疯牛病研究概况
疯牛病与转基因动物研究(1)
疯牛病与转基因动物研究生命科学学院动物科学专业2011084611 张敏摘要：随着分子生物学和分子遗传学的飞速发展, 人们对动物疫病的控制和预防越来越倾向于转基因技术。
近年来, 疯牛病在欧洲和美国的暴发与蔓延, 它是宿主自体朊蛋白的一种构象病, 不能进行免疫识别, 而对该病的发病机理的研究仍待深入, 目前人们对该病的预防仅限于防, 而不能治, 因此, 转基因动物的培育, 将会给此类疫病的防治带来福音。
关键字：疯牛病、转基因在进行动物传染病防治时, 我们采用多种方法,包括免疫接种、卫生管理和科学治疗等, 尽管许多科学方法对疾病的控制起到了一定作用,如动物试验、分子生物学研究和基础病理研究等, 但是许多传染病还是困扰着我们, 然而对于传染病的控制最好的途径就是选育良好的具有抗病能力的动物来阻止疾病的发生。
这就涉及到转基因动物的研究,需要人们进行深入的研究。
疯牛病一直是困扰人类的一种烈性传染病, 由朊病毒蛋白( Prion Protein , PrP) 引起的以潜伏期长、精神失常、共济失调、后肢瘫痪和狂暴不安的神经症状为特征的危害人类的传染病。
近期研究发现朊蛋白结构变化, 由α螺旋转化为β折叠而引发疯牛病, 而且人的克雅氏综合症、绵羊痒病等都是由朊病毒蛋白有关的疾病, 是动物传染性海绵样脑病( TSE) 中的一种,BSE首先于1986 年在英国发现, 随后波及欧洲许多国家和地区, 给英国和欧洲的养牛业造成了巨大损失。
近几年因BSE 的流行, 随着由同一致病因子PrP 引起人的变异型克雅氏症(vCJD) 的出现, 导致了全世界对疯牛病的恐慌, 它引起了大量的经济损失和危害人类健康, 越来越受到人类的关注。
从疯牛病的发生与发展来看,人类需要加大科学研究力度, 作好预防工作, 正因为疯牛病目前还不可治, 所以在最有效的措施应该作好品种选育工作, 如果进行转基因选育出具有抗PrPSC 构型转变基因的牛, 将会在很大程度上阻止疯牛病的发生, 目前在日本已经有过此类转基因牛的选育,获得了成功,从而提高了动物的抗病力, 为人类控制疾病带来福音。
关于疯牛病的综述 (1)
疯牛病分析综述11级动物科学（1）班邱碧琼2011084541摘要：疯牛病是由朊病毒引起的一种致死性人畜共患神经退行性疾病．1986年11月将该病定名为BSE，首次在英国报刊上报道。
这种病波及世界很多国家，如法国、爱尔兰、加拿大、丹麦、葡萄牙、瑞士、阿曼和德国等。
根据近年来国际上有关疯牛病防治的研究进展，主要从疯牛病的病原症状、种间和人群中传播、防疫策略等方面做以综述。
关键词：疯牛病、基因突变、人群、地域1 引言：早在300年前，人们已经注意到在绵羊和山羊身上患的“羊瘙痒症”。
其症状表现为：丧失协调性、站立不稳、烦躁不安、奇痒难熬，直至瘫痪死亡。
20世纪60年代，英国生物学家阿尔卑斯用放射处理破坏DNA和RNA后，其组织仍具感染性，因而认为“羊瘙痒症”的致病因子并非核酸，而可能是蛋白质。
1947年发现水貂脑软化病，其症状与“羊搔症症”相似。
以后又陆续发现了马鹿和鹿的慢性消瘦病（萎缩病）、猫的海绵状脑病。
最为震惊的当首推1996年春天“疯牛病”在英国以至于全世界引起的一场空前的恐慌，甚至引发了政治与经济的动荡，一时间人们“谈牛色变”。
2 疯牛病的病原和症状医学家研究证实，牛患BSE，是痒病传到牛身上所致。
痒病是绵羊所患的一种致命的慢性神经性机能病。
其实痒病的发生已有两百余年的历史。
不过，医学界至今未能找到导致痒病的根源，因此，疯牛病的病原也就难以确定。
医学家们发现BSE的病程一般为14～90天，潜伏期长达4～6年。
这种病多发生在4岁左右的成年牛身上。
其症状不尽相同，多数病牛中枢神经系统出现变化，行为反常，烦躁不安，对声音和触摸，尤其是对头部触摸过分敏感，步态不稳，经常乱踢以至摔倒、抽搐。
发病初期无上述症状，后期出现强直性痉挛，粪便坚硬，两耳对称性活动困难，心搏缓慢(平均50次/分)，呼吸频率增快，体重下降，极度消瘦，以至死亡。
经解剖发现，病牛中枢神经系统的脑灰质部分形成海绵状空泡，脑干灰质两侧呈对称性病变，神经纤维网有中等数量的不连续的卵形和球形空洞，神经细胞肿胀成气球状，细胞质变窄。
疯牛病病原体的研究及我国防控体系的建设
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宠物源人兽共患病——疯牛病讲义
九、国际BSE有关情况介绍
发达国家的BSE检测数量惊人 OIE正在推进BSE风险等级认证：检测数量 要换算成监测分数值
Table 1. Points targets for different adult cattle population sizes in a country, zone or compartment
样品要求
临床表现—— 临床可疑、紧急屠宰、
病死牛
年龄—— 4-7岁为主 品种—— 奶牛为主，肉牛为辅
尽量在奶牛场采样
临床可疑牛： 1．一般可疑： 行为改变，如落伍 □ 像拉马车样低头站立 □ 过度舔舌 □ 经常伸展脖子 □ 耳朵竖立 □ 失明 □ 磨牙 □ 2．中度可疑： 没有外伤或感染而濒临死亡 □ 斜靠着物体才能站立 □
