口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的急性热性高度接触性传染病,主要侵害偶蹄兽,偶见于人和其它动物。临诊上以口腔黏膜、蹄部及乳房皮肤发生水疱和溃烂为特征。
本病在世界各地均有发生,目前虽有不少国家已消灭了本病,但在非洲、亚洲和南美洲很多国家仍有本病流行。本病有强烈的传染性,一旦发病,传播速度很快,往往造成大流行,不易控制和消灭,带来严重的经济损失。因此,国际兽疫局(OIE)一直将本病列为发病必须报告的A类动物疫病名单之首。
【病原】 口蹄疫病毒(FMDV)属于微核糖核酸病毒科口蹄疫病毒属的成员。病毒粒子直径为23~25nm,呈圆形或六角形,由60个结构单位构成20面体。所含核酸为RNA,全长8.5kb。病毒由中央的核糖核酸核芯和周围的蛋白壳体所组成,无囊膜,成熟病毒粒子约含30%的RNA,其余70%为蛋白质。其RNA决定病毒的感染性和遗传性,病毒蛋白质决定其抗原性、免疫性和血清学反应能力,并保护中央的RNA不受外界核糖核酸酶等的破坏。
FMDV的外壳蛋白质包括4种结构多肽(VP1~VP4)。VPl、VP2和VP3组成衣壳蛋白亚单位,VP4与RNA紧密结合,是病毒粒子的内部成分。VPl全长213个氨基酸,是序列依赖型表位的主要结构基础,分离的VP1可诱生中和抗体,是近年来免疫、诊断制剂研究的重点。
FMDV基因组由大约8500个核苷酸组成的单链线状RNA组成。从5'末端大约2000bp开始为病毒蛋白编码区。编码结构蛋白VP4、VP2、VP3和VP1的基因片段分别命名为1A、1B、1C和1D(跨越第2000-4000bp)。比较分析7个不同血清型FMDV基因组核苷酸序列后发现,1C和1D区段变异最大。FMDV的型别(抗原差异)是由病毒粒子外部构象决定的,即抗原的差异是由蛋白结构决定的。那些决定病毒抗原性的蛋白结构小区段被称为抗原位点。实验表明,对胰酶敏感的FMDV抗原位点集中在显示血清型差异的VP1上。许多O、A和C型毒株在VP1的一些区段的氨基酸组成不同,构成了型的抗原差异。近年来,单克隆抗体的研制成功,使有关FMDV表面抗原位点的研究更为简捷有效。
在感染了FMDV的细胞培养液中,有大小不同的4种粒子。最大的粒子为完整病毒,其直径为23±2nm,沉降系数为146S,具有感染性;第二种为不含有RNA的空衣壳,其直径为21nm,沉降系数为75S,没有感染性,有型特异性和免疫原性;第三种为衣壳蛋白亚单位,其直径为7nm,沉降系数为12S,无RNA,无感染性,有抗原性;第四种为病毒感染相关抗原(Virus infection associated antigen,VIA抗原),沉降系数为4.5S,是一种不具有活性的RNA聚合酶,当病毒粒子进入细胞,经细胞蛋白激活后才有酶活性,能诱发动物产生群特异抗体,但无型特异性,因此可以应用VIA抗原检测各型口蹄疫病毒感染动物的血清抗体。
FMDV具有多型性、易变性的特点。根据其血清学特性,现已知有7个血清型,即O、A、C、SAT1、SAT2、SAT3(即南非1、2、3型)以及Asia1(亚洲1型)。每一型内又有亚型,亚型内又有众多抗原差异显著的毒株。1977年世界口蹄疫中心公布有7个型与65个亚型,每年还会有新的亚型出现。各型之间在临诊表现方面没有什么不同,但彼此均无交叉免疫性。同型各亚型之间交叉免疫程度变化幅度较大,亚型内各毒株之间也有明显的抗原差异。病毒的这种特性,给本病的检疫、防疫带来很大困难。
