石青青 马吉飞 孙英峰
(天津农学院动物科学与动物医学学院,天津 300384)
猪繁殖与呼吸障碍综合征(Porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)是由猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)引起的危害生猪养殖业的重要传染病之一,该病主要表现为母猪流产、断奶保育阶段仔猪呼吸道症状[1,2]。自2006年我国暴发流行高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒(Highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus,HP-PRRSV)以来,国内陆续上市了多种HP-PRRSV减毒活疫苗,由于无序或不规范使用,导致猪场存在多种类型PRRSV流行,且处于不断遗传变异演化过程中,一旦成为优势毒株可造成大范围流行,造成严重的经济损失。如2006年国内流行的HP-PRRSV就是由早期经典PRRSV遗传演化而来[3],该病毒的临床传播速度、致病力及死亡率远高于遗传演化关系相近的早期经典毒株[4,5]。
近年来,我国猪场流行的类NADC30毒株与美国报道NADC30毒株遗传关系相近,推测从美国引进种猪携带输入PRRSV NADC30毒株。该毒株已与国内流行的其他亚群毒株(经典PRRSV、HP-PRRSV或疫苗毒株)发生重组,经遗传变异产生了一类新病毒,国内学者将这类病毒统称为PRRSV类NADC30毒株。该类病毒在临床流行过程中表现出了不同的致病力,部分毒株引起仔猪高致死率、部分毒株对母猪的繁殖性能造成影响[6,7,8]。在免疫了商品化PRRSV疫苗的猪场同样发生了类NADC30 PRRSV毒株感染,这足以说明现有的商品化疫苗对其并无预防能力[6,9]。本文将重点描述类NADC30 PRRSV的流行现状、基因组特征、致病性以及当前商品化疫苗对类NADC30 PRRSV的免疫效力。
NADC30毒株是2008年由美国国家动物疾病研究中心(NADC)研究人员首次分离并命名,该毒株与MN184A、MN184B、MN184C毒株相比,拥有相同的氨基酸缺失模式,而我国没有关于NADC30毒株或相似缺失模式毒株的研究报道。从2012年底开始,部分学者及检测机构从国内检测分离到了与美国毒株NADC30分子进化关系十分相近的毒株,如JL580、Hnyc15、HENAN-XINX、 HENAN-HEB、 CHsx1401 等[6-9]。自2014年以来,PRRSV类NADC30毒株临床检出率呈现暴发式增长,笔者所在的省份同样出现类似情况,已有大量研究报道该类毒株在国内大部分省市广泛流行,已经成为PRRSV主要流行毒株[10]。发病猪场出现母猪群体“流产风暴”,流产率高达40%左右,断奶仔猪呼吸道症状严重,容易继发链球菌、副猪嗜血杆菌、放线杆菌及巴氏杆菌等细菌感染,部分猪场死淘率高达20%以上,这给我国生猪产业带来了新的挑战[6,11]。
PRRSV主要分为美洲型(VR2332位代表毒株)和欧洲型(LV位代表毒株)两大类,NADC30属于美洲型毒株,其基因组全长为15 020个碱基对,在该毒株的Nsp2基因上存在131个不连续的氨基酸缺失(“111+1+19”的缺失模式),缺失位置分别为 aa 323-433、aa 481和aa 533-551,其遗传演化与MN 184A、MN 184B、MN 184C密切相关[12]。2013年我国河南省周峰等[9]报道HENAN-XINX、HENAN-XINX-1、HENAN-XINX-2、HENAN-HEB等毒株,分析Nsp2基因序列发现,这些分离毒株与美国报道的NADC30同源性为79.3%~95.2%,且拥有相似的氨基酸缺失模式,而与HP-PRRSV同源性为63.7%~74.5%,与早期经典PRRSV同源性为67%~69.1%。对HENAN-XINX分离毒株进行全基因序列分析,该毒株与NADC30同源性高达95.43%。2015年分离于我国东北地区吉林省和黑龙江省的JL580和HLJ58毒株遗传演化与NADC30密切相关,且 JL580毒株与国内 HP-PRRSV在 NSP2、NSP3、NSP7、ORF2a、ORF4区域可能存在重组[6]。
2015年国内分离的类NADC30毒株(如HENAN-XINX、HENAN-HEB等),其Nsp2氨基酸序列与经典PRRSV和HP-PRRSV同源性较低,而与NADC30同源性高达91.4%,且存在同样的不连续的131个氨基酸缺失,模式为“111+1+19”。ORF5氨基酸同源性分析显示,这些毒株与NADC30和MN184A、MN184B、MN184C同源性很高(89.6%~99.0%),而与经典PRRSV以及HP-PRRSV同源性较低。N-糖基化位点分析显示,这些毒株的GP5蛋白糖基化位点和美洲型PRRSV GP5蛋白糖基化位点数目相近,数目为3~5个[13]。对JL580毒株氨基酸序列分析发现,Nsp2也有3处不连续的缺失,共131个氨基酸,和NADC30以及MN 184A、MN 184B、MN 184C一样[6]。