瘫痪/局部麻痹 □ 颤抖 □ 走路时后肢过度摇摆 □ 意识异常 □ 转圈运动 □ 倒地 □ 踢腿 □ 兴奋 □ 狂怒 □ 胆怯 □ 恐惧 □ 共济失调 □
3．高度可疑： 感觉过敏如听觉、触觉、视觉 □ 面对舍门或障碍物犹豫不前 □ 不愿进挤奶室 □ 挤奶时持续踢踏 □ 走路时后肢过度伸展 □ 紧急屠宰牛： 倒地不起 □ 不愿行动 □ 严重伤病 □ 宰前检验认为要销毁的牛 □ 其他 死畜： 在农场病死的 □ 在运输过程中病死的 □ 在其他地方病死的□
采集牛脑－－电锯法
甲醛固定的全脑－－只能以 IHC方法和HE染色检测
Obex
采样存在的问题
健康牛的比例太大 采集部位不对 采样单填写不详细 样品冷冻程度不够
实验室检测
组织病理学方法(HE)
常规的HE染色 耗时较长，从组织固定到观察结果至少10天 结果判断较难，要丰富的经验 确诊率不高，需要结合其他免疫学方法 观察空泡变化，有时没有典型的空泡病变---神经元和神经纤维网浆 常用的仪器设备 简单但耗时，价格低廉
疯牛病防治的研究进展_沈曼莉.caj
辽宁大学学报自然科学版第39卷第1期2012年JOURNAL OF LIAONING UNIVERSITYNatural Sciences EditionVol．39No．12012疯牛病防治的研究进展沈曼莉1，孙晓霞2，宋有涛1，2*(1．辽宁大学环境学院，辽宁沈阳110036;2．辽宁大学生命科学院，辽宁沈阳110036)摘要:疯牛病是由朊病毒引起的一种致死性人畜共患神经退行性疾病．根据近年来国际上有关疯牛病防治的研究进展，并结合本课题组最近在该领域的研究成果，以新的角度，主要从疯牛病的风险因素、演化、种间传播、防治药物和监控体系等方面做以综述，旨在为我国各级政府在“后疯牛病时期”制定相应的疯牛病的防治政策提供参考．关键词:疯牛病;防治;朊病毒;种属屏障中图分类号:R183文献标识码:A文章编号:1000-5846(2012)01-0001-07*作者简介:沈曼莉(1983－)，女，汉族，辽宁沈阳人，博士在读，主要从事污染生态研究．通讯作者:宋有涛(1973－)，男，满，教授;研究方向:淀粉样蛋白聚集的分子机制;E －mail :ysong@lnu．edu．cn．基金项目:国家自然科学基金(30970125)，教育部人文社会科学研究青年基金(08JC790053)，辽宁大学韩国高等教育财团项目(H07Y01)资助．收稿日期:2011－12－06疯牛病(Mad Cow Disease )，又称为牛海绵状脑病(Bovine Spongiform Encephalitis ，BSE )，是动物传染性海绵样脑病(Transmissible SpongiformEncephalitis ，TSE )中的一种．疯牛病为一种亚急性进行性神经系统疾病，通常脑细胞组织出现空泡，星形胶质细胞增生，脑内解剖发现淀粉样蛋白质纤维，并伴随着全身症状，以潜伏期长，死亡率高，传染性为特征［1］．其中空泡出现的越多，表明越接近该病的晚期［2］．该病自1985年在英国首次发现以来，逐渐在世界范围内蔓延开来，对养牛业和饮食业造成巨大威胁．1996年，英国政府首次承认了疯牛病可以以新型克雅氏症(new variant Creutzfeldt －Jakob Disease ，nv －CJD ，俗称人类疯牛病)的形式传染给人类，从而引起了世界范围内的恐慌．目前，虽然世界各国对于疯牛病的发生及传播已有所控制，但由于迄今国际上对该病仍没有有效的治疗方法，因此在“后疯牛病时期”深入地认识并有效地防控疯牛病仍然是当下的紧急任务．本文根据近年来国际上有关疯牛病防治的研究进展，并结合本课题组最近在该领域的研究成果，以新的角度，主要从疯牛病的风险因素、演化、种间传播、防治药物和监控体系等方面做以综述，旨在为我国各级政府在“后疯牛病时期”对原有的疯牛病的防控政策进行修订及制定新的疯牛病的预防政策提供参考．1疯牛病的风险因素自英国第一例疯牛病被检测之后，二十年间疯牛病已经传播到整个欧洲乃至全世界．1993年英国研究者通过对比实验证实疯牛病主要的传播方式是通过被朊病毒污染的肉骨粉．随后的研究显示肉骨粉加工工艺的缺陷和饲料质量监督部门的忽视导致了疯牛病随着动物饲料链循环并扩散到世界各地．但是，虽然肉骨粉在1991年已经被禁止用做反刍动物的饲料，近十年来的新生出的动物仍然有疯牛病的病例出现，这说明被污染的肉骨粉只是唯一被证实的传染途径，还不能完全排除患病动物以其分泌液、排泄物等方式进行水平传染．一份调查结果显示，英国和法国秋季出生的奶牛比春季出生的奶牛有更高的感染风险［3］．研究表明，奶牛冬季在圈里喂草料，而夏季要在外放牧．奶牛在夏季更容易患病的主要原因，是因为患病动物在其分泌液和排泄物中含有感染性朊病毒粒子，其它接触动物可能通过吞食或吸入这些感染颗粒而被感染疯牛病．进一步的研究发现，疯牛病的感染率与农场规模呈正相关，即农场规模越大，养牛越多，疯牛病的感染几率越高;另外，牧场的耕作方式也是疯牛病的风险因素之一［4］．另一方面的研究显示，禁止使用肉骨粉后仍有新生牛患病(born after the feed ban，BAB)的原因，可以用地理变异的发生率方面的分析来解释．地理变异分析BAB表明，BAB的累积发生率和从牛到猪、从牛到家禽比率显著相关［5］．