非洲猪瘟及其病毒的诊断与防控

2020-12-29 01:47:42张建超彭禄庭韩奇鹏
饲料博览 2020年4期
关键词:猪瘟非洲病毒

任 杰,张建超,彭禄庭,韩奇鹏

(1.浏阳市农业农村局,湖南 浏阳 410320;2.浏阳市畜牧兽医水产局,湖南 浏阳 410300;3.湖南农业大学动物科学技术学院畜禽遗传改良湖南省重点实验室,长沙 410128)

1 非洲猪瘟

非洲猪瘟(ASF)被世界动物卫生组织(OIE)列为烈性传染病之一,被我国列为一类动物疾病,可使不同年龄、不同品种家猪的高致死性出血性疾病,主要由ASF 感染引起一种高度接触性、烈性、急性传染病[1-2]。临床表现根据动物免疫状态和病毒株毒力不同,急性感染症状有高烧、内脏器官、高烧和猝死,从急性到慢性感染,动物感染后3~10 d死亡,死亡率100%[3-4]。

丛林猪或非洲疣猪与家猪不同,被ASFV感染后,通常无症状,但病毒血症滴度低,可造成持续感染[5]。现在已知的虫媒DNA 病毒是ASFV,其家猪重要传染源是持续感染的软蜱和野猪,还可通过乳突钝缘蜱传播[6-7]。小型养殖场和家庭农场家庭养殖对ASF生物安全防空难度较大,主要因为ASF早期临床症状与其他疾病临床症状相似,早期发现ASF较为困难,当出现类似的临床症状时,血液中已经存在大量病毒,且散毒能力非常强。OIE规定ASF是烈性传染病之一,经查实必须通报,并对该地区实施贸易限制,通过加强国际和国家间及国家内部不同省份和地区的相互合作,对ASF采取一定的防控措施。

虽然一些防控措施可有效减少ASF的传播,但因国情复杂,国家边境线较长,人员和产品与疫情国家和地区往来频繁,且我国复原辽阔,有较多软蜱和野猪分布,家猪养殖数量较大及生物安全水平较低,导致我国新ASF疫情爆发[8]。

2 非洲猪瘟病毒

核质巨DNA 病毒ASFV 是唯一已知的虫媒DNA 病毒,唯一隶属于DNA 病毒目,非洲猪瘟病毒科、非洲猪瘟病毒属。根据毒力不同将其分为感染无临床症状毒株、低毒力、中等毒力和高致病性等。ASFV 主要在胞质的病毒工厂内进行复制,通过网格蛋白介导和巨胞饮的吞噬作用感染主单核巨噬细胞系统[9-10]。前期主要感染单核巨噬细胞系统复制,后期扩散至全身其他细胞。主要通过呼吸道和消化道侵入机体,在扁桃体内增殖,导致免疫系统受损,进入血液后,引起组织器官出血等。

ASFV 不同毒株之间基因组大小存在差异,基因为线性双链DNA 分子,病毒粒子具有双层囊膜20面体结构。根据B646LJ基因进行分类,ASFV有24 个基因型[11]。ASFV 基因组可编码150 多个开放阅读框,成熟病毒粒子含有68 种结构蛋白[12-13]。根据ASFV病毒粒子蛋白功能不同,主要分为以下几类:如 P62 和 P220 多肽、P54、P72、PE248R、P49 和CD2v 等,构成病毒粒子结构的蛋白质,4%的蛋白参与病毒形态发生;19%的蛋白参与病毒RNA 修饰和基因转录;6%的蛋白在维持病毒基因组的完整性中发挥作用;4%的蛋白参与病毒进入细胞的过程;3%的蛋白参与病毒逃逸宿主的免疫系统;其他已知蛋白10%,还有34%的未知蛋白[14]。

