我国猪圆环病毒病的流行病学分析

2015-11-02 07:48孙启峰张美晶吴发兴董雅琴邵卫星李晓成王树双
中国动物检疫 2015年11期
关键词:圆环毒株流行病学

张 志,孙启峰,张美晶,吴发兴,刘 爽,董雅琴,邵卫星,李晓成,王树双

(1.中国动物卫生与流行病学中心,山东青岛 266032;2.山东临朐县寺头畜牧兽医管理站,山东临朐 262600)

我国猪圆环病毒病的流行病学分析

张志1,孙启峰2,张美晶1,吴发兴1,刘爽1,董雅琴1,邵卫星1,李晓成1,王树双1

(1.中国动物卫生与流行病学中心,山东青岛266032;2.山东临朐县寺头畜牧兽医管理站,山东临朐262600)

为明晰猪圆环病毒病在我国猪群中的流行现状,结合近年来的论文,回顾了我国猪圆环病毒病的流行史,整理了我国猪圆环病毒病的血清学和病原学调查和监测情况,提出了我国猪圆环病毒病具有感染率高、流行面广,表观健康猪群带毒率较高,感染率稳步上升以及经常与其他多病原共同感染的流行特点;分子流行病学分析结果显示,我国猪圆环病毒2型流行毒株的基因组相对保守,流行的毒株类型逐渐从基因型2a转向2b,并已出现基因型2d的流行以及不同基因型之间经常发生基因重组等特性,据此本文提出了猪圆环病毒病的防控方向。

猪圆环病毒病;流行;病原学;分子流行病学

猪圆环病毒病是由猪圆环病毒2型(PCV 2)引起的猪的一种传染病,包括一系列症候群,如断奶仔猪多系统衰竭综合征(postweaning multisystemic wasting syndrome,PMWS)、猪皮炎肾病综合征、猪呼吸道疾病综合征、肉芽肿性肠炎、坏死性淋巴结炎以及渗出性皮炎等,偶尔也会引起繁殖障碍,因此可以把PCV2感染的一系列疾病统称为猪圆环病毒相关疾病(porcine circovirus associated diseases,PCADs),临床的主要症状表现为体重下降、呼吸困难、皮肤苍白、消瘦和黄疸[1]。自1998年Ellis等从出现PMWS的病猪体内发现PCV 2以来[2],全世界许多国家都陆续报道了本病[3]。PCV2造成的危害非常严重,英国每年因此造成的损失高达9千万英镑[4],现在它已经成为影响养猪产业的主要疫病之一。本文结合近年来的调查和研究资料,对我国猪圆环病毒病的流行状况进行了综述,以便于本病的防控。

1 前言

猪圆环病毒最早是Tisehcr等从正常PK15细胞中发现的一种仅感染细胞的病毒[5],不能致猪发病。1997年加拿大出现断奶猪和育肥猪生长缓慢、呼吸困难、消瘦、腹泻、甚至死亡等症状,并将之命名为断奶仔猪多系统衰竭综合征(PMWS)[6]。随后,该病在全世界迅速扩散,美国、西班牙、丹麦、北爱尔兰等国家陆续报道了该病的发生[7-8]。1998年Ellis等[2]从PMWS患病猪中分离到一种新的病毒,类似PK-15细胞中发现的PCV,两者的基因组有较高的同源性,但又存在一定的差异,因此将其命名为PCV2,而将原来不致病的猪圆环病毒称为PCV1。

PCV2的宿主谱很窄,猪是PCV2的天然宿主,哺乳期和育成期的猪最易感,特别是5~12周龄的仔猪[1]。病猪和带毒猪是该病的主要传染源,病毒随粪便、鼻腔分泌物排出体外污染水、饲料和周围环境。PCV2可经呼吸道、消化道等途径感染不同年龄的猪。Allan等[8]从流产胎儿和新生弱仔体内检测到PCV2抗原,说明PCV2也可以通过胎盘垂直传播。目前研究表明,PCV2不能感染牛、马、兔等动物,但PCV2可感染小鼠。KiuPel等[7]研究显示PCV2感染BALB/C小白鼠后,可在小白鼠的多个组织内复制,导致小白鼠淋巴细胞减少。