FMDV在病畜的水疱皮内及其淋巴液中含毒量最高。在水疱发展过程中,病毒进入血流,分布到全身各种组织和体液。在发热期血液内的病毒含量最高,退热后在奶、尿、口涎、泪、粪便等都含有一定量的病毒。
口蹄疫病毒能在许多种类的细胞培养内增殖,并产生致细胞病变。常用的有牛舌上皮细胞、牛甲状腺细胞、猪和羊胎肾细胞、乳仓鼠肾细胞等,其中以犊牛甲状腺细胞最为敏感,并能产生很高的病毒滴度,因此常用于病毒分离鉴定。猪和仓鼠的传代细胞系,如PK15、BHK21,和IB-RS-2等细胞也很敏感,常用于本病毒的增殖。培养方法有单层细胞培养和深层悬浮培养,后者适用于疫苗生产,近来应用微载体培养细胞繁殖口蹄疫病毒亦已获成功。
FMDV人工接种很容易使牛感染,将病料皮内接种于舌面,可于10~12小时内出现水疱,在20~24小时内表现发热和病毒血症,在2~4天内蹄叉出现继发性水疱。豚鼠是常用的实验动物,在后肢跖部皮内接种或刺划,常在24~48小时后接种部位形成原发性水疱,此时病毒在血液中出现,于感染后2~5天可在口腔等处出现继发性水疱。未断乳小鼠对本病毒非常敏感,是能查出病料中少量病毒最好的实验动物,一般用3~5日龄(也可用7~10日龄)的乳鼠,皮下或腹腔接种,经10~14小时表现呼吸急促、四肢和全身麻痹等症状,于16~30小时内死亡。其它如犬、猫、仓鼠、大鼠、家兔、家禽和鸡胚等人工接种亦可感染。
FMDV对外界环境的抵抗力较强,不怕干燥。在自然情况下,含毒组织和污染的饲料、饲草、皮毛及土壤等可保持传染性达数周甚至数月之久。病毒在-30~-70℃或冻干保存可达数年;在50%甘油生理盐水中在5℃能存活1年以上。但高温和直射阳光(紫外线)对病毒有杀灭作用。病毒对酸和碱十分敏感,因此2%~4%氢氧化钠、3%~5%福尔马林溶液、0.2%~0.5%过氧乙酸、1%强力消毒灵(主要成份为二氯异氰脲酸钠)或5%次氯酸钠、5%氨水等均为FMDV良好的消毒剂。食盐对病毒无杀灭作用,酚类、酒精、乙醚、氯仿及一些去污剂对病毒作用不大。肉品在10~12℃经24小时,或在4~8℃经24~48小时,由于产生乳酸使pH下降至5.3~5.7,能使其中病毒灭活,但骨髓、淋巴结内不易产酸,病毒能存活1年以上。水疱液中的病毒在60℃经5~15分钟可灭活,80~100℃很快死亡,在37℃温箱中12~24小时即死亡。鲜牛奶中的病毒在37℃可生存12小时,18℃生存6天,酸奶中的病毒迅速死亡。
【流行病学】 口蹄疫病毒侵害多种动物,但主要为偶蹄兽。家畜以牛易感(奶牛、牦牛、犏牛最易感,水牛次之),其次是猪,再次为绵羊、山羊和骆驼。仔猪和犊牛不但易感而且死亡率也高。野生动物中黄羊、鹿、麝和野猪也可感染发病;长颈鹿、扁角鹿、野牛、瘤牛等都易感。性别与易感性无影响,但幼龄动物较老龄者易感性高。
病畜是最危险的传染源。在症状出现前,从病畜体开始排出大量病毒,发病极期排毒量最多。在病的恢复期排毒量逐步减少。病毒随分泌物和排泄物同时排出。水疱液、水疱皮、奶、尿、唾液及粪便含毒量最多,毒力也最强,富于传染性。
病愈动物的带毒期长短不一,一般不超过2~3个月。带毒的牛与猪同居常呈不显性症状,但有些猪的血液中产生抗体。以病愈带毒牛的咽喉、食道处刮取物接种健康牛和猪可发生明显的症状。康复牛的咽喉带毒可达24~27个月。这些病毒可藏于牛肾,从尿排出,羊可达7个月。