3 非洲猪瘟的病理学特征

3.1 非洲猪感染猪瘟的临床特征

非洲猪瘟病毒感染猪后引起一种猪急性传染病叫做非洲猪瘟。非洲猪瘟的临床症状主要有两种。强毒株感染猪后的2~7 d,皮肤出现红斑,感染个体有高烧现象,食欲不振,精神萎靡,呕吐,眼结膜炎,内脏和皮下出血,腹泻,且排泄物中有血丝。怀孕个体出现流产征兆,呼吸脉搏频率加快。解剖死亡个体后发现脾脏肿大。出现临床症状4~10 d 后死亡,致死率达100%[15]。个体被弱毒株感染后,症状差异较大,有打喷嚏、咳嗽等呼吸道疾病症状及腹泻等肠道疾病症状。还有个体被弱毒株感染后,没有明显临床症状,与正常个体无异。如果个体自身免疫力较强,则不出现非洲猪瘟临床症状。但如果个体较弱,则出现临床症状不断加重的现象,一般临床症状持续5~30 d,45 d 后死亡。弱病株感染死亡率30%~70%,存活个体将成为病毒终身携带者,具有持续感染其他个体的能力,因此给非洲猪瘟的防控带来很大的困难[16-17]。

3.2 非洲猪瘟常见宿主

非洲猪瘟病毒的主要携带者有非洲疣猪、非洲丛林猪、非洲巨林猪、家猪和钝缘蜱等。

体重50~150 kg 的非洲疣猪是非洲猪瘟病毒首个脊椎动物宿主,主要分布在撒哈拉沙漠以南的非洲。无夜间活动习惯的非洲疣猪喜欢穴居,这一习性导致非洲疣猪易于被软蜱叮咬,进而将非洲猪瘟病毒传染给非洲疣猪。疣猪被软蜱叮咬7 d后,由于自身免疫系统较强,个体只出现毒血症,数周后痊愈,并无明显的临床症状出现,但个体成为非洲猪瘟病毒的永久携带者。因此,非洲疣猪是非洲猪瘟病毒的主要携带者和传播者。繁殖能力较强的非洲猪瘟能在干旱高温的自然环境下存活,且种群密度大、分布广泛等特点,所以与家猪接触几率较高。非洲疣猪与非洲国家的多次大规模爆发的非洲猪瘟均有关系。非洲疣猪数目大、分布广,致使非洲猪瘟不能在非洲被彻底扑灭[18]。

欧亚野猪主要分布在欧洲大陆,家猪由欧亚野猪驯养而来。欧亚野猪和家猪是非洲瘟病毒的易感者,对非洲猪瘟没有抵抗能力。非洲猪瘟爆发与欧亚野猪和家猪有关的国家和地区有中亚的格鲁吉亚,中北美洲的古巴和西欧、南欧,东欧的俄罗斯等。虽然欧亚野猪的非洲猪瘟疫情已经被完全扑灭,但欧洲家猪养殖场规模较大,生猪,家猪的密度较高,已经成为非洲猪瘟在欧洲大陆的主要传播对象,非洲猪瘟疫情给欧洲经济造成了数额巨大的损失[19-20]。作为非洲猪瘟病毒已知的唯一虫媒——钝缘蜱,是ASFV的储藏宿主和传播媒介。根据昆虫学分类,蜱属于节肢动物门,螯肢亚门,蛛形纲,螨蜱亚纲,寄螨总目。蜱分为软蜱科、纳蜱科和硬蜱科3个科。目前能传播非洲猪瘟病毒的只有软蜱科的钝缘蜱属。硬蜱的成虫躯体有角质化的硬壳,而软蜱没有,蜱分布十分广泛。钝缘蜱的生活史分为卵、幼虫、若虫、成虫4个阶段。除卵外,每一阶段都需要吸血才能够发育到下一阶段。如钝缘蜱生命力顽强,可以长时间内不吸血而存活,成虫可存活>15 年。成虫每次吸血时间可以持续15~70 min,且吸血能力非常强。繁殖能力较强,雌性蜱每次可产卵几百枚,卵的理想寄主是啮齿动物[21]。但钝缘蜱的活动能力较差,自身不能长距离迁徙,一般随宿主进行迁徙。而游走钝缘蜱则主要生活在猪圈缝隙、沙土中和房屋空隙。非洲猪瘟病毒在非洲钝缘蜱体内能够存活3 年,在游走钝缘蜱体内能够存活5年。由于蜱体内存在特殊的防御机制,致使病毒对蜱的生存不造成影响。非洲钝缘蜱主要分布于非洲大陆,而游走钝缘蜱主要分布于欧洲大陆,都是非洲猪瘟病毒最主要的生物媒介。两种蜱都喜欢寄居在脊椎动物或哺乳动物干燥的巢穴中。钝缘蜱作为非洲猪瘟的传播过程中主要对象,消灭钝缘蜱是防控非洲猪瘟疫情传播的重要措施[22]。在中国境内的钝缘蜱有特突钝缘皮和左氏钝缘蜱,暂时没有在两种钝缘蜱体内发现非洲猪瘟病毒,但很可能成为非洲猪瘟病毒的潜在携带者[23]。