因为牲畜饲料成分的交叉污染，饲料加工厂中加工牛的饲料与加工猪或家禽的饲料不分开，反刍动物蛋白混杂在猪和家禽的饲料中，饲料交叉污染引起BAB．实验数据显示1毫克的患疯牛病病牛脑匀浆就能引起牛感染［6］．从饲料中移走高危材料，发现并没有彻底消除饲料暴露的危险．德国研究者认为该国主要的传染途径是交叉污染的反刍动物的浓缩液和给哺乳牛使用的牛乳替代品(milk replac-ers)［7］．法国也认为牛乳替代品的使用可能是潜在的传播途径［8］，丹麦的7例疯牛病都与使用牛奶替代品有关［9］．但是这些还只是推测，并没有实验的数据证明这一点．另外，肉骨粉被禁用后，在学术界被认可的另外一种疯牛病可能的水平传播方式是血液传播．实验表明，感染疯牛病的小鼠和山羊及感染新型克雅氏症的小鼠和几内亚猪的血液中可以检测到低水平的异常朊病毒;绵羊、大鼠和小鼠、仓鼠在试验条件感染羊搔痒病后，这些动物的血液中都检测到了朊病毒［10］．这表明一些血液制品，特别是含有红细胞和白细胞的血液制品是具有感染性的，实验证实人血液中血小板含有朊病毒时，在血液冷藏情况下朊病毒可以从血小板中释放出来进入血浆［11］．2疯牛病的演化截止2004年，世界上已经在25个国家发现疯牛病，病例数目从1 179，000不等，就该病最严重的10个国家而言，疯牛病在各国的类型变化差异很大［12］．各国之间疯牛病发病的强烈差异、流行率反映出其病原暴露到牛群的情况和控制措施的效果不同．无论如何，各国政府均采取了严厉的疾病监督及防控措施，疯牛病目前是在控制之下．但近年来的研究表明，疯牛病可能已进行了变异演化，这为其防控带来了新的课题．除了经典的疯牛病病例，近期发现了2种新形式的牛海绵状脑病，也就是非典型的疯牛病［13］．其中L型首先在意大利被发现，称为牛的淀粉样海绵状脑病(BASE)，其特点是PrP res具有极低的分子量，大部分PrP res以非糖基化和低水平双糖基化形式存在［13，14］．将L型转染到表达牛或羊朊病毒的转基因鼠，发现与经典的疯牛病相比，潜伏期明显缩短，并表现出截然不同的生化特性．另一方面，H 型首先在法国被发现，PrP res具有较高的分子量，大部分PrP res以非糖基化形式存在［13，15］．将H型转染到表达牛或羊朊病毒的转基因鼠，发现其细胞、生化特征与经典的疯牛病的特点也有明显的不同之处［15］．用特定的抗体能识别这两种非典型PrP res形式［16］．非典型的疯牛病病例在没有出现过经典的疯牛病的国家出现，如瑞典等，但也有几例出现在发生过经典疯牛病的国家，如加拿大、美国等．非典型的病例在各国的流行率很低，大多数病例都出现在8年以上的成熟个体和老年个体，只有日本发现有23月龄的个体患此病［17］．迄今，这两种新形式的疯牛病的起源仍未知．研究者有几种假设，可能是疯牛病发生了主要的改变，也可能是先前没发现的牛的海绵状脑病，甚至这些病例的形成可能是由于暴露到海绵状脑病个体中或者是自发的海绵状脑病的形式等［18］．3疯牛病在不同物种间的传播规律疯牛病这类传染性海绵状脑病在同类动物中传染比较容易，即所需致病因子的量较少，潜伏期短，而在不同种属的动物之间传染就相对比较困难，所需致病因子的量较大，潜伏期较长，这种现象称为种属屏障(speices barrier)．但疯牛病一旦成功地从一个种属的动物传染给另一种属的动物后，在后一种动物之间的传染就相对容易，且潜伏期缩短．种属屏障的基础较复杂，早先研究者认为种属屏障与动物的PrP蛋白基因型有关，某些重2辽宁大学学报自然科学版2012年要的氨基酸突变可能会引起亲缘较近的动物间朊病毒种属屏障的改变［19，20］，后来的研究逐渐发现朊病毒的蛋白立体结构与种间屏障密切相关［21，22］．本课题组在2008年运用蛋白质结构比对的方法比较了牛、仓鼠、猫、麋鹿、小鼠、猪、羊和人8种不同哺乳动物的朊病毒结构特征，并绘制了基于蛋白结构的系统进化树［23］(图1)．与此前van Rheede等基于基因序列绘制的朊病毒进化树［24］相比，一个令人震撼的发现是牛、羊和人朊病毒的关系．在基因进化树中，牛和羊朊病毒相近，它们都与人朊病毒亲缘关系较远，这很难解释为什么人吃羊肉300余年不能被传染羊搔痒症，但人吃牛肉不久就患上了疯牛病．而结构进化树的结果显示，牛和人朊病毒相近，它们都与羊朊病毒亲缘关系较远．一旦羊朊病毒突破羊－牛间的种属屏障(比较严格)传播给牛，鉴于牛和人朊病毒的相似性，牛朊病毒很容易突破牛－人间的种属屏障传播给牛．另外，该结构进化树也能够解释基因进化树不能解释的仓鼠、小鼠和人朊病毒的种间特异性感染现象，同时预测麋鹿慢性脑萎缩病将比羊搔痒症更容易传播给人类［23］．进一步的研究表明，朊病毒184、203、205位氨基酸残基在结构上非常保守，但序列上保守性较差，这些残基可能与朊病毒的种属屏障密切相关，这几个位点在此前疯牛病的实验研究中都曾以不同的方式被提及［23，25］．由此可见，疯牛病在不同物种间的传播难易程度，并不完全取决于物种间的亲缘关系，还取决于不同物种朊病毒结构上的相似程度，尤其是朊病毒上几个关键的与结构相关的氨基酸残基位点．随着更多物种的朊病毒结构被测试解明和更多的实验验证，疯牛病跨物种间的传播的规律将会得到更多的具体细化，该规律对疯牛病的防治具有重要的方向性的指导意义．4抗疯牛病药物研究状况由于朊病毒的分子致病机理的复杂性，迄今针对疯牛病等朊病毒疾病仍然没有研发出特效的治疗药物和治疗办法，近年来有关抗朊病毒药物的筛选是国际上生物学、医学领域研究的前沿和热点．