牧区的病羊在流行病学上的作用值得重视。由于患病期症状轻微,易被忽略,因此在羊群中成为长期的传染源。病猪的排毒量远远超过牛、羊,因此认为猪对本病的传播起着相当重要的作用。从流行病学的观点来看,绵羊是本病的“贮存器” ,猪是“扩大器” ,牛是“指示器” 。
隐性带毒者主要为牛、羊及野生偶蹄动物,猪不能长期带毒。据试验,非洲野生水牛群体带毒期可长达24年,个体牛可带毒5年。研究表明,FMDV在有抗体存在时,可引起病毒演化,发生病毒持续性感染。持续感染病毒在感染动物体内局部(牛食道/咽部和软腭背部上皮细胞,奶牛乳腺,羊扁桃体上皮)可长期存活。FMDV持续带毒的毒力较低,与流行期病毒的性质有所不同。持续感染带毒者在一定条件下可成为传染源,如各种应激因素使带毒者免疫力降低,或由于病毒变异增强了毒力。Beck(1987)对欧洲近年来分离的18株FMDV和9株包括疫苗毒株在内的传统FMDV毒株,通过分析编码VPlRNA的分析,发现大多数分离毒株与疫苗毒株有关,因此认为疫苗毒株的散毒和变异是引起近来欧洲口蹄疫暴发的主要根源。
当病畜和健康畜在一个厩舍或牧群相处时,病毒常借助于直接接触方式传递,这种传递方式在牧区大群放牧、牲畜集中饲养的情况下,较为多见。通过各种媒介物而间接接触传递也富有实际意义。消化道是最常见的感染门户。也能经损伤的黏膜和皮肤感染。近年来证明呼吸道感染更易发生,感染量为口服1万至10万分之一,并证实家畜在自然感染后不久,病毒就能随分泌物和呼出的气体排出,认为病毒不仅在消化道繁殖,更常在呼吸道黏膜繁殖。
畜产品(皮毛、肉晶、奶制品)、饲料、草场、饮水和水源、交通运输工具、饲养管理用具,一旦污染病毒,均可成为传染源。近年来证明,空气也是口蹄疫的重要传播媒介。病毒能随风传播到10~60km以外的地方,如大气稳定,气温低,湿度高,病毒毒力强,本病常可发生远距离气源性传播。
口蹄疫是一种传染性极强的传染病,流行迅速,如燎原之火。在草原牧区,口蹄疫多呈现大流行的方式。疫情一旦发生,可随牲畜的移动如放牧、转移牧地、畜力运输等迅速大面积蔓延。家畜普遍发病,经过一定时期后疫情才逐渐平息。
口蹄疫的传播可呈跳跃式传播流行,即在远离原发点的地区也能暴发,或从一个地区、一个国家传到另一个地区或国家。多系输入带毒产品和家畜所致。
本病的发生没有严格的季节性,但其流行却有明显的季节规律。往往在不同地区,口蹄疫流行于不同季节。有的国家和地区以春、秋两季为主。一般冬、春季较易发生大流行,夏季减缓或平息。但在大群饲养的猪舍,本病并无明显的季节性。
易感动物卫生条件和营养状况也能影响流行的经过,畜群的免疫状态则对流行的情况有着决定性的影响。由于曾患过病的被新成长的后裔所代替,在数年之后又形成一个有易感性的畜群,从而构成一次新流行的先决条件,据大量资料统计和观察,口蹄疫的暴发流行有周期性的特点,每隔1~2年或3~5年就流行一次。
【发病机理】 病毒侵入机体后,首先在侵入部位的上皮细胞内生长繁殖,引起浆液性渗出物而形成原发性水疱(第一期水疱),通常不易发现。1~3天后病毒进入血液引起体温升高和全身症状,病毒随血液到达所嗜好的部位,如口腔黏膜和蹄部、乳房皮肤的表层组织继续繁殖,形成继发性水疱(第二期水疱),随着水疱的发展、融合而破裂时,体温即下降至正常,病毒从血液中逐渐减少至消失,此时病畜即进人恢复期,多数病例逐渐好转。有的病例,特别是吃奶的幼畜,当血液感染时,病毒产生的毒素危害心肌,致使心脏变性或坏死而出现灰白色或淡灰色的斑点、条纹,多以急性心肌炎而致死亡。