PCV2不同毒株之间的致病性不同。PCV2单独接种可引起猪产生典型的PMWS症状,但也有未成功的报道[9]。有报告认为,猪细小病毒、猪繁殖-呼吸综合征病毒、猪支原体等的协同感染是PCV2诱导动物出现严重PMWS症状的必要条件[10]。国内对分离的一些毒株也进行了动物试验,如PCV2初次分离时滴度较低,仅为10-1.75,但经过传代以后,滴度会逐渐提高,35代可达10-5.6/mL[11]。

2 我国猪圆环病毒病的流行现状

2.1猪圆环病毒病在我国的发病史

猪圆环病毒何时在我国猪群中感染和流行已经不可考知,最早报道于2000年,郎洪武等[12]利用ELІSA方法检测了我国部分省份猪群中PCV2抗体的感染情况,结果显示,北京、河北、山东、天津、江西、吉林、河南等7省22个猪群559份血清的阳性率为42.9%,这提示猪圆环病毒已经在我国猪场广泛存在。随后,芦银华等[13]应用间接免疫荧光试验检测了64份临床送检猪血清,结果38份PCV2抗体阳性,阳性率为59%。不久,北京、河北从疑似PMWS的猪群中,分离出了2株病毒,经电镜观察、间接免疫荧光试验、PCR试验,鉴定为PCV2,证实了该病在我国的发生[14]。同一年,从来自河南、江西、广东、湖北等省的肺脏、淋巴结、肾脏及脾脏等病料中均检测到PCV2,这进一步表明PCV2在我国猪场的感染面之广[15]。与此同时,从传代细胞系PK15中也检测到了PCV2,也同时检测到了PCV1,这意味着活疫苗早已经成为PCV传播的高风险因子,提示PCV有可能随着PK15细胞广泛传播[16]。自此以后,人们开始关注和重视猪圆环病毒,相关报道也越来越多。王忠田等[17]对我国12个省规模化猪场进行检测,发现有11个猪场都有猪呈现PCV2发病症状。

2.2我国猪圆环病毒病的血清学监测状况

从2000年发现PCV2抗体开始,我国各地猪场陆续开展了猪圆环病毒的血清学监测,PCV2的血清阳性率平均可达42.9%~76.8%(表1)。其中,断奶仔猪阳性率最低,其次是育肥猪,母猪和种猪阳性率最高。2004年至2014年,我国众多学者又陆续开展了相关调查,PCV2的阳性率始终居高不下。这些监测结果表明,我国猪群中PCV2的感染非常普遍。2010年以后,随着猪圆环病毒疫苗的批准,我国开始大面积地使用猪圆环病毒疫苗,因此血清学的监测数据不再反应猪圆环病毒野毒的感染状况。

表1 我国猪群PCV2血清学感染情况调查

2.3我国猪圆环病毒病的病原学监测状况

自2001年我国分离和鉴定出PCV2病毒以后,众多学者纷纷建立了一系列检测PCV2的病原学检测方法,成功地进行了PCV2的分离和鉴定,并在此基础上对猪群进行了病原学监测。总的来说,我国猪群PCV2呈现以下特点:

2.3.1PCV2的感染率较高,污染面广。根据文献报道[21-28]和我们实验室的监测结果,感染PCV2的个体阳性率可达21.7%~87.3%,猪场的阳性率达到38.2%~100%。

2.3.2PCV2的感染率呈现稳步上升的趋势。2003年,我国猪群中携带PCV2病原的比例相对较低,仅为21.7%,2006年达到38.3%,2008达到70.9%,2012年高达83.2%(表2)。

表2 我国猪场发病猪群PCV2的感染状况

2.3.3外观健康猪群仍可检测出较高的PCV2病原阳性率。2003年,刘翠权[29]对广西14地市295份来自屠宰场的临床表观健康的组织样品检测的PCV2阳性率为7.1%。黄文华等[25]对福建省猪场进行了PCV2的病原学检测,结果表明2008—2010年福建省临床健康猪群中PCV2抗原阳性率为40.47%(291/719)、45.34%(185/408)。