研究者们利用无细胞体系、酵母细胞、动物细胞和模式动物设计了一系列的抗朊病毒药物筛图1基于蛋白结构比对Q值绘制的8种哺乳动物朊病毒进化树［23］选模型［26］，并利用这些模型在多糖类、杂环类、抗生素类等化合物和抗体中筛选获得了大量有潜力的抗朊病毒候选药物，并就其中部分药物开展了动物实验和临床实验的研究［27］(表1)．但需要指出的是，许多候选药物在模式动物中的抗朊病毒效果并不十分理想．主要原因是朊病毒疾病主要发生在脑部，而常规候选药物难以穿透血脑屏障发挥作用;其次有些候选药物的细胞毒性较大，限制了其临床用途;再次，不同种属的朊病毒疾病的差异较大，也导致了单一的药物难以发挥广泛地治愈朊病毒疾病的作用．因此，对当前候选药物进行结构修饰，以期提高疗效、降低毒性和增强穿透血脑屏障的能力，可能是今后抗朊病毒药物研究的一个方向．另外，寻找新型抗朊病毒候选药物，以期获得抗朊病毒效果更佳的候选药物也应该成为今后研究的重点，如笔者借助传统中草药多途径、多方式、多靶点的作用优势，正在进行的从中草药中筛选抗朊病毒候选药物的研究．总之，随着朊病毒疾病发病分子机制研究的进一步深入，抗朊病毒药物研发的进一步发展，相信在不久的将来首个投入临床使用的疯牛病治疗药物即将诞生．5疯牛病的监控体系疯牛病的发现，引起了世界范围内的恐慌，如何及时的检测疯牛病的存在成为各国关注的热点．疯牛病监测的目标是确定国家内是否存在疯牛病的病例，若存在，监控其发展和演变程度，这3第1期沈曼莉，等:疯牛病防治的研究进展表1目前抗疯牛病候选药物的名称和作用效果［27］药物类别药物名称药物效果细胞实验效果动物实验效果多糖类化合物硫酸乙酰肝素、肝素、硫酸皮肤素、硫酸软骨素、硫酸角质素++HM5004+－HM2602++戊聚糖多硫酸酯++硫酸葡聚糖++环糊精+－杂环化合物四磺酸基酞菁、2，4－二乙二醇基－次卟啉铁、四吡啶基卟啉铁++四苯基卟吩、四苯甲酸基卟吩、四苯磺酸基卟吩、四吡啶基卟吩、四苯甲酸基卟啉锰、四吡啶基卟啉锰+NA四苯磺酸基卟啉铟+NA 四(4－N，N，N－三甲基)苯基卟啉铁NA+2－氨噻唑化合物+NA奎纳克林+－氯丙嗪、丙嗪、异丙嗪、硫利达嗪、三氟拉嗪、丙氯拉嗪、氨砜噻吨+－菲啶、6－氨基菲啶、8－氯－6－氨基菲啶、8－三氟甲基－6－氨基菲啶、kastellpaolitines+NA胍那苄++α－生育酚丁二酸酯、α－生育酚醋酸酯、α－生育酚烟酸酯+NA 293G02、309F02、305E04、297F03+NAGN8、GFP23、GFP07、GJP45、GJP49+NA刚果红++埃文斯红、台盼蓝、天狼星红、硫磺素S和樱草灵－NA舒拉明++姜黄素+－阿司咪唑、特非那定+NA抗生素类化合物两性霉素B、16－19B，8－16A、Tet－aglycone++盐酸四环素、盐酸多西环素和盐酸米诺环素++其他化合物分支聚胺+NA 表没食子儿茶素没食子酸酯、没食子儿茶素没食子酸酯+NA 半胱氨酸蛋白酶抑制剂E－64d+NA联喹啉+NA抗体ICSM18、ICSM19、ICSM35、ICSM37、ICSM42+NA 单链抗体D18scFv+NA scFvT2抗体+NA抗体PrioV3+NA样才能知晓方法实施的有效性．虽然可疑病例的法定报告是检测到疯牛病的有效途径，但由于有些疯牛病病例并没有显著的临床症状，而目前又没有有效的疯牛病活体检测方法，可疑病例的法定报告有可能会错过一些潜在临床症状的疯牛病病牛，这就有必要对整个牛群进行系统的疯牛病监测，来综合评估疯牛病的发生率，从而为控制疯牛病制定措施提供依据．疯牛病监控计划包括被动监控和主动监控［28］．从20世纪90年代开始，疯牛病的被动监控就开始在许多国家实施．最初的被动监控仅限于临床疑似病例的报告，主要是依靠牧民、兽医或其他兽医权威部门对临床疑似病例的诊断和汇报，通过兽医上报疑似病例，对该种群进行疾病的检测，确定该病的发生，但是实施效果不理想．因为疯牛病发病的潜伏期长，患病的动物在牧群中所占比例太小，并且疯牛病的发病症状不容易观察．自愿报告该病疑似病例的情况发生率较低．在国家政府实施强制性报告后，可以在疯牛病爆发的早期阶段检测到［29］．疯牛病的被动监控的效果主要取决于以下几个方面:其一，监控的相关部门和人群对该病要有潜意识．由于发病症状的复杂性，4辽宁大学学报自然科学版2012年且症状都出现在生命的晚期，病例通常被忽视．牧民、兽医及其他权威部门人士在疾病的发现方面起重要作用，因此应该接受培训，才能意识到疯牛病早期的、细微的症状．其二，一旦发现该病的疑似病例，要立即积极报告．在农场发现阳性病例要保证最小的负面结果．对于牧民来讲，报告疑似病例的动力不足，因为这会摧毁他们一生的事业．要使牧民能理解和接受所有的结果，要给予适当的补偿．并且在第一例病例发现之后，与疯牛病相关的特征，更不能忽视．要积极主动地交流信息解决这个问题．其三，有足够的能力，确保能适当的处理和检测通过监督方法收集到的疑似病例的组织或大脑．因为监控方法中各因素相差很大，不管在各国之间还是在国家的内部，被动监控系统的结果都是主观的，对于报告的病例数目的评价和比较要谨慎的进行．例如，在所有欧盟成员国中，被动监控的法律体制要求:与疯牛病相符的所有年龄阶段出现患病症状的牛都要检测．但是即使在这样严厉的法律体制下，差异仍存在．