【症状】 由于多种动物的易感性不同,也由于病毒的数量和毒力以及感染门户不同,潜伏期的长短和病状也不完全一致。潜伏期平均2~4天,最长可达1周左右。病牛体温升高达40~41℃,精神萎顿,食欲减退,闭口,流涎,开口时有吸吮声,1~2天后,在唇内面、齿龈、舌面和颊部黏膜发生蚕豆至核桃大的水疱,口温高,此时口角流涎增多,呈白色泡沫状,常常挂满嘴边,采食反刍完全停止。水疱约经一昼夜破裂形成浅表的红色糜烂,水疱破裂后,体温降至正常,糜烂逐渐愈合,全身症状逐渐好转。如有细菌感染,糜烂加深,发生溃疡,愈合后形成瘢痕。有时并发纤维蛋白性坏死性口膜炎和咽炎、胃肠炎。有时在鼻咽部形成水疱,引起呼吸障碍和咳嗽。在口腔发生水疱的同时或稍后,趾间及蹄冠的柔软皮肤上表现红肿、疼痛、迅速发生水疱,并很快破溃,出现糜烂,或干燥结成硬痂,然后逐渐愈合。若病牛衰弱,或饲养管理不当,糜烂部位可能发生继发性感染化脓、坏死,病畜站立不稳,行路跛拐,甚至蹄匣脱落。乳头皮肤有时也可出现水疱,很快破裂形成烂斑,如涉及乳腺引起乳房炎,泌乳量显著减少,有时乳量损失高达75%,甚至泌乳停止。实践证明,乳房上口蹄疫病变见于纯种牛,黄牛较少发生。
本病一般取良性经过,约经1周即可痊愈。如果蹄部出现病变时,则病期可延至2~3周或更久。病死率很低,一般不超过1%~3%,但在某些情况下,当水疱病变逐渐痊愈,病牛趋向恢复时,有时可突然恶化。病牛全身虚弱,肌肉发抖,特别是心跳加快,节律失调,反刍停止,食欲废绝,行走摇摆,站立不稳,因心脏麻痹而突然倒地死亡。这种病型称为恶性口蹄疫,病死率高达20%~50%,主要是由于病毒侵害心肌所致。
哺乳犊牛患病时,水疱症状不明显,主要表现为出血性肠炎和心肌麻痹,死亡率很高。病愈牛可获得1年左右的免疫力。
【病理变化】 动物口蹄疫除口腔和蹄部的水疱和烂斑外,在咽喉、气管、支气管和前胃黏膜有时可见到圆形烂斑和溃疡,真胃和肠黏膜可见出血性炎症。另外,具有重要诊断意义的是心脏病变,心包膜有弥散性及点状出血,心肌松软,心肌切面有灰白色或淡黄色斑点或条纹,好似老虎皮上的斑纹,故称“虎斑心”。
【诊断】根据《口蹄疫防治技术规范》的要求进行诊断。
1、初步诊断:结合临床症状、流行病学特点和病理变化做出初步诊断。
2、血清学检测:中和试验,液相阻断酶联免疫吸附试验,非结构蛋白ELISA检测,正向间接血凝试验。
3、 病原学检测:应用间接夹心酶联免疫吸附试验和反向间接血凝试验进行检测;用RT-PCR检测进行确认。
4、结果判定:符合该病的流行病学特点和临床诊断或病理诊断指标之一,即可定为疑似口蹄疫病例;疑似口蹄疫病例,病原学检测方法任何一项阳性,可判定为确诊口蹄疫病例;疑似口蹄疫病例,在不能获得病原学检测样本的情况下,未免疫家畜血清抗体检测阳性或免疫家畜非结构蛋白抗体ELISA检测阳性,可判定为确诊口蹄疫病例。
【防制】 防制本病应根据本国实际情况采取相应对策。无病国家一旦暴发本病应采取屠宰病畜、消灭疫源的措施;已消灭了本病的国家通常采取禁止从有病国家输入活畜或动物产品,杜绝疫源传人;有本病的地区或国家,多采取以检疫诊断为中心的综合防制措施,一旦发现疫情,应立即实现封锁、隔离、检疫、消毒等措施,迅速通报疫情,查源灭源,并对易感畜群进行预防接种,以及时拔除疫点。
我国防制口蹄疫的办法,基本上届于第三类,但也有区别。为规范处理,农业部颁布《口蹄疫防治技术规范》,对口蹄疫的防治、诊断、疫情处理做出了严格的规定。