◆作者:刘平祥 陈嫦青陆应诚程龙梅刘金萍
◆单位:广东驱动力生物科技股份有限公司
什么是易感动物?动物对某种传染病具有容易感染的特性,称为易感性,具有易感性的动物常被称为易感动物。通俗地说,每一动物个体都有其最低感染剂量,不同个体的感染剂量也不同。
当低于最低感染剂量的病毒数入侵动物体时,不会对动物造成影响,病毒甚至被吞噬、杀灭。每一动物的易感性,又与其饲养管理条件以及机体的免疫状态、年龄等因素有关,其中,对动物易感性具有决定作用的是动物的免疫力。免疫力差的动物易感性高,低剂量病毒即可引起动物发病,而免疫力好的动物易感性低,引起动物发病的病毒剂量较高,因而不易引起动物发病。
非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,简称 ASFV)也不例外,也有感染剂量。例如:84只实验猪在水源和饲料中采用不同剂量的 ASFV感染(Georgia2007毒株),所得结果见表1(Niederwerder MC等,2019):
表1 水源和饲料中不同剂量的ASFV感染猪只结果
可以看出,即使再强的病毒,如果少量的病毒入侵,只要猪只足够的“强壮”,并不会引起发病。但是,如果恰好遇到了易感的贫弱猪只,少量的病毒在弱猪体内,无限的生长、复制,变成成千上万,上亿的病毒,其剂量超过大多数猪只免疫承受范围,如洪水一样以排山倒海之势摧毁整个猪群。
因此,在新疫情的形势下及未来的养猪业态,可以毫不夸张地说,易感动物关系到猪场的生死存亡。
什么才是健康的标准?什么叫免疫力好?如何判断易感动物?目前尚没有明确的国家标准和国际标准。
目前实际生产现场,养殖户凭借经验,结合外观来判断猪只健康与否,例如眼神、精神状态、采食行为、皮肤锈痕、眼屎、泪斑、粪便、性能表现等。具有一定的价值和意义,但是主观性太强。
笔者通过多年的探索并结合与业界专家的探讨,建议采用以下几个指标来评判:贫血指标、猪瘟抗体滴度和血清球蛋白。
贫血指标,即血红蛋白浓度,低于110g/L视为贫血(Anne M.S.H,2014),在正常生理范围内,越高越好。可是由于长期缺乏运动、生长繁殖负担重,贫血是普遍性的现象,特别是重胎期的母猪。大数据统计结果表明,非洲猪瘟病毒更容易先攻击母猪,准确地说是重胎期母猪。根本原因在于重胎期母猪贫血严重,免疫力低下,因而容易“中招”。
猪瘟抗体滴度,在正常范围内,其水平高低、均匀直接反应猪群的健康免疫应答水平和整体度。
血清球蛋白,是由肝脏、淋巴细胞分泌的免疫蛋白,免疫抑制时数值低。人类医学有参考标准,而猪的标准尚未引起养殖者的关注。
免疫系统的防卫功能使机体有了三道防线:第一道,皮肤和黏膜,其功能是阻挡和杀灭病原体,清扫异物。第二道,体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞,其功能是溶解、吞噬和消灭病菌。值得注意的是,红细胞表面具有溶菌酶,因而具备吞噬功能,此外,红细胞的免疫粘附可提升白细胞的吞噬能力(4~5倍)。第三道:由免疫细胞及免疫因子参与的免疫反应,其功能是产生抗体,消灭病原体(即抗原)。第三道防线是在抗原的刺激下产生的一种针对性很强的免疫能力,影响该防线的关键因素有:(1)抗体的产生:贫血直接影响抗体制造。抗体是由机体通过一系列的生化代谢产生的,而生化代谢过程通常需要多种酶的参与,影响酶促反应的因素有温度、pH值和底物浓度,贫血影响了酶促反应的温度和pH,因而直接影响抗体制造。刘平祥等(2019)发现血红蛋白浓度与猪瘟抗体水平呈正相关。(2)抗原抗体反应:影响抗原抗体反应的因素有很多,其中两个重要的可控因素有温度和pH。由于贫血影响机体的温度和pH,因而贫血影响抗原抗体反应。
由于红细胞不仅具有直接和辅助杀菌功能,还能通过影响机体温度和pH进而影响抗体制造和抗原抗体反应,从而影响动物的免疫力,因而红细胞也是一种重要的免疫细胞。
骨髓不仅是一种重要的造血器官,也是一种重要的免疫器官,是机体免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所之一,例如:发挥重要免疫作用的淋巴细胞起源于骨髓中的造血干细胞,由造血干细胞分化而来。因而当机体的造血功能增强时,不仅红细胞生成增多,其他重要的免疫细胞如NK杀伤细胞、CD8+T淋巴细胞也会增多,从而增强动物的免疫状态(见图1)。
图1 病毒与免疫细胞的关系
血红蛋白又称血色素,是红细胞的主要组成部分,能与氧结合,运输氧和二氧化碳。血红蛋白对病毒的抑制作用早有研究,这些研究都证明了病毒与血红蛋白的一些关系(Lieberman等,1974)。近年来,血红蛋白直接抑制病毒的分子机制被揭示,该研究成果发表在美国微生物协会创办的病毒学期刊《Journal of Virology》上。该研究表明,血红蛋白β亚基与细胞RIG-I相互作用并激活RIG-I信号通路,从而上调干扰素IFN-β的表达,进而抑制猪瘟病毒的增殖,可能是一种新的抗病毒因子(图2)(Dan Li.,2013)。
图2 血红蛋白抑制猪瘟病毒增殖和复制的分子机制图
人体免疫细胞包括白细胞、单核细胞、巨噬细胞等在被病毒或细菌激活的同时会大量吸收氧气,产生大量氧自由基,损伤细菌和病毒,使其易被吞噬、消化。红细胞的高携氧能力在白细胞需要氧气产生自由基时,会吸附在白细胞上,进而参与白细胞对病毒的抵抗过程。红细胞的免疫吸附作用也成为非洲猪瘟病毒鉴定的金标准,提示,红细胞参与了白细胞对抗非洲猪瘟病毒过程。
如图3所示,将健康猪的白细胞与待测猪的血液或组织提取物,37℃培养,如见许多红细胞吸附在受到非洲猪瘟病毒攻击的白细胞上,形成玫瑰花状或桑椹体状,则为阳性。
图3 红细胞吸附反应(HAD)
新常态下,易感动物成为猪群感染甚至毁灭的关键控制点之一。健康、免疫力对于养殖者成为首要考虑的重要因素。解决贫血,增强动物的造血能力,包括红细胞、淋巴细胞等免疫细胞的增殖能力,从而增强机体的抵抗力,降低动物的易感性,此外,红细胞中的血红蛋白对猪瘟病毒有直接抑制作用,同时,红细胞也是白细胞抗病毒所必需的。因而解决动物贫血问题,减少、淘汰易感动物,强壮每一头猪,将成为未来每个养殖者的必修课。