从本病的发生及感染防御试验观察表明,牛流行热不能同居感染也不存在隐性感染。临诊观察统计似可看出,饲养密度高比饲养密度低的地区发病率高。幼龄和九岁以上的牛发病率低,5-8岁的牛发病率高。气压急剧上升或下降,温度高或持续的异常干燥以及日温差的差距变化激烈等异常气象,可视为本病发生的诱因。在1991年全国流行本病时,从吉林市某病牛场分离到牛流行热病毒,从而证明在中国北纬44°地域有牛流行热的存在。这突破了大森等和George牛流行热发生在日本北纬38°以南和不穿过澳大利亚中部南纬25°和东部36°记述的结果。为阐明牛流行热突破了该病发生生物圈的历史记载。
临诊症状
本病一般经3-7日潜伏期,在临诊上出现一过性高热和呼吸器官障碍,且伴有消化道以及运动机能的异常。
在出现高热前,患畜振颤、恶寒战栗。若只出现轻度症状,易被忽视。病畜突然高热40℃以上,可稽留50-70小时。在高热的同时,眼睑、结膜充血、浮肿流泪、鼻镜干燥,排出水样鼻漏,口腔炎症流涎显著口角附有气泡。呼吸迫促,呼吸次数显著增加,喉头和支气管音粗厉,肺泡音高亢尖锐呈现呼吸困难,病畜发出痛苦的吭声。由于肺呈间质性气肿,重症病畜可导致窒息死亡。食欲减退或废绝,反刍停止,瘤胃停止蠕动,肠臌气或缺水,而致胃内容干固,肠蠕动机能亢进或停止,排出的粪便呈山羊粪便样或呈水样便。尿量减少,排出暗褐色的混浊尿液。由于四肢关节浮肿和疼痛,病牛站立不动、跛行、伏卧及至起立困难,有的病牛轻瘫或瘫痪。颚凹部、胸下部皮下气肿,重病例呈全身性气肿。妊娠末期的牛多数引起流产、死产。奶牛泌乳量减少或停止。
发病机理及病理变化
牛流行热的特征性病理变化为肺间质性气肿,大多病例可见肺充血和肺水肿,重病例全肺膨胀充满胸腔,不能伸缩而导致死亡。
在肺的各个部位出现局限性小叶性暗红色病灶,切开可见末稍支气管断面充满黄白色粘液。肝、脾、肾大多轻度肿胀,可见小坏死灶。消化器官无明显变化,少数病例消化道粘膜显著充血出血,特别是第4胃、盲肠粘膜有渗出性出血。淋巴结肿胀,可见窦卡他。脑充血、水肿。
肺、支气管特别是细小支气管腔,由于嗜中性白细胞、纤维素、粘液块等的堵塞,呈现局限性的无气肺。主要可见支气管周围炎和肺泡间的炎症,肺间质性气肿,充血和肺水肿。脾中央动脉内皮细胞肿大增生、脱落,外膜细胞肿大,脉管壁增厚,多数滤胞崩解、萎缩,淋巴细胞母化。红髓区扩张,瘀血,周围浆细胞增多。肝细胞颗粒变性,库氏细胞肿大,窦内有少数淋巴细胞浸润。肾所有动脉壁均增厚,内皮细胞肿大增生,脱落,小动脉肌层纤维素样变,皮质部肾实质有大小不等的凝固性坏死灶,边界清楚,呈典型贫血性梗死变化。心肌纤维颗粒变性,间质毛细血管充血,少数毛细血管周围见有细胞浸润。全身淋巴结呈急性淋巴结炎变化。髓质区小动脉内皮细胞肿大增生、窦内嗜中性白细胞和少量淋巴细胞集聚。淋巴小结生发中心轻度扩大网状细胞增生、变性、坏死。