PRRSV属于RNA病毒,其高突变性可能成为其逃避宿主免疫监视的一种策略[14]。与其他亚群PRRSV毒株不同,NADC30发生重组概率特别高。根据重组毒株不同,可将类NADC30 PRRSV毒株分成四组。第一组以HNjz15毒株 (KT945017.1) 为代表,这类毒株与NADC30具有最高的相似性并且不与其他病毒重组,属于输入性病毒;第二组以 Chsx1401(KP861625.1)、HENA-XINX(KF611905.1) 和 HNyc15(KT945018.1)为代表,这类毒株与经典 PRRSV(如VR-2332和CH-1a)发生重组;第三组以JL580(KR706343.1)、HENAN-HEB(KJ143621.1) 为代表,这类毒株与HP-PRRSV(如JXA1和09HEN1)发生重组;第四组以 TJnh1501(KX510269) 为代表,这类毒株与HP-PRRSV疫苗毒株(如TJM-F92)发生重组。类NADC30 PRRSV与其他亚群PRRSV重组区域主要位于非结构蛋白区域,包括Nsp1a、Nsp2-9、Nsp11和结构蛋白区域。
NADC30毒株与其他 3株 PRRSV(NADC31、MN184和SDSU73)毒力相比,在攻毒5周龄仔猪初期发热并在感染后第2天和第8天出现发热高峰,且体温在40℃以上。NADC30毒株感染的猪也会发生较早的病毒血症,并且可在感染后第1天检测到。感染NADC30毒株的猪发生间质性肺炎,但相对而言比SDSU73毒株和MN184毒株更温和。研究结束时没有发现猪死亡。以上结果表明NADC30 PRRSV毒力相对较弱[12]。与NADC30毒株相似,仔猪在感染HNjz15后第1天发热并持续9天。临床主要表现呼吸障碍,如呼吸困难、呼吸急促和咳嗽,但整个试验所有感染HNjz15毒株的猪均存活(试验周期14天)。显微镜下可见感染HNjZ15的猪是以肺泡隔膜增厚和单核细胞浸润为特征的间质性肺炎,扁桃体和淋巴结可见淋巴细胞减少、急性出血和嗜中性粒细胞浸润[8]。
然而,不同重组类型的NADC30毒株却表现出了较强的致病力。用细胞传代的类NADC30 PRRSV变异株JL580(Marc145细胞培养第二代)和肺匀浆上清液分别攻毒6周龄仔猪,受感染的仔猪从接种后3天出现高热,并且伴有咳嗽、厌食、耳朵变紫等明显的临床表现。在感染的第7天,仔猪开始死亡,在试验结束时所有的仔猪均死亡(试验周期14天)[6]。综合临床发病症状,不同重组模式的类NADC30 PRRSV表现出极为复杂临床致病力。
2015年本研究小组分离获得1株类NADC30毒株(TJnh1501),经基因组解析发现,该毒株是由TJbd1401和NADC30毒株重组的病毒。经进一步序列分析,TJbd1401属于HP-PRRSV,且除NSP2上缺失30个氨基酸外,在另一个位置上缺失了120个氨基酸,由于TJbd1401是类TJM-F92疫苗毒株或由TJM-F92疫苗毒株演化而来,因此推测TJnh1501是类疫苗毒株(TJM-F92)与NADC30毒株发生重组而来。在攻毒5周龄仔猪,受感染的仔猪出现一过性高热的临床表现,其毒力介于HP-PRRSV(JXwn06)和CHsx1401之间[7]。
目前,国内商品化PRRSV毒株包括HP-PRRSV(JAXA1-P80、HuN4-F112、GDr180、TJM-F92) 和经典 PRRSV(CH-1R、VR-2332)[15,16]。伴随着类NADC30毒株遗传及重组变异,临床表现出千差万别的致病性,加剧了现有商品化疫苗临床预防与控制的难度。如免疫了商品疫苗的猪场同样暴发了HENAN-XINX毒株、HENAN-HEB毒株或JL580毒株感染事件[6],这说明现有的PRRSV商品疫苗均不能有效抵抗类NADC30毒株的感染。为了进一步科学评估商品疫苗的临床免疫效力,国内学者对现有商品化PRRSV疫苗的免疫效果进行科学评价,系统评估现有商品化PRRSV疫苗对现在流行PRRSV类NADC30毒株的免疫保护效果。如选用VR2332和JXA1-R疫苗免疫5周龄仔猪,在免疫28天后感染CHsx1401毒株,与空白组相比,免疫VR2332的仔猪临床发热时间缩短,但是免疫JXA1-R后出现临床症状加重的现象。感染后所有免疫群体和空白群体有相似的病毒血症,说明疫苗接种并不能有效去除猪体内的病毒。此外,显微切片检测,疫苗无法减轻或消除CHsx1401感染引起的肺脏显微病变。综上结果表明,目前现有的商品化PRRSV疫苗不能提供对类NADC30 PRRSV的完全保护[17]。
自2013年首次暴发以来,PRRSV类NADC30毒株就引起了国内不少学者的关注。尽管亲本NADC30毒株对猪的致病性有限,但也存在与其他亚群PRRSV重组的可能,从而产生与HP-PRRSV相似的致病力(如JL150)。然而现有的商品化PRRSV疫苗无法提供有效的免疫保护,因此亟需采取包括开发类NADC30 PRRSV疫苗在内的综合防控措施来预防该病的传播。
[1]Albina E.Epidemiology of porcine reproductive and respiratory syndrome (PRRS):an overview [J]. Veterinary Microbiology,1997,55(1-4):309-316.
