草鱼(
Ctenopharyngodon idella)是我国最主要的大宗淡水养殖鱼类之一,分布于黑龙江、长江、珠江等流域及其所属水系中。2024年,全国草鱼养殖产量达616.49万t,占淡水养殖鱼类总产量的21.69%,产值超过700亿元
[1]。草鱼出血病(grass carp hemorrhage disease,GCHD)是由于感染了草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus,GCRV)而引起的一种典型的急性高致死性疾病,感染后主要表现为出血病症状,暴发时死亡率可达60%~90%,甚至更高,对草鱼养殖行业造成巨大的经济损失
[2]。目前尚未发现有效的治疗手段,给水产养殖业带来严重挑战
[3]。近年来,随着养殖密度增大、环境不断变化等因素影响,GCRV的流行情况更为复杂,防控难度增加。本文结合一线养殖经验,总结归纳了GCRV的发病特征与诊断技术,并对其综合防控措施进行分析探讨,旨在为该病的科学防控提供理论依据和实践指导。
1 病原学
1.1 病原特征
GCRV属于呼肠孤病毒科(Reoviridae)、水生呼肠孤病毒属(Aquareovirus),具有二十面体对称结构,为无囊膜颗粒。GCRV的基因组由11个节段的双链RNA(dsRNA)组成,其结构稳定,对外界环境有一定耐受性,能在宿主体外一段时间内保持RNA病毒活性,从而为后续病毒分子的检测及基因分型奠定了基础。
1.2 基因分型
GCRV具有高度的遗传多样性,基于基因组差异,目前可分为至少3种主要基因型:Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型,不同基因型在毒力与致病机制上存在显著差异
[4]。在国内已报道的GCRV分离株中,GCRV-Ⅱ型占比最高,约73.1%。不同GCRV-Ⅱ毒株核酸或蛋白序列同源性可达95%以上,但其毒力依然存在较大差异
[2-5]。因此,持续监测优势流行株及其变异特征至关重要
[6]。
1.3 致病机制与关键蛋白
GCRV主要感染头肾、脾脏、肠道及肌肉等组织器官,在其内复制扩增,引发炎症反应及微血管内皮损伤,内皮屏障受损后血管通透性增加,红细胞外渗,从而形成出血并进一步加重组织坏死,导致红肌、肠炎与全身出血等症状。
GCRV的结构蛋白在其感染过程中发挥重要作用,决定了病毒的组织嗜性与感染效率,从而影响感染早期的复制与传播速度。例如,在GCRV-Ⅱ和GCRV-Ⅲ的外包膜上,镶嵌了纤维蛋白VP56和主要衣壳蛋白VP4,共同参与了细胞结合及病毒入侵过程
[7]。在病毒复制阶段,非结构蛋白NS79和NS80通过液-液相分离形成了病毒包涵体,该类包涵体结构有利于基因复制与装配过程,也可能通过隔离病毒核酸降低宿主识别强度,为病毒基因组复制以及逃避宿主免疫识别提供场所
[8]。此外,研究表明部分结构或非结构蛋白会干扰RLR/IFN等先天免疫通路,降低宿主的抗病毒反应,提高病毒复制能力和致病力
[7]。上述入侵、复制与免疫调控过程可能共同促进病毒增殖并加重组织损伤,与临床出血表现之间具有一定关联。
2 流行病学
2.1 流行情况
出血病在我国草鱼养殖区普遍流行,呈现明显的区域性和季节性特征。从地域分布来看,以南方地区为重,如广西、广东、湖北等草鱼主产区是该病疫情高发地。在季节分布上,发病高峰大多出现在每年的5~9月份,其中8月为暴发高峰期(水温25~30 ℃时高发)。
刘曼等
[2]基于农业农村部草鱼出血病专项监测结果汇总显示,2020-2023年我国草鱼出血病样品的阳性检出率分别为15.72%、7.92%、11.93%和17.03%,整体处于较高水平并呈波动上升趋势。基于该病持续扩散的态势,2025年广东、广西等地的水产病害预测预报均将此病列入重点监测范围,并预警其发生风险较上一个年度有所增加。
