本文来自微信公众号：Engineering（ID：engineering2015），作者：D. C. Wathes，原文标题：《病毒性疾病对奶牛繁殖力的重要影响丨Engineering》，题图来自：视觉中国


世界各地的牛群中有许多病毒性疾病是地方性疾病。许多病毒穿过胎盘并导致流产和胎儿畸形的能力是众所周知的。还有大量证据表明，病毒感染对于奶牛还有其他影响，反映在受胎率的降低上。但是，这些影响很大程度上取决于单个动物首次感染该疾病的时间，因此难以量化。


英国皇家兽医学院的D. Claire Wathes等研究人员介绍了5种可能影响奶牛繁殖力的病毒，以及它们的潜在作用机制。妊娠中期非细胞病变型牛病毒性腹泻病毒（bovine viral diarrhea virus, BVDV）的急性感染会使流产率升高或导致持续感染的犊牛出生。在临近配种期感染BVDV会直接影响卵巢和子宫内膜，导致发情周期不规律和早期胚胎死亡。BVDV诱发的免疫抑制也可能降低繁殖力，从而增加对细菌的易感性。


牛疱疹病毒（bovine herpesvirus, BHV）-1型在青春期前的小母牛中最常见，会导致它们生长减缓，延迟繁殖并提高首次产犊的年龄，先前受感染的动物继而表现出繁殖力的降低。尽管这可能与肺损伤有关，但也有卵巢病变的相关报告。


初次感染后，BHV-1和BHV-4都潜伏在宿主中，并且可能在以后由于应激而重新激活，如与产犊和早期泌乳有关的应激。虽然仅感染BHV-4可能不会降低繁殖力，但它似乎与已建立的细菌病原体（如大肠杆菌和化脓隐秘杆菌）共同作用，促进子宫内膜炎的发展并延迟产犊后母牛的子宫修复机制。


施马伦贝格病毒（Schmallenberg virus, SBV）和蓝舌病病毒（bluetongue virus, BTV）均以昆虫作为媒介传播，导致流产率和先天畸形的增加。BTV-8同时还损害孵出囊泡的发育；此外，任何一种病毒在繁殖前后的感染基本都会降低受胎率。尽管受胎率的降低通常难以量化，但足以造成经济损失，这有助于衡量疫苗接种和根除方案的效益。


尽管病毒性疾病仍然是造成现代养牛业经济损失的主要原因，但人们通常低估了它对繁殖力的潜在影响，其主要作用机制也不甚清楚。贸易全球化、畜群规模扩大和环境变化等因素促使现有病原体扩散，并将疾病引入以前没有疾病的地区和动物种群。


低繁殖力和乳房健康/牛奶质量仍然是奶制品生产者关注的两大问题。在繁殖方面，病毒导致的流产和胎儿畸形受到了最多关注，感染结果通常取决于妊娠阶段的初始感染。然而，病毒性疾病对繁殖性能的影响更为普遍，通过降低受孕率和增加因未能及时受孕而被淘汰的风险，可以产生许多微妙的影响。


除受精失败外，大约40%的牛早期胚胎在着床或受精后的前三周死亡，而母牛在21~24 d后又回到发情期。在妊娠的第24~60 d内又有10%~20%的胚胎死亡。相比之下，牛场母牛的流产率通常很低（5%~10%），而且有许多通常难以确诊的潜在病因。除了胎儿的死亡外，流产还会对母牛产生不利影响。根据妊娠期的不同，母牛可能需要重新配种（从而增加了产犊间隔），也可能过早地开始下一次泌乳。


例如，在一项研究中，7768 个荷斯坦小母牛的流产率为4.8%。这使它们在没有完成第一次泌乳的情况下离群的风险增加了2.73倍。未完成第一次泌乳的动物有1/3要么死亡，要么必须在产犊后50 d内被宰杀。英国皇家兽医学院的D. Claire Wathes等研究人员大致介绍5种通过不同机制影响奶牛繁殖力的病毒性感染。


本文的文献综述证实，许多常见的牛病毒感染对奶牛的繁殖力有不利影响。人工流产和胎儿异常很容易量化，尽管在许多情况下致病因素仍然未知。相反，难以可靠地检测受胎率的降低。疾病的影响取决于动物被感染时生殖周期的确切阶段，并受畜群和季节的影响。一些病毒可能会保持潜伏状态，产犊前后的重新激活很可能与泌乳早期的代谢应激有关。


其他病毒通过直接或间接地促进宿主的免疫抑制，与其他传染源产生协同作用。这可能会中断繁殖过程，如排卵和着床，同时使动物容易被生殖道细菌感染。在这一领域，决定对繁殖力的显著影响取决于在研究中是否有显著的力量来发现潜在的小变化。我们无法获得影响繁殖力的许多其他因素的可靠数据，如疾病史、疫苗接种史，以及母牛个体当前的代谢状况，这也使情况变得复杂。主要使用子宫内膜细胞和胚胎的体外研究为作用机制提供了有用的证据。


然而，针对病毒在体内感染后对生殖道产生的影响却很少进行过全面研究。考虑到所涉及的成本和在足够长的时间内将感染奶牛维持在隔离设施中的实际情况，这是可以理解的。尽管存在这些局限性，但现有数据确实表明，病毒性疾病在降低奶牛的繁殖力中起着关键的作用，但目前尚未得到充分研究。


考虑到病毒性疾病在全球牛生产中的重要性，消除或至少减少此类疾病的流行至关重要。严格的检疫程序可以有助于防止新型疾病在国家之间传播。国家政策可以激励农民增加常规检测和疫苗接种的频率。地方监管组织必须保持警惕，在新发病毒性疾病或现有病毒的变异株出现后尽快进行检测。新技术也可以促进疾病监测，如基于全血RNA测序数据的生物信息学分析的病原体发现计算方法。此类措施应该通过提高牛群的受胎率和使用年限来获得回报。


以上内容节选自：D. Claire Wathes, Chike F. Oguejiofor, Carole Thomas, Zhangrui Cheng. Importance of Viral Disease in Dairy Cow Fertility [J]. Engineering, 2020, 6(1):26-33.


本文来自微信公众号：Engineering（ID：engineering2015），作者：D. C. Wathes