猪繁殖与呼吸综合征病毒对猪免疫力的影响研究进展

2016-03-04 09:44崔焕忠
安徽农业科学 2016年2期

尹 剑,张 辉,祁 磊,宋 朦,崔焕忠

(吉林农业大学动物科学技术学院,吉林长春 130118)



猪繁殖与呼吸综合征病毒对猪免疫力的影响研究进展

尹 剑,张 辉,祁 磊,宋 朦,崔焕忠*

(吉林农业大学动物科学技术学院,吉林长春 130118)

摘要猪繁殖与呼吸综合征(Porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)对全世界养猪业而言是一种致命的病毒性疾病。它是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)引起的一种严重的临床疾病,并且保持终身隐性感染的能力。PRRS也使我国养猪业遭受了巨大的损失,近年来尤其是高致病蓝耳病毒的出现,已严重影响我国生猪养殖业的健康发展。对猪繁殖与呼吸综合征的免疫作用机制及防制措施进行了综述,旨在为其今后的防制提供新的思路与方案。

关键词猪繁殖与呼吸综合征;猪繁殖与呼吸综合征病毒;病毒免疫

猪繁殖与呼吸综合征又被称为猪蓝耳病,是对世界养猪业危害较为严重的疾病之一,可造成母猪繁殖障碍性疾病及仔猪的呼吸系统疾病。除了病毒本身对猪所造成的障碍外,它还会对猪造成免疫抑制性危害,使其免疫力降低,对其他疾病的抵抗能力降低,从而引起继发感染或混合感染其他疾病,给养猪业造成不可估量的经济损失。近年来,国内外许多学者对PRRSV对猪免疫功能的影响进行了深入研究,发现病毒的大量复制对机体的免疫功能进行干扰,但是感染病毒的猪能够获得较强的免疫防御能力,使机体能够避免再次受到病毒的侵袭[1]。因此,加强猪繁殖与呼吸综合征的免疫原理的研究,对于治疗与防控疾病的发展具有重要意义。

目前,对猪繁殖与呼吸综合征的发病机理的研究较少,普遍认为PRRSV的感染途径是病毒通过呼吸道与生殖道入侵猪体内,对鼻黏膜上皮、扁桃体和肺巨噬细胞造成损害。病毒在靶器官的细胞中复制并引发病毒血症,急性病毒血症的潜伏期为28 d,主要对肺巨噬细胞造成损害,随后导致肺炎、心肌炎、脑炎、鼻炎、血管炎和淋巴结肿大等症状。利用PCR等技术手段可从感染3个月的公猪精液样品检测出PRRSV。病毒的持续性感染是PRRSV重要的生物学特征之一,病毒在感染猪的体内可以存在很长时间,其临床表现症状不明显或者不表现临床症状。持续感染PRRSV的猪可以间接或直接地将病毒传染给仔猪,并且在直接传染发生后154 d表现出症状[2]。将SPF级的猪放在曾经饲养过感染PRRSV后120 d并且临床症状消失的猪的猪舍后,SPF级猪被感染PRRSV。研究表明,隐性感染PRRSV可以在动物体内持续存在。持续感染的猪的临床表现正常,但仍具备将病毒传播给仔猪的能力。因此,PRRSV的持续性感染对其本身的存活和传染有重要作用,同时可能对PRRS的防控造成主要障碍。尽管有大量PRRSV的持续性感染的报道,但是其持续感染的具体机制及影响则有待进一步研究[3]。因此,需要在今后进行深入研究来确定PRRSV持续感染对宿主的影响和病毒的遗传因素来阐明PRRSV的发病机制。笔者对猪繁殖与呼吸综合征的免疫作用机制进行了综述,旨在为其防制提供新的思路和方案。

1病毒对机体的免疫抑制作用

猪在感染PRRSV后主要对猪的巨噬细胞免疫体系进行侵袭造成损害,主要感染的是肺巨噬细胞,使猪免疫力降低,产生免疫抑制作用,使猪体内多个器官和多个系统发生疾病,如肺巨噬细胞减少、病毒血症、间质性肺炎、心肌炎等症状。同时,病毒对猪体产生免疫抑制作用后,同样也会引发一系列与其他病菌(如猪流感病毒和猪链球菌)的结合感染。对感染PRRSV的病猪进行解剖,从体内分离出副猪嗜血杆菌、猪肺炎支原体、放线杆菌等病菌,说明感染PRRSV后发生了其他疾病的继发性感染。但是,一些研究表明PRRSV对猪的免疫系统抑制是暂时的。通过对感染PRRSV病猪的大量试验,对猪提前接种PRRS病毒后对感染PRRSV的病猪进行其他病菌检查发现,病猪体内多杀性巴氏杆菌的数量并没有显著升高。由此可见,PRRSV对病猪的免疫系统的侵害虽然有一定影响,但不会持续很长时间。由于PRRSV毒株出现很多种变异,因此在对猪进行免疫抑制检测时要注意区别对待[4]。