2.2 宿主年龄与易感性
幼龄草鱼对GCRV更易感。Zhang等
[9]的研究发现,经过6 d感染后,1龄个体的死亡率高达84%,表现出高易感性和高死亡率,而3龄的草鱼,在相同感染条件下则未观察到死亡。在感染后的不同时间点,1龄草鱼的鳃、肝脏、脾脏和肠道中的GCRV拷贝数均高于3龄草鱼。
3 发病原因
3.1 宿主个体因素
GCRV的感染与致病并非仅由病毒本身决定,而是受到多种宿主因素的综合影响。例如高龄或大规格草鱼由于体内自噬相关基因
ATG5表达水平较高,能够抑制体内的过度炎症反应,进而抑制病毒复制,产生抗病能力
[10]。宿主的遗传背景同样发挥关键作用,例如经选育获得的补体C3蛋白高表达的草鱼品系“湘抗1号”,对GCRV自然感染具有显著抗性,其死亡率可降低约70%
[11]。GCRV还可利用多种宿主因子协助自身感染复制,如借助鳃和肠道上皮细胞表面的硫酸乙酰肝素实现病毒附着,并利用宿主过氧化氢酶抑制干扰素调节因子,削弱宿主的抗病毒免疫反应并促进病毒复制
[12]。
3.2 环境与管理因素
养殖环境和管理水平是影响草鱼出血病暴发的外部因素,其中水温、养殖密度和水质最为关键。水温是决定GCRV流行的首要环境因子,疫情常在水温20~30 ℃发生。当水温低于21 ℃时,病毒的基本再生数(R₀)降至1以下,传播链就会被切断。养殖密度过高也会增加鱼体间的接触频率,从而加速病毒的水平传播,一般成鱼阶段不宜高于400尾/667 m2,并且温度升高时更应该注意降低养殖密度来减小疾病的R₀,控制疫情扩散。不良水质条件如溶氧<5 mg/L、氨氮(非离子氨)>0.02 mg/L时,会引发鱼体应激反应,降低免疫能力,使鱼体对GCRV的易感性大大增强。
4 诊断方法
4.1 临床症状与鉴别诊断
草鱼出血病的典型临床症状包括体表、鳍基、鳃盖等部位的点状或斑块状出血,眼球突出,腹部膨大,鳃丝苍白,肝脏、脾脏和肾脏等器官肿大并伴有出血点。在进行诊断时,需与嗜水气单胞菌(
Aeromonas hydrophila)等引起的细菌性败血症、指环虫等引起的寄生虫病以及氨氮、亚硝酸盐中毒等疾病进行区分。细菌性败血症通常伴有皮肤溃疡,抗生素治疗有效;寄生虫病可通过镜检发现病原;水质中毒则与水体化学指标异常直接相关。草鱼出血性疾病的鉴别诊断方法详见
表1。
4.2 实验室诊断技术
传统的实验室诊断依赖于病毒分离培养和电子显微镜观察。目前,草鱼肾细胞系(CIK)和新建立的、对GCRV-Ⅱ型更敏感的草鱼肾上皮细胞系(CITK)是主要的病毒分离工具。分子生物学技术是当前病原检测的主流,包括符合国家标准GB/T36190-2018《草鱼出血病诊断规程》的常规RT-PCR、可进行定量和基因分型的实时荧光定量PCR(qPCR),以及能够区分疫苗株与野毒株的高分辨率熔解曲线(HRM-qPCR)分析。血清学方法如酶联免疫吸附试验(ELISA)和间接免疫荧光抗体技术(IFA)也已建立,可用于抗体水平监测和病毒抗原鉴定。
4.3 现场快速检测技术
为实现现场快速诊断目的,出现了逆转录环介导等温扩增(RT-LAMP)和重组酶聚合酶扩增(RPA)等多种新技术,该类检测方法可在37~42 ℃条件下于30 min内完成检测;采用CRISPR/Cas13a检测平台及重组酶辅助扩增(RPA),建立了检测GCRVⅠ型
vp7基因的方法,检测过程可在1 h内完成;针对GCRV-Ⅱ型研发的胶体金免疫层析试纸条,可在10 min内完成检测,灵敏度高达1.76×10
2 copies/μL,非常适用于养殖场一线的初步筛查。GCRV的主要检测技术特点对比详见
表2。
5 草鱼出血病的防控措施
5.1 苗种检疫与源头控制