2.3.4猪圆环病毒与其他病原的混合感染较严重。在调查和监测中经常发现,PCV2与其他病原的共感染现象十分普遍。这些病原包括PRRSV、CSFV、PPV、PRV、BVDV,以及多种细菌,等等[30-34]。Pallares等[31]检测了369份PMWS病猪的病料,发现PRRSV的阳性率为51.9%,肺炎支原体的阳性率为35.5%,细菌性败血症为14%,猪流感和细菌性肺炎的阳性率为7.6%,而PCV2单独感染的仅占1.9%。在并发的细菌性疾病中,链球菌为最常见的细菌性疾病。我国学者的研究也有类似结果。潘群兴等[32]用可检测PCV2、PRV、PPV多重PCR检测方法对临床病料进行检测,结果显示在137份PCV2阳性样品中有78份为PPV阳性,46份为PRV阳性,其中35份为PRV和PPV双阳性。Sun 等[33]检测了国内规模化猪场的450份病料,其中PCV2的阳性率为47.33%,与PRV的共感染率为62.44%。Wang等[34]检测了黑龙江等4省的127份临床样品,结果PCV2的感染率为99.21%,与猪传染性胃肠炎病毒等其他病原的共感染率为26.77%。

2.4我国猪圆环病毒病的分子流行病学分析

根据GenBank中发表的近千株PCV2全基因组或ORF2(Cap)基因,可以将PCV2分为4个主要的基因型[35]:2a、2b、2c和2d,其中2a又可以分为2A、2B、2C、2D和2E等亚型,2b又可以分为1A、1B、1C。2a和2b在很多国家存在和流行,但2c型仅在丹麦被发现且不致病,所以目前在全球流行的猪圆环病毒主要基因型为2a和2b。2d是最近几年才出现的流行毒株型,但已有逐渐流行的趋势[36]。

通过比较近年来我国分离的PCV2流行毒株的分子流行病学,可以看出我国的PCV2具有以下特点:

2.4.1PCV2的基因组相对比较保守。分析发表的PCV2核苷酸序列,表明PCV2的不同毒株之间核苷酸的同源性仍然保持在93.2%~100%之间[37],不同地理区域、不同时间段分离的毒株之间的差异并不显著。

2.4.2PCV2流行毒株的基因亚型逐渐从2a亚型转向2b亚型。根据Chiou等的研究[38],自2003年开始,全球PCV2流行毒株逐渐从2a型转变为2b型。李玲等[39]对2008—2012年我国12个省市452份样品进行流行病学调查,发现PCV2阳性率已达78.3%,基因同源性分析发现31个抽检样品测序结果显示均为2b亚型。Wei等[40]对2011—2012年间分离的PCV2毒株进行分析,结果显示2b为优势型,其中的1C亚型占绝对优势。我们实验室2014年曾对28株PCV2全基因组测序和分析,结果显示其中有1株属2a,有27株属于2b。为探讨PCV2流行株基因型的变化,郭抗抗等[41]对1999—2009年NCBІ中登录的556个PCV2分离株全基因序列进行分析,结果表明,1999—2002年所登录的PCV2的优势流行毒株为基因2a型;从2003年开始2b型逐渐成为优势流行毒株,在PCV2分离株中基因2b型所占比例,2004年为95.4%,2007—2009年均超过76.0%。2003—2009年国内的PCV2分离株有287个,其中250个为2b,37个为2a,表明2b是国内猪群中的主要优势毒株。这些研究结果显示2b亚型已经成为我国当前PCV2的主要流行毒株亚型。

2.4.3国内PCV2的流行毒株开始出现2d亚型,并有逐渐流行的趋势。美国Xiao等[42]分析NCBІ网站的1680株PCV2毒株发现,PCV2a有278~285株 (占16.5%~17%),PCV2b有1007~1058株 (占59.9%~63%),PCV2c仅有3株 (占0.2%),而PCV2d有322~323 (占19.2%),其余 12~78株(占0.7%~4.6%)分类尚不确定。2012年,Chen等[43]分离鉴定了2d型的PCV2流行毒株,表明该型毒株在我国已经存在。