在2001到2003年中，欧盟中进行检测的数量分析，表明疑似病例的数量在每100万牛中的数量是2到408［30］．考虑监控参数的可变性及实施的难度，很明显仅靠被动监控不足以建立一个国家疯牛病的真实水平的模型．检测处于疯牛病风险的牛群，可以积极地以国际主动监控方法为目标来提高识别阳性动物的几率，提高数据的有效性．主动监控疯牛病快速检测技术的研制使得对大量牛脑组织进行疯牛病检测变得简单而快速，且能够在潜伏期的最后阶段检测到感染动物，为实施主动监控奠定了技术基础．风险牛群包括有不明显的疯牛病症状，如体重下降、产奶量降低或者是由于不明原因被杀害的牛．从疾病的发病机理来看，30月龄以下的牛检测很少是阳性，因此检测年龄很重要［31］．1999年，瑞士首先以Prionics公司研制的蛋白免疫印迹试验做为疯牛病筛选方法采取了积极定向的监控方法来增强对成年牛的疯牛病的检测［29］．危险牧群(含倒地牛、紧急屠宰牛等)中所有超过24个月龄的牛都要被检测．此外，大约3%的正常屠杀的成年牛要随机取样检测，减少疯牛病疑似病例通过常规屠杀而传播．最初9个月的检测结果表明主动监测到的18例疯牛病中，有12例是在倒地牛中发现，4例在紧急屠宰牛中发现，2例在正常屠宰中发现．在紧接着的2000年同类的研究表明在1999年和2000年检测到的疯牛病病例可能性中，紧急屠宰牛和倒地牛的可能性比通过临床可疑报道检测到疯牛病的可能性至少要高40倍，而更为严重的是疯牛病在无临床症状时就可能存在．2000年，法国也进行了几个疯牛病高危险地区的牛群危险性检测．在此基础上，欧盟在2001年1月采取了对疯牛病危险牧群的积极筛查，并扩大监控范围，对超过30月龄的常规屠杀牛进行检测，于2001年7月实施［30］．通过这种方法，在2001年和2002年，欧盟检测到的阳性病例数目增加了，欧盟的许多国家和欧盟外的一些国家都检测到了他们的第一例本土疯牛病．2003年，欧盟检测1000万牛中，阳性比例超过1364例，表明患病数目呈现下降趋势．但是，西班牙和葡萄牙是当时15个欧盟国中的2个患病比例上升的国家［31］．一份从2001年和2002年的评估数据显示，疯牛病的积极监控系统在大多数国家中运行良好，偶尔有异常现象存在．一些有少数病例的国家也检测了少量动物，检测牛的数量大幅变化．例如，检测的风险种群的范围从0．62%到5.86%，常规屠杀的检测牛数量在所有成年牛群数量中的变化在7．5%到37．9%之间［31］．不同的检测数目是由于不同的样本和检测方法存在误差，同时因实际的监控方法实施的不完善所致．随着疯牛病发病率的下降及各方面的数据分析，在2009年后积极监控系统将检测年龄提高到48月龄［32］．因此，对于来自欧盟和世界各地的疯牛病监控结果的评估，要依据各国监督方法实施的质量而定，严肃的看待发展趋势．另一方面，疯牛病的主动监控中检测大多数低风险动物会显著增加监控的成本，这对于经济发展水平较低的国家是一项不小的经济负担，因此由国际组织统筹安排至关重要．6结语现在世界上仍然有很多国家不确定疯牛病的风险，但是一个不可否认的事实是，被疯牛病感染的材料已经分布到世界各地．2002年初，伦敦皇5第1期沈曼莉，等:疯牛病防治的研究进展家科学技术和医学学院流行病学家作出最坏的预测，英国将在80年时间里将有15万人因食用受疯牛病感染的牛羊肉而死亡［33］．研究人员强调，有许多未知因素特别是人在食用受感染牛羊肉以后的潜伏期可能使受感染者出现临床症状的时间无法确定．另外，科学家预言，新型克雅氏疾病的潜伏期可长达数十年，疯牛病对人类的影响是长期的，具有很大的不确定性．因此，疯牛病带来的社会问题至少在疯牛病治疗的特效药物研发出来之前将会长期存在，这个期限将会是几十年．对于我国而言，在“后疯牛病时期”建立一个疯牛病防治理论技术与政策法规相结合的全方位疯牛病防治体系仍然是一项重要而必须的任务．参考文献:［1］郭志儒，金宁一．疯牛病研究进展［J］．中国兽医学报，2001，21(3):307－311．［2］T．Konold，A 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Disease Prevention ，Shenyang 110036，Liaoning ，China ;2．College of Life Science ，Liaoning University ，Shenyang 110036，Liaoning ，China )Abstract :Bovine spongiform encephalopathy (BSE )is a non －inflammatory ，fatal ，degenerate encepha-lopathy infected by prion ，which can infect to human．This article reviews the new understandings ，findings and progresses of BSE made by international researchers ，integrated with author＇s recent research experiences and a-chievements．The risk factor ，evolution ，transmission among species ，anti －prion drugs and monitoring system of BSE is the main focus of this review．This review would be benefit to establish adaptive policy of BSE pre-vention and treatment by our government．Key words :BSE ;prion ;prevention ;treatment ;speices barrier(责任编辑李超)7第1期沈曼莉，等:疯牛病防治的研究进展。
