猪流行性腹泻的流行与防控

2016-03-27 12:15翁善钢
养猪 2016年5期
关键词:流行性毒株仔猪

翁善钢

(外高桥出入境检验检疫局,上海浦东新区200137)

猪流行性腹泻的流行与防控

翁善钢

(外高桥出入境检验检疫局,上海浦东新区200137)

猪流行性腹泻(Porcine epidemic diarrhea,PED)是由冠状病毒引起的一种传染性疾病,病原是猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)。PED引起急性水样腹泻,各种日龄的猪只都可以发病。不过,症状严重的一般出现在两周龄以内的仔猪。腹泻可以导致严重的脱水,死亡率最高可达100%。

1 流行与分布

1.1 欧洲

1971年,一位名叫Oldham的兽医在英国养猪增刊上发表了一篇名为《这是如何开始的》报告。文中,作者描述了英国猪场新出现的一种腹泻综合征,其主要特征是感染的保育猪、肥育猪和哺乳母猪都患急性腹泻。起初,研究人员认为引起这种疾病的病原是猪传染性胃肠炎病毒(Transmissible gastroenteritis virus,TGEV),但是实验室诊断却为阴性。

这种新出现的腹泻性疾病不久便传到了欧洲大陆。20世纪70年代初,这种疾病在比利时暴发。比利时猪场猪的临床症状与英国的相似。一旦猪场暴发腹泻,很快便传播开来,尤其是肥育猪群。而该病在母猪群(种猪场)中的传播速度很慢,仔猪不会被感染,但哺乳母猪的腹泻严重,出现暂时性的泌乳不足,哺乳仔猪仍然健康。被感染猪场的损失很小,暴发的腹泻受自身限制。比利时疫情的另一个特征是成年肥育猪突然死亡,死亡率高达3%。那个时候,比利时猪场的长白和皮特兰猪因一种名为“猪应激综合征”的疾病而死亡的现象很常见。

到了20世纪70年代中期,这种新出现的腹泻性疾病的临床症状突然有了新的变化,仔猪也出现了腹泻症状。那时,1~2日龄新生仔猪也开始出现患病,6日龄内患病猪的死亡率都能达到90%,平均为50%。这一新出现的临床症状跟TGEV引起的症状极为相似。因此,这种被称为“猪流行性腹泻”的疾病再次引起了猪场和研究人员的广泛关注。研究人员通过电镜观察、细胞培养并分离病毒,将这一新出现病毒命名为猪流行性腹泻病毒,分离的毒株为CV777。

20世纪70年代,英国首次出现PEDV后,PEDV迅速传播到了欧洲其它地区。在20世纪80~90年代,PED在欧洲多个国家流行,包括比利时、英国、德国、法国、荷兰、瑞士等。不过从90年代中期开始,PED在欧洲流行的强度和病毒的毒力逐渐减弱。不过,在过去的十多年间,除了意大利北部等极个别地区,欧洲大部分地区并没有出现由PEDV引起的严重疾病。

自从2014年11月份,欧洲地区报道了多起PEDV感染的疫情。首个书面的疫情报道出现在德国北部的育成猪群中。回顾性的流行病学研究显示,这一疫情最早可追溯到2014年春季。除了德国北部,在德国的其它地区也出现了疫情的相关报道。起初,疫情只出现在育成猪群中。2014年末的时候,母猪群中也有检测到病毒的报道。疫情不仅限于德国,荷兰、法国和比利时也都有报道[1]。

东欧的乌克兰在2014年和2015年也出现了PED疫情。跟上述的欧洲国家有所不同,乌克兰境内的PEDV毒株的毒力较强。分子生物学研究显示,乌克兰出现的PEDV毒株跟美国出现的PEDV毒株具有亲缘性。PEDV在不同地区、国家以及大洲之间传播的具体路径尚不清楚。乌克兰出现的PEDV毒株是在欧洲早已存在的还是从北美传入的,仍然需要研究人员进一步研究。

1.2 亚洲

尽管PEDV最早在欧洲出现,不过,PED在欧洲的发病率并不高。而在亚洲,PED则早已成为一种严重的肠道疾病。中国的第1例PED确诊病例出现在1973年,当时在中国流行的毒株与20世纪70年代在欧洲流行的毒株比较相似。

不过,一直到2010年之前,亚洲地区PED的发病率还是相对较低的,仅有零星散发的报道。

从2010年起,亚洲出现一种新的PEDV毒株。中国、泰国、韩国等多个国家出现严重疫情,疾病主要影响哺乳仔猪。经典的PEDV欧洲株CV777的灭活疫苗在亚洲广泛使用,不过这种疫苗并不能对新出现的PEDV毒株提供完全保护力[2]。

1.3 美洲

PEDV首次出现在美国的猪群中是2013年4月份。起初病例出现在俄亥俄州、印第安纳州和爱荷华州。如今,PED疫情已经进入了美国35个州。疫情还从美国传到了邻国加拿大和墨西哥。随后,病毒还进一步传播到了拉美的哥伦比亚、多米尼加、秘鲁等国。美国首次检测到的PEDV毒株被称为PEDV的原型毒株。美国的研究显示,这一原型毒株与中国的PEDV分离株具有较近的亲缘关系。因此,美国的PEDV有可能是从亚洲传入的[3]。

2 病原学

猪流行性腹泻(PED)是由冠状病毒(Coronavirus)引起的一种重要肠道疾病。冠状病毒科可以分为α冠状病毒(Alpha coronavirus)、β冠状病毒(Beta coronavirus)、γ冠状病毒(Gamma coronavirus)和δ冠状病毒(Delta coronavirus)4个属。