2.4.4同一个体可同时感染PCV的多种基因型毒株,不同基因型毒株之间可发生基因重组。Zhai等[44]发现检测为PCV2阳性的118株序列中有32.2%为共感染,其中,12株为2a-2b共感染,15株为2a-2d共感染,11株为2e-2d共感染。Huang等[45]分析了32株PCV2全基因组序列,其中15份病料为2a和2b共感染;在这15株中,有13株为2a和2b的重组体。

2.4.5健康猪群和发病猪群的PCV2毒株之间的分子差异不显著。通过基因分型比较发现,从发病猪群分离的PCV2毒株与从屠宰场健康猪群分离的PCV2毒株之间的核苷酸同源性和氨基酸同源性差异不显著[46],其同源性均为97.6%~100%,这也导致难以区别PCV2强毒株和非强毒株。

3 展望

PCV2作为近年来常见多发的一种接触性传染病,给养猪业带来了巨大损失。PCV2传播方式多样,病毒不仅在环境中大量存在,而且在动物体内也是广泛分布,各种组织包括血液、精液均可以检测出PCV2,再加上PCV2主要侵害猪的淋巴细胞,破坏免疫系统,因此导致了PCV2难以控制和短期根除。加上PCV2可以引起PMWS等一系列症状截然不同的疫病,而且PCV2的感染往往伴随着其他多种病原的共感染,不同PCV2流行毒株的致病性又存在明显差异,无疑加大了猪圆环病毒病的防控难度。

纵观国内对PCV2的流行病学研究,表明我国PCV2的流行病学研究仍处于起步阶段,这些流行病学调查和监测无论从采样的代表性和数量,还是检测方法的特异性和敏感性等方面,都存在明显的不足,需要进一步完善和提高,但这些结果也从不同层面和角度阐述了我国PCV2的流行状况,为今后PCV2的防控提供了技术支持。

免疫接种是控制PCV2疫病的重要措施。令人欣喜的是,随着我国2009年商品化的PCV2疫苗上市,以及随后多个厂家的PCV2疫苗陆续上市,这给我国养猪业带来了福音,但由于这些疫苗的使用时间均较短,需要继续开展临床疫苗效果评估工作。

在临床病例中,同一个体体内经常存在多种不同类型的PCV2毒株,这些毒株之间必然会发生重组和变异,再加上在疫苗的高压免疫状态下,更加速了PCV2的重组和变异,导致新型强毒株或变异株的出现,因此应该进一步加强PCV2分子流行病学监视。

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(责任编辑:朱迪国)

The Epidemic Situation of Porcine Circoviurs Associated Diseases in China

Zhang Zhi1,Sun Qifeng2,Zhang Meijing1,Wu Faxing1,Liu Shuang1,Dong Yaqin1,Shao Weixing1,Li Xiaocheng1,Wang Shushuang1
(1.China Animal Health and Epidemiology Center,Qingdao,Shandong 266032;
2. Sitou Animal Husbandry and Veterinary Management Station of Linqu County,Linqu,Shandong 262600)

To elucidate the epidemic situation of porcine circoviurs associated diseases (PCADs) in farms in China,this paper reviewed the history of this disease,the serological and viral surveillance data in the last 15 years. The result showed that the PCAD had several profiles with high and gradual rising occurrence,wide infection range,high prevalence of PCV2 carrier in healthy pigs,and high existence of co-infection with other pathogens. The molecular analysis of epidemiology indicated that the genome of PCV2 always kept stable while its epidemic strain genotype had transmitted from genotype 2a to 2b,and genotype 2d had appeared and would be epidemic in the future. Moreover,the recombination of different genotypes of PCV2 stains often occurred among them. Іn the end,some preventive measures for PCADs were recommended .

porcine circoviurs associated diseases;epidemic;etiology;molecular epidemiology

S851.33

A

1005-944X(2015)11-0006-06

科技基础性工作专项(2012FY111000);青岛市民生计划项目(13-1-3-91-nsh)

李晓成

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