非洲丛林猪主要分布在非洲中部、东部、南非和马达加斯加群岛。有研究发现,非洲猪瘟病毒可以在非洲丛林猪和软蜱之间互相传播,因为非洲猪瘟病毒可在非洲丛林猪体内进行繁殖。但非洲丛林猪与非洲疣猪有很大的不同,个体数量较少,喜欢夜间活动,种群密度较稀,没有穴居的生活习性,与软蜱及家猪的接触机会减少,所以非洲丛林猪不是非洲猪瘟病毒的主要传播者[24]。

非洲巨林猪数量较少,很少感染非洲猪瘟病毒,不被视为非洲猪瘟病毒的主要携带者,在非洲猪瘟传播中起的作用尚不明了[25]。

3.3 非洲猪瘟分布与流行

最早在1921 年非洲肯尼亚发现非洲猪瘟,几乎导致该地区猪群全部覆灭,快速扩增到非洲其他多个国家和地区,现在非洲仍然是主感疫区[26]。欧洲国家首例发现于1957 年的葡萄牙,并很快在欧洲大陆蔓延开来。20 世纪90 年代,葡萄牙的里斯本地区再次发生疫情,随后传播到欧洲其他国家,通过采取扑杀等有效措施,除了意大利撒丁岛外,ASF基本在欧洲大陆消失。1971年,ASF从古巴传入南美洲和拉丁美洲的多个国家[27]。欧洲第3次爆发是在2007年,很快扩散到乌克兰、亚美尼亚、阿塞拜疆、高加索地区和俄罗斯等东欧国家,其流行的基因Ⅱ型毒株与莫桑比克等东非国家的流行毒株高度同源[28]。距离我国边境较近的俄罗斯的伊尔库茨克州在21世纪10年代爆发,与我国贸易频繁,直接威胁我国生猪产业[29]。2018年8月1日,我国辽宁省沈阳市某养殖场发现首例ASF疫情[30]。对毒株B646L/p72 基因进行分析,分离得到基因为Ⅱ型,100%同源于爱沙尼亚2014、伊尔库茨克2017 和俄罗斯克拉斯诺达尔2012 流行株,与白俄罗斯流行株Bell3/Grodno、格鲁亚2007/1 和乌克兰Ukr12/Zapo等俄罗斯流行株相似[31-32]。

ASF 是烈性传染病,起因是非洲猪瘟病毒感染,死亡率极高,主要感染猪科动物,是迄今为止唯一虫媒传播的DNA 病毒,其还感染钝缘蜱等软蜱[29]。ASF 有5~9 d 的自然感染潜伏期,最长潜伏期为28 d,分隐性感染、慢性感染、亚急性、急性感染和特急性感染等[33]。

4 非洲猪瘟的诊断方法

杭其木格等研究发现,对于ASF的防控没有有效的免疫疫苗,主要依赖于前期诊断。实验室判断ASFV存在的方法是血球吸附实验(HAD),但此实验耗时较长、要求较高,不能普遍使用,只能作为ASFV实验室参考[27]。ASFV常用的两种诊断方法为分子生物学诊断和免疫学检测。