[2]Pejsak Z,Stadejek T,Markowska-Daniel I.Clinical signs and economic losses caused by porcine reproductive and respiratory syndrome virus in a large breeding farm[J].Veterinary Microbiology,1997,55(1-4):317-322.
[3]Zhou L,Chen S,Zhang J,et al.Molecular variation analysis of porcine reproductive and respiratory syndrome virus in China[J].Virus Research,2009,145(1):97-105.
[4]Brito B,Dee S,Wayne S,et al.Genetic diversity of PRRS virus collected from air samples in four different regions of concentrated swine production during a high incidence season[J].Viruses,2014,6(11):4424-4436.
[5]Suhardiman M,Kramyu J,Narkpuk J,et al.Generation of porcine reproductive and respiratory syndrome virus by in vitro assembly of viral genomic cDNA fragments[J].Virus Research,2015,195:1-8.
[6]Zhao K,Ye C,Chang XB,et al.Importation and recombination are responsible for the latestemergence ofhighly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus in China[J].Journal of Virology,2015,89(20):10712-10716.
[7]Bian T,Sun Y,Hao M,et al.A recombinant type 2 porcine reproductive and respiratory syndrome virus between NADC30-like and a MLV-like:Genetic characterization and pathogenicity for piglets[J].Infection Genetics&Evolution,2017,54:279-286.
[8]Sun Z,Wang J,Bai X,et al.Pathogenicity comparison between highly pathogenic and NADC30-like porcine reproductive and respiratory syndrome virus [J].Archives of Virology,2016,161(8):2257-2261.
[9]周峰.2012-2013年河南地区猪繁殖与呼吸综合征病毒分了流行病学调查及河南流行株的分离、鉴定 [D].郑州:河南农业大学,2014.
[10]杨汉春.2014年猪病流行情况与2015年流行趋势及防控对策[J].猪业科学,2015(2):38-40.
[11]Zhou L,Wang Z,Ding Y,et al.NADC30-like strain of porcine reproductive and respiratory syndrome virus,China[J].Emerging Infectious Diseases,2015,21(12):2256-2257.
[12]Brockmeier SL,Loving CL,Vorwald AC,et al.Genomic sequence and virulence comparison of four Type 2 porcine reproductive and respiratory syndrome virus strains[J].Virus Research,2012,169(1):212-221.
[13]周峰,常洪涛,赵军,等.2012-2013年猪繁殖与呼吸综合征病毒河南流行株的分离鉴定及分子流行病学调查[J].中国兽医学报,2014,34(9):1398-1410.
[14]Lyoo YS.Porcine reproductive and respiratory syndrome virus vaccine does not fit in classical vaccinology[J].Clinical&Experimental Vaccine Research,2015,4(2):159-165.
[15]Renukaradhya GJ,Meng XJ,Calvert JG,et al.Inactivated and subunitvaccinesagainstporcinereproductive and respiratory syndrome:Current status and future direction[J].Vaccine,2015,33(27):3065-3072.
[16]Renukaradhya GJ,Meng XJ,Calvert JG,et al.Live porcine reproductive and respiratory syndrome virus vaccines:Current status and future direction[J]..Vaccine,2015,33(33):4069-4080.
[17]Lei Z,Yang B,Lei X,et al.Efficacy evaluation of three modified-live virus vaccines againsta strain ofporcine reproductive and respiratory syndrome virus NADC30-like[J].Veterinary Microbiology,2017,207:108-116.
山西省实施畜禽屠宰标准化创建活动
据农民日报2018年1月11日报道,根据山西省畜禽屠宰行业法律法规、管理模式及发展现状,山西省农业厅决定组织开展全省畜禽屠宰标准化创建活动。参与标准厂验收的畜禽屠宰企业按照《生猪屠宰标准化建设规范》 《畜禽屠宰标准化建设规范》 《生猪屠宰标准化建设验收表》 《畜禽屠宰标准化建设验收表》进行自评。自评合格后,编写畜禽屠宰标准化创建自评报告,填写生猪屠宰标准化创建验收申请表,逐级上报至山西省农业厅申请验收。验收合格的生猪屠宰厂在山西省畜牧兽医网或相关网站公示无异议后,颁发“全国标准化生猪屠宰厂”证书,证书有效期五年,同时报农业部备案。