关于疯牛病系列问题的探讨
关于疯牛病系列问题的探讨林荣泉 (上海市杨浦区兽医卫生监督管理所,200433)摘 要 本文比较全面系统地阐明了疯牛病(B SE)的六个方面:①B SE的历史、现状和地理分布②B SE的流行病学及其同人和动物的关系;③B SE的感染过程和主要症状;④B SE剖检病变特征;⑤B SE的检验诊断⑥B SE的防制关键词 风牛病(B SE) 克雅氏症(CJD)流行 病变特征检验 防制前言近年来,有关英国疯牛病问题多见于世界各国媒体的各种报道,众说纷纭。
尤其是2000年10月26日英国政府终于鼓足勇气公布了历时二年才完成的长达10卷的《疯牛病调查报告》,记录了自1986年首次发现疯牛病以来的15年间触目惊心的内容。
其发展之快,蔓延之广,受到世界各国的关注。
虽采取各种防范措施,但自去年11月到今年3月,法国、德国、比利时、西班牙等国相继发生疯牛病,在欧洲国家之间蔓延的势头仍不能得到有效的遏制。
疯牛病的肆虐已在欧洲引发了一系列社会问题,欧盟各国的牛肉及其制品营销遭受重创,牛肉消耗已降低27%,西班牙国内市场牛肉消费下降70%,法国牛肉销量下降47%,牛肉工业受到惨重打击;有35万名工人失业,政府将承受每年200亿美元的经济损失。
为使我国广大读者对英国疯牛病风波的来龙去脉及与之相关的系列问题有一个全面的了解,笔者作如下探讨性论述。
1 疯牛病的历史、现状及地理分布111 疯牛病的发现及缘由:疯牛病是一种罕见的致命性的牛海棉状脑病(Bovine Spongifo rm Encep halop athy),简称B SE病。
病牛烦燥不安,肌肉震颤,好斗,动作失控(共济失调),近似神经质疯狂状态。
一般经2至6个月后即死亡。
在200年以前,此病首先在绵羊身上发现(即为痒病, Scrap ie),后来又在牛及其它动物身上发现。
一旦感染于人,经12至60年的长期潜伏后发病,即为克一雅氏症,由德国两位神经病理学家克罗伊茨基费尔特和雅各布早在1920年首次发现而得名,简称CJD症。
疯牛病资料
病 因
引起疯牛病和羊瘙痒病的真正原因目前尚不
清楚，但最被认可的 理论是该病病原由一种叫做
"prion"的正常细胞蛋白发生结构变异 而来。我们
暂且称之为"疯牛病因子"。疯牛病因子既不是细
菌、病毒，也不是寄生虫。目前能够预防和杀灭
感染性细菌、病毒的所有一 般性措施都不能有效 地灭活"疯牛病因子"。
疯牛病是如何传播的
• 目前疯牛病被认为是通过给牛喂养 动物肉骨粉传播的。这种通过 喂养肉骨 粉提供牲畜蛋白质的方式已经被普遍采 用数十年了。在20世 纪70年代后期，动 物肉骨粉的制作（炼制）过程发生了一 些变化。有种假设认为，是这种炼制过 程的变化导致了羊瘙痒病因子的存活， 并 通过用肉骨粉饲养牛而将羊瘙痒病因 子传播给了牛。
哪些国家报告有疯牛病
• 在英国，疯牛病发生数量最多， 1999年统计占总发病数的99％。 以后， 在欧洲其他国家也发现了本土的疯牛病。 这些国家包括爱尔兰、 瑞士、法国、比 利时、卢森堡、荷兰、德国、葡萄牙、 丹麦、意大利、 西班牙、列支敦士登等。
哪里可发现疯牛病因子
自然发生的感染，病原体主要存在于 病牛的脑组织、脊髓和眼睛的视网膜里。 通过实验还发现，在病牛的小肠、骨髓 和脊神经节内 也存在疯牛病因子。
疯牛病临床表现
• 而常见的的一般症状是体质下降(78%)、 体重减轻(73%)和产奶量减少，大部分病 牛保持良好的食欲。 • 在临诊期的某些阶段，大约79%的病牛 出现一种临诊症状和一种神经症状。经 病理学确诊为牛海绵状脑病的动物，没 有只表现一般临诊症状而无神经症状的。
研究进展
•美国芝加哥大学分子遗传学与细胞生物学拉
人类通过什么途径感染vCJD
疯牛病的检测技术的研究进展
授提 出 的朊蛋 白学说 。该 学说 认 为疯牛 病是 由生物 体 内 的一种 正 常蛋 白发生 构 象 畸变 而引 起 的 ， 这 把
管分 泌 ，并 同时 注射 １ ／ 的 ８６合 剂加 等 量 的氯 ３量 ４
丙 嗪 以保 定动 物 。 根 据 资 料 ，符 合 雾 化 吸人 条 件 的抗 菌 药 物较
是 １８ ９ ５年 突然在 英 国 出现 的侵 害成 年牛 中枢神 经 系统 的一种 致死性 疾病 ， 属人 畜共 患传 染病 。 它
引起 牛脑 海 绵状病 变 ， 牛 大脑功 能 退化 ， 使 导致 牛精神错 乱 、 呆和死 亡 。牛 总是吃 了那些 羊制 品 痴