4.1 ASFV分子生物学诊断

ASFV 分子生物学诊断主要包括交叉引物恒温扩增(CPA)、环介导等温扩增技术(LAMP)、荧光定量PCR、巢式PCR和常规PCR等[34]。高瑶等根据病毒保守区域E183L(P54)建立起交叉引物扩增-诊断试纸联用方法模型,最低可达200 个拷贝检测限,样品检测的结果有97.8%都与荧光定量检测结果相符合[35]。江彦增等运用新兴的核酸扩增技术(LAMP、CPA),无需特殊仪器设备条件下,实现恒温条件下的快速扩增,具有较高的临床实用性,其中采用LAMP 只需30 min 即实现片段的扩增,较OIE 推荐的PCR 方法的灵敏度高出100倍[36]。李维彬等使用一种特异性强、敏感性高的全封闭反应的实时荧光定量PCR,解决了假阳性和跑胶过程中溴化乙锭的污染问题,有效实现定量检测[37]。Basto 等采用的 PCR 方法,较 OIE 推荐的方法操作更简单、准确性更高、特异性更强、更敏感[38]。

4.2 ASFV免疫学检测

ASFV 免疫学检测主要采用的是酶联免疫吸附实验(ELISA),此法是免疫学研究中最常见的方法。林彦星等根据P72、P30、pK205R、pB602L和P54 等蛋白构建ELISA 检测方法,具有免疫原性、特异性和灵敏性等特性[39]。此外,王华等在显微镜下观察到ASFV病原的存在。主要采用间接荧光抗体实验(IFA),被检血清为抗体,抗原是感染病毒的猪肾细胞,与荧光素标记的猪源抗体结合的方法[40]。还有刘贺等使用方法快速、经济、敏感性和特异性高的荧光抗体实验(FAT),有效鉴定待检组织的ASFV 抗原,并被OIE 列为ASFV 的辅助诊断方法[41]。

5 非洲猪瘟的防治措施

肯尼亚是最早出现非洲猪瘟的非洲国家,随后西班牙爆发非洲猪瘟,继而传播到美洲的一些国家,之后在格鲁吉亚、高加索的阿塞拜疆和俄罗斯等地区都出现了大面积非洲猪瘟流行。非洲猪瘟的蔓延出现日益严重的趋势[42]。

猪个体感染ASFV 后,不能产生ASFV 抗体,所以对ASF 的治疗和预防没有有效的疫苗和药物[42]。灭活疫苗可诱导猪产生抗体,弱毒苗对同源病毒虽然有一定的效果,但安全性差,易扩散而引发疾病,没有实质性的保护作用,且ASFV具有高度的变异性,使得弱病毒应用受到了限制[43]。目前对非洲猪瘟的治理主要还是进行严格检测,一旦发现病猪或疑似病猪立即进行捕杀。

有ASF疫情的国家和地区,应限制工作人员的流动范围和养猪场运输工具实施严格的消毒措施及禁止相关猪肉制品和猪产品蛋白料的饲喂等必要的生物安全措施。为彻底净化猪群,对发病猪、屠宰的病猪或疑似感染猪群进行掩埋或焚烧[44]。

没有ASF流行的国家和地区,更应该加强对预防疫苗和诊断试剂的储备和研究,建立合适、准确、快速的检测方法,有ASF流行国家的活猪或相关产品应该严禁进口,对出入境进行有力的检疫和监测,并对野猪、软婢等传播媒介进行生物安全评估,定期对ASF 进行流行病学调查,并加强监测,防止该病的传入[45-46]。

在非洲猪瘟流行区,对疑似患病猪和患病猪除彻底扑杀外,没有有效的非洲猪瘟病毒的疫苗。死猪尸体进行销毁,猪舍等病猪污染的用品进行无害化处理。为防止非洲猪瘟病毒传入,对易感动物地区采取控制猪肉、猪肉制品的进口及隔离观察疫区来的人员车辆和可疑猪只,及时进行隔离和监控等相应的保护管理措施。

6 小 结

非洲猪瘟不但影响生猪产业健康发展和经济效益,而且威胁到人类的食品安全。随着实际生产过程中非洲猪瘟病毒不断变异成新型病毒,对猪养殖业、疫苗防控等方面提出新的要求与挑战,如何科学合理、快速有效防控非洲猪瘟病毒应予以关注。

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