苗种是GCRV远距离传播的主要载体。引进的苗种须来源清晰、资质齐全,来自经认证的无特定病原(SPF)场或净化场,确保其定期进行GCRV检测。根据农业农村部相关技术规范,新引进的鱼苗需经过至少30 d的隔离检疫,期间进行两次GCRV的PCR检测:进入隔离区后24 h内和隔离期满前2~3 d,结果均为阴性方可并塘。
5.2 养殖环境管理
在养殖前对池塘进行彻底清淤、暴晒后,用生石灰(150~200 kg/hm²)或含氯消毒剂(20~30 mg/L)进行消毒,杀灭池内病原微生物。养殖过程中加强水质管理,尤其在GCRV高发季节,要保证池塘中的溶解氧浓度高于5 mg/L,通过合理换水或使用水质改良剂等来控制有机物的积累。在条件允许的情况下,可通过加深水位、遮阴或引入低温水源等方法调节水温,将水温维持在24 ℃以下,可降低疫病发生风险。养殖密度也要根据具体情况科学放养,在高危期不可过度集中放养,在疾病暴发以后可以适当降低养殖密度,一般建议草鱼夏花鱼种的放养密度控制在700~800尾/667 m2。
5.3 营养调控与免疫增强
通过在饲料中添加功能性添加剂来增强草鱼的非特异性免疫水平和抗病力,是一种有效的辅助预防手段。饲料中适量添加0.1%~0.2%的β-葡聚糖能够激活吞噬细胞功能,并提高补体和溶菌酶等免疫因子的表达水平;补充维生素C(200~400 mg/kg)以及硒(0.3~0.5 mg/kg)、锌(30~80 mg/kg)等微量元素,有助于维持机体的抗氧化稳态,保障免疫细胞的正常功能;引入枯草芽孢杆菌(10⁷~10⁸ CFU/g)等益生菌可改善肠道微生态结构,增强肠道免疫屏障,并借助竞争性排斥效应抑制病原体定植。此外,Wang等
[12]研究发现,饲料中添加少量肝素(20 mg/kg)可干扰病毒与细胞表面受体结合的过程,从而降低草鱼出血病的死亡率。
5.4 疫苗免疫
现阶段,我国针对草鱼出血病正式获批应用的疫苗主要为GCRV-892株弱毒活疫苗,其免疫保护率可达90%以上,在苗种培育阶段应用广泛。可选取3~5 cm的苗种,于出血病高发季节来临前15~20 d按照疫苗产品说明书采用浸泡或腹腔注射方式完成基础免疫。并配合苗种检疫、做好生物安全以及合理地控制养殖环境,以降低发病风险并提高群体免疫效果。
近年来,国内外对GCRV新型疫苗的研究不断深入,尤其聚焦于GCRV-Ⅱ型优势流行株。Tian等
[13]发现使用VP4、VP56、VP35三种结构蛋白装配的病毒样颗粒(VLP)疫苗能够明显提高草鱼对GCRV-Ⅱ型感染的免疫效果,并诱导免疫相关基因的上调,表明该方法既能激活体液免疫,也可调控细胞免疫通路。徐创
[14]针对GCRV-Ⅱ型外衣壳蛋白VP56的口服微胶囊疫苗研究显示,在佐剂的辅助下,该疫苗的保护率可达56%,证实口服免疫可作为补充免疫手段进行大规模应用。
5.5 生物安全措施
严格的生物安全管理是切断病毒传播途径、防止疫情传入和扩散的首要保障。养殖场应实行分区管理模式,具体划分为清洁区与污染区;所有操作须由固定人员使用专用工具进行,避免交叉污染;在养殖场入口及各池塘周边设消毒池,对进出车辆和所有养殖工具进行严格消毒;设置防鸟网及过滤网,以阻隔野生鱼类或鸟类等传播媒介的侵入。
6 结语与展望
未来草鱼出血病的防控应在科研和生产实践中协同推进。科研层面,加强广谱疫苗的研发,提升对GCRV各基因型的防疫水平;建立标准化诊断流程与检测技术,实现高效预警与精准防控;通过抗病育种与流行病学研究,揭示环境驱动下的病毒进化与传播机制,选育高抗品种。产业层面,紧扣“预防为主、养防结合”这条主线,全面落实疫苗免疫、苗种检疫、水质管理、营养调控和生物安全等措施,实现疫情早发现、早处置;技术推广与管理部门需加强技术示范培训,完善监测预警和成果转化机制。最终,通过政产学研协同,持续优化GCRV综合防控体系,推动草鱼产业健康可持续发展。