饲料感染而发病 ， 这些羊患有绵羊疯痒病。 疯牛病潜伏期较长 ， 一般 ４ ６ ～ 年。牛感染此病后 ， 起初 无 明 显症 状 ， 只是 体 重 减轻 ， 神 不好 ， 精 产奶 量 下降 ， 病后 烦躁 不 安 、 发 恐惧 ， 有 攻 击性 ， 济 失 具 共 调 ， 肉震颤 ， 肌 一般 在牛发 病后 ０５个 月至 ６个 月死亡 。 ．
种假 说 ， 大 多数 学 者赞 同美 国加州 大 学 Ｐｕｉ 但 ｒｓ ｎ教
种 不 含 核 酸 的蛋 白质 病 毒 ，宿 主对 其 无 免 疫 反
应 ， 染 动物 的血清 中无抗 体产 生 ， 感 因而 ， 常规 的 用 血清 学方 法无 法 检测 ， 也不 能用 像 鉴定 病 毒 和细 菌
（ 参考 文献从 略 ）
根据药物学资料 ， 似乎并不推荐地塞米松磷酸 钠作 为雾 化吸入 给 药 的药 物选 择 。但 与部分 资料介 绍 的那样 ， 笔者 在 混合 多 种药 物 雾化 吸 入 给药 时 常
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２ ” 年 第 ６期 ｏ
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疯牛病研究概况邵翠丽 陈昌海 高式伟 (江苏省畜牧兽医总站,210024)王长美 (南京市玄武湖动物园)也落后;生物医药的开发也是刚刚起步,这类产品具有促生长、提高抗病能力、无毒性;无副作用等优势,我省应加强这方面的开发。
3.2.3 从开发猪鸡用药为主向畜禽、水产和其它特殊类动物药品并重方向转移 研制开发结构要与畜禽、水产等类动物结构相一致,在研究开发畜禽用区同时,要注重开发一些特种类、观赏类动物的专用药品和营养保健品。
要针对市场变化,全方位研究、多品种开发,使新药种类及数量有一个大有突破。
3.2.4 从传统用药向实用、安全、方便、稳定等多元化方向转移 注重药品剂型及工艺的完善和开发。
根据动物的不同饲养环境及生活习性,结合产品稳定性等因素,开发一些新剂型。
畜禽用药可注重可溶剂方面研究,蚕用消毒药应侧重产品稳定、用药方便等新剂型的研究,如喷雾剂、浇淋剂的开发。
抗生素类可开发一些口服剂型,中草药及中草药添加剂要着重开发一些提纯类及水剂等实用、有效剂型。
与此同时,还要加强透皮吸收剂、缓释剂等剂型的开拓和研制。
3.2.5 突破传统的兽药概念,开拓动物保健品的新领域 以往只重视治疗药物的开发,近年来在消毒剂、促生长添加剂上有甩发展,但还有很多方面尚未起步。
如改善饲烊适口性的诱食剂、调味剂;保证饲料品质的防霉防腐剂、防虫剂等;用于生产特种畜产品如高碘蛋、含硒蛋等方面添加剂,翥可进行研制与开发。
使我沂兽药新品开发由原来的传统型,低水平逐渐向多品种、高起点的方向发展,把我省兽药生产推向一个新的高潮。
自从英国政府3月20日正式承认疯牛病有可能伟染给人,因此,而困扰着英国的养牛业后,此问题一直是世界各国新闻媒体追踪报道的热点。
加之牛肉是世界上相当多国家人民的主要动物性食品,在全球人们议论纷纷,大有谈牛色变的感觉,引发了食用牛肉是否安全的恐慌。
本文旨在将已报道过的有关疯牛病研究概况进行综述,供各方面参考、研究、决策,提出新的防制措施。
疯牛病(M ad Cow D isease)或牛疯病(CattleM ad2 ness D isease)又称牛海绵状脑病(Bovine Spongifo rm Encephalopathy,等称BSE),其主要特征是行为反常,运动失调、轻瘫、体重减轻、脑灰质部海绵状水肿和神经原空泡形成,使牛大脑功能退化,导致牛精神错乱、痴呆和死亡。
本病最蛋于1985年4月首先在大不列颠岛流行,据调查,估计每年的发病率为1 10万成年牛。
至1985年11月在对首例病牛作了组织病理学检查后才定名为BSE,1987年由W ells等首次报道。
1987年9月后,该病呈上升趋势,以每月大约60例持续增加,仅1988年就有1667个农场2160头牛发生BSE,并且扩散到英国的44个郡以及威尔士、苏格兰。
其中48%的病例分布在东南部的六个城市,在伯克郡发病率最高达17.6%。
另外,在英国除牛而外,英国的动物园和野生动物园中的五种非牛的牛科动物已有10例发生SE,它们是薮羚(1例)、长角羚(1例)、阿拉伯长角羚(1例)、大弯角羚(3例)和大羚羊(4例)。
目前,除英国外,美国、阿曼也有零星报道。
此外,爱尔兰、新西兰、法国、瑞士、德国、葡萄牙、丹麦、意大利等国也报道有此病便或可疑病例。
1 病原 该病的病原可能是属于朊病毒的痒病样病原微生物。
F raser等通过应用BSE病牛脑组织匀浆接种小白鼠,结果产生了与痒病相似的临床症状和病弯,从而首次证明BSE具有传染性,并证明BSE的病原为病毒性病原体。
W ells等用电子显微镜检验从病牛新鲜脑帛提物,曾检出具有异常病毒感染特征和痒病相关纤维(Scrap ie A ssociated F ib rils,SA F),经Hope等对脑微纤维的分子生物学的研究,更证明BSE病原的痒病样性质。
由于对病原体的特异蛋白和核酸均没有定论,因而该病的病原至今尚未确定。
本病原体比一般的细菌或病毒对物理、化学处理的抵抗力都强,对福尔马林及紫外线不敏感,对加热消毒也具有较强的耐性,对强酸强碱也有很强的抵抗力,本病原能耐热121℃30分钟以上(消毒常采用高压消毒温热134℃);在PH2.1～10.5时使用2%～5%的次氯酸钠或90%的石炭酸经24小时以上处理方可将病原灭活。