2猪体对病毒的体液免疫

猪繁殖与呼吸综合征是兽医免疫学中最具挑战性的课题,人们对其免疫应答的机制了解得很少。猪在感染PRRSV后会产生一种强烈且快速的体液应答反应,但是,由体液免疫应答所分泌的抗体不会提供保护,甚至会导致抗体依赖增强反应。抗原的特异性体液反应首先发生在感染病毒的7 d,血清中的中和抗体的出现与PRRSV病毒在感染后28 d的肺内和外周血中的含量减少有关,感染后的42 d病毒从体液循环中消失。在血清中存在大量的针对由开放性阅读框ORF7编码的N蛋白的非中和抗体的抗体,并且其主要的检测手段是血清学检测。中和抗体主要作用于GP4、GP5和开放性阅读框编码的M蛋白。感染PRRSV后14 d左右可在血清中检测到抗M蛋白和 N蛋白的抗体。关于抗PRRSV抗体的保护反应,尤其是关于PRRSV特异性中和反应,在感染后28 d或数周可能不会出现。同时,对被感染猪血液内具有感染性的病毒和中和性抗体的检测所提出的假设是中和性抗体对于对抗猪感染PRRSV病毒是没有作用的。被动的母源性免疫通过初乳转移给小猪可以减少临床症状,同时减少病毒血症,当这种保护消失后很难在初乳中检测到这种抗体。深入了解体液免疫的作用,尤其是中和抗体的作用,在对保护性表位和有关抗体达到最佳有效水平的认知缺乏的情况下是很有必要的[5]。猪在接触PRRSV病毒后所发生的免疫反应可以有效地防止其再次接触到相同的病毒。然而,猪在接触到PRRSV病毒后会出现长期的病毒血症和持续性感染,同时还可以继续成为病毒的载体而传递病毒,同时还有复发的可能。猪感染PRRSV 5 d后可检测到抗PRRSV的循环性抗体并且在被感染后的14 d血清检测呈阳性。感染PRRSV的14 d后特异性免疫球蛋白(IgM)达到最大值,感染42 d后下降到较低水平,感染21 d后免疫球蛋白IgG达到最大值。然而,这种快速的IgM与IgG应答和中和性抗体是不对应的,会产生抗体依赖增强反应[6]。

3猪体对病毒的细胞免疫

4病毒感染后产生的细胞因子及其作用

病毒感染猪体后会使体内的巨噬细胞和单核细胞及其衍生出的其他细胞等免疫细胞死亡,死亡的细胞会释放出IL-1、IL-4、IL-6、IL-8、IL-10等细胞因子。同时,还释放出TNF-α以及INF-γ等分子。IL-1是导致炎症反应发生产热的基本因素。IL-4主要由活化的T细胞产生,可以促进巨噬细胞的抗原提成能力和杀死肿瘤细胞,当达到一定数量时可以在其他细胞因子共同作用下促使血液或骨髓中的前体细胞进行分化,分化成为有更强抗原递呈能力的树突状细胞。IL-6可以活化T细胞和成纤维细胞分泌产生淋巴因子,能够刺激B细胞前体细胞转化成抗体细胞,还可以提升NK细胞的杀伤能力。IL-10是一种具有多种功能的细胞因子,可以调节细胞的生长与分化,还可以参与到炎性反应和免疫反应当中,是全世界认可的炎性免疫抑制因子,可由T细胞、B细胞、巨噬细胞、树突状细胞受到刺激时表达,它的表达还同时抑制CD80/86表面抗原的表达。INF-γ是一种促进细胞产生免疫应答的效应因子,它可以阻止病毒在巨噬细胞中的复制,阻断病毒蛋白的合成,诱导免疫抑制剂IDO(吲哚胺2,3-双加氧酶)的合成。INF-γ的作用与TNF-α相似,在抗病毒的过程中发挥着互相协同的作用。在感染PRRSV后体内还存在一些微量的细胞因子,只是其分泌量极少,仅对特定的一些功能或者器官产生作用,如BTLA等[8-13]。

5防制措施

目前,对防制PRRSV的有效措施是接种疫苗,通过对仔猪早期的疫苗免疫,使其尽早获得免疫并产生抗体,从而防制疾病的发生与发展[14]。同时,对猪场和养殖户进行规范,严格挑选猪饲料,合理营养与提高猪的免疫力也是至关重要的。应选择优质的疫苗,免疫过程要合理,并定期对猪群进行检查,发现问题尽早治疗,合理用药[15]。

6小结

猪繁殖与呼吸综合征对我国乃至全世界养猪业都有严重危害。为了防制该疾病的发生与发展,我国的各科研机构与政府相关部门做了大量的前期准备与研究工作,但猪繁殖与呼吸综合征的具体发病机制还有待深入研究,在对疾病的检查方面要利用多种检测手段来研究疾病的发生发展,还应从免疫学等角度对疾病进行进一步研究。

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Research Advances on Effects of Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus on the Immune System of Pigs

YIN Jian, ZHANG Hui, QI Lei, CUI Huan-zhong*et al(Animal Science and Technology College, Jilin Agricultural University, Changchun, Jilin 130118)

AbstractPorcine reproductive and respiratory syndrome(PRRS) for global pig industry is a fatal viral disease. It is a severe clinical disease caused by porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV), and maintains the ability of lifelong recessive infection. This disease also makes China’s pig farming industry suffered huge losses, in recent years, especially the emergence of highly pathogenic blue-ear virus, has seriounsly affected the healthy development of China’s live pig breeding. The immune function mechanism,prevention and control measures of PRRS was elaborated, in order to provide a new idea for future prevention and control.

Key wordsPorcine reproductive and respiratory syndrome(PRRS); Porcine reproductive and respiratory syndrome virus(PRRSV); Virus immune

收稿日期2015-12-24

作者简介尹剑(1990-),男,吉林四平人,硕士研究生,研究方向:现代兽医临床诊疗技术。*通讯作者,副教授,硕士,硕士生导师,从事现代兽医临床诊疗技术研究。

基金项目吉林省科技厅自然科学基金项目(20150101107JC,20140101028JC);吉林省教育厅“十二五”科学技术研究项目[吉教科合字(2015)第(026)号]。

中图分类号S 858.28

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)02-081-02