2 流行病学 本病具有流行性或地方性散发、无明显的季节流行特点,发病与气温、季节、牛的性别、泌乳期、妊娠期和管理等因素无关。
在大不列颠岛的所有种牛均可感染,品种多达18种。
其发病率,奶牛群明显高于肉牛群,至1990年第一季度,已发病的奶牛群数为6431,其发病率为15.73%;肉牛群数为712,其发病率为1. 31%。
发病年龄为3～8岁,但多见于3～5岁的成年牛,其中以4岁牛发病最多。
至1992年4444月16日,英国已有17401个农场发生BSE53595例,最小病牛为22月龄,最大的为17岁;奶牛群发病率为33%,肉牛群为4.7%,牛群总发病率为18.2%。
目前4尚没有发现牛之间、牛与人之间水平传播的病例,说明致病因子是以某种特殊方式突然侵入机体的。
但至今也无人否定牛之间的水平传播和牛传播给人的可能性。
关于本病的传播途径,D avid P ritchard等研究认为。
病牛放牧地区多邻于湖水或河水,水可能是最危险的传播途径之一,其次是患痒病的绵羊存在;第三是种牛;第四是新购入带有病源的牛。
目前,兽医、人医学者认为:BSE、人的克罗伊茨费尔特——雅各布氏病(C rem tzfeldt2Jakob Gisease,CJD)与羊的痒病(Scrap ie)之间可能有一定联系。
推测,牛患BSE是因为给牛饲喂了用患痒病的羊骨和羊内脏作饲料导致发病;而人吃了疯牛病的肉或痒病的羊肉,引起克2雅氏病。
引起感染的原因,是英国骨肉粉生产者出于节约能源的考虑,降低制造骨肉粉的温度,未能杀死绵羊痒病的病原体,另一种解释是BSE病原体是一种牛适应型痒病毒株。
还有一种说法可能牛也感染痒病病毒,又因在此前已处于亚临床型,因为环境等因素引进爆发。
3 临床症状 BSE的临床症状不尺尽相同,但大多数病便表现出中枢神经系统的变化。
病程一般为14天至6个月,但潜伏期差异很大,一般为4～6年,犊牛期易感染,是成年牛的30倍。
多毒病牛为3岁以上,症状逐渐加重,表现运动失常、步态不稳、体重减轻、泌乳减少等症状。
少数病畜可见头部和肩部肌肉颤抖和抽搐,后期出现强直痉挛。
多数病畜关节肿胀,冲撞栏杆。
病牛食欲正常,粪使坚硬,耳对称性活动困难,一只向前伸,另一只正常或向后伸。
体温有时偏高,心跳缓慢,呼吸加快,呈腹式呼吸,最后极度消瘦、衰竭死亡。
4 病理变化 本病剖检肉眼变化不甚明显,实质器官和肝脏等未见异常。
组织病理学变化与羊痒病相似,病变主要在神经系统。
脑灰白质部发生海绵状变性,脑干灰质两侧呈对称性变化,神经纤维网(N eu rop il)有大小数量不等的卵形和球形空洞,空洞边缘有极少数有规则的、模糊的神经纤维网穿孔,发生海绵样病弯。
多数病例可见神经胶质细胞增生和神经网组织出现海绵状空泡,部分脑细胞核周围色素沉着,脑血管周围出现单核细胞浸润。
5 诊断 由于目前沿无法分离培养病原,亦无法用免疫血清学方法检测抗体,只能根据病史、临诊表现、流行病学特点等进行初步诊断,但同时要注意与低镁血症、神经性酮血病等作鉴别诊断。
在英国有学者已试用脑电图诊断BSE,发现病牛出现不同于正常牛脑电波图增幅现象,因痒病和BSE极类似于人的克2雅氏病,故发现此波型与人的克2雅氏病人的特异的同步复合脑电波图像(EEG)相似,同时还见到潜在的异常图像。
但确诊需以病理组织学的脑干灰质出现海绵状病弯为依据,另外可用脑组织抽提物进行电子显微镜观察病原体存在与否。
6 防制 对BSE至今尚无有效的防治办法,只有采取预防措施。
6.1 采取扑杀、烧毁病牛的措施 本病的防制措施主要是扑杀BSE阳性牛、疑似病牛。
应严格隔离孕牛、产后将胎衣等物进行烧毁,并用2%漂白粉彻底消毒圈舍。
如剖检疑似病牛时应特别小心,将血液及其他污染物控制在最小范围,并进行烧毁。
对不能焚烧有污物要用次氯酸钠或苛性钠消毒,并用134℃高压灭菌消毒有关物品30分钟以上。
6.2 禁止使用源于反刍动物的肉骨粉来喂牛 对于此病,反刍动物的肉骨粉饲料是重要的传染源。
英国的牛自发本病后,政府十分重视,1987年7月英国政府就禁止使用这种饲料。
6.3 加强对BSE监测和检疫 由于BSE的威胁,对于些能感染牛的动物及其畜产品的进口都需要有严格的证书。
许多国家为防止BSE传入都采取了一定的防制措施,各地对该病都加强监测和检疫。
1989年美国和新西兰政府下令不许从英国进口牛、牛精液、脂肪及任何肉粉。
1988年欧共体决定禁止成员国进口英国半岁以上的所有活牛,同时对英国出口活牛有所控制。
我国对BSE一直十分重视,早在1990年6月农业部就发过《关于严防牛海绵状脑病传入我国的通知》。
今年3月29日农业部再次发出《关于重申严防牛海绵状脑病传入我国的通知》,严格禁止从发生牛海绵状脑病的国家进口活牛、牛精液及胚胎、牛肉及其制品、肉品、骨粉等动物饲料。
为保护我国畜牧生产和人体健康,加强对入境船舶旅客和国际邮包的检疫,做到万无一失。
至此,农业部负责人近日郑重宣布:由于采取一系列防范措施,我国至今尚无疯牛病。
目前我国进口的牛及其产品都来自非疯牛病疫区国家。
消费者完全可以放心地食用牛肉。
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