α冠状病毒包括传染性胃肠炎病毒(Transmissible Gastroenteritis virus,TGEV)、猪呼吸道冠状病毒(Porcine Respiratory Coronavirus,PRCV)和猪流行性腹泻病毒(PEDV)等。其中,PEDV是最为重要的一种病毒。TGEV和PRCV属于同一个种,而PEDV则是同一属中一个独立的种。

β冠状病毒则能引起多种严重的人类疾病,包括严重急性呼吸窘迫综合征冠状病毒(SARS-COV)和中东呼吸综合征病毒(MERS-COV)。影响猪的β冠状病毒称作血凝性脑脊髓炎病毒(Hemagglutinating Encephalomyelitis virus,HEV),不过这种病毒对养猪业的影响不大。

从2014年开始,亚洲和北美的猪群中都有δ冠状病毒(PDCOV)感染的报道。这种病毒引起的疾病与PEDV相似。不过,PDCOV感染的临床症状和疾病的严重程度都要比PEDV轻[4]。

PEDV基因组是单股正链具有感染性的RNA,全长27 000~33 000个核苷酸(nt),分子量为6×106~8×106。目前已测定了PEDV CV777株完整的基因组序列,基因组大小为28 033 bp。基因组5′端非翻译区长296 m,内含Kozak序列(GUUCaugC)。目前,除人冠状病毒229E毒株(HCoV-229E)外,已知的其它冠状病毒成员都有Kozak序列,但序列有所差异。基因组序列包括6个ORF,从5′-3′依次为编码复制酶多聚蛋白1ab(pplab)、纤突蛋白(S)、ORF3蛋白、次要嵌膜蛋白(E)、主要嵌膜蛋白(M)和核衣壳蛋白(N)的基因。其中,S基因、E基因、M基因和N基因分别编码病毒的结构蛋白,长度分别为4 152、231、681和1 326 bp。

3 传染源和传播途径

猪流行性腹泻病毒直接和间接的传播主要通过粪-口途径。猪感染PEDV 1 d后就可以通过粪便向外界排毒,排毒可以持续7~10 d。有报道称排毒最长时间可以持续到第36周。粪便中病毒含量较高有助于病毒的传播。此外,病毒在环境中的抵抗力较强也有助于病毒的粪-口传播。PEDV在低温环境中比较稳定,病毒可以在4℃、pH 5.0~9.0环境中生存。不过,在37℃环境中,病毒存活的pH范围是6.5~7.5。病毒在4℃的粪浆中可以存活28 d以上。25℃下,病毒能在污染的干饲料中生存7 d,在污染的湿饲料中生存14 d。污染有粪便的交通工具、衣服、鞋帽等可以间接传播PEDV。

根据对美国的PEDV毒株进行遗传进化分析研究,美国的毒株跟中国的PEDV毒株的亲缘关系较近,有可能源自中国。不过,PEDV是如何进入美国的仍然是个疑问。PEDV进入美国的确切路线尚未确定。美国农业部的一项调查研究称,海运集装箱可能是PEDV和PDCOV进入美国的重要传播方式。

尽管粪-口途径是PEDV传播的主要方式,但美国猪场中因PEDV的快速传播提出了PEDV通过空气传播的可能性问题。已有报道称,在一定的条件下,PEDV可以通过含有粪便的粉尘粒子经空气短距离传播。不过,目前只有在人工感染的试验条件下观察到了空气传播,自然感染条件下尚无通过空气传播的报道。目前,尚无PEDV在其它动物(如啮齿动物、鸟类)中复制的证据。采用分子生物学检测方法可以从泌乳母猪的乳汁样品以及公猪的精液样品中检测到PEDV。

2014年2月18日,加拿大食品检验局(CFIA)发布公告,认为血浆蛋白粉有可能是猪流行性腹泻病毒(PEDV)传播的一个重要原因。经过进一步的科学检验,CFIA在3月3日对这种质疑进行了正式澄清,称无法证实加拿大境内的PEDV与猪饲料中的血浆蛋白粉之间有关联。不过,作为饲料添加剂的血浆蛋白粉检测到PEDV的情况确实存在,因此血浆蛋白粉有可能是PEDV传播的潜在来源[5]。

4 临床症状与病理变化

猪流行性腹泻的流行主要发生在冬季,也有发生于夏季或春秋季节。哺乳仔猪、架子猪和肥育猪的发病率可达100%,尤以哺乳仔猪受害最为严重,母猪发病率为15%~90%。易感种猪群暴发本病时,发病率和死亡率差异很大,在有些种猪场,所有年龄的猪只均可感染发病,发病率高达100%。

猪感染PEDV后最明显的临床症状为呕吐、腹泻、排黄白或灰色水样稀便、粪便恶臭、脱水。腹泻初期少数病猪体温升高1~2℃。呕吐多发生于采食或吃奶后。病猪表现为精神沉郁、腹痛、腹胀、食欲减退,尤其以仔猪和架子猪症状最为明显。症状的轻重随年龄而存在差异,年龄越小症状越为严重。1周龄内的仔猪常常腹泻3~4 d后因严重脱水而死亡,死亡率最高可达100%,部分仔猪康复后发育受阻。断奶仔猪、母猪常呈现精神委顿、厌食和持续性腹泻(约1周时间),并逐渐恢复正常,少数猪恢复后生长发育不良。同圈饲养的肥育猪在感染后都发生腹泻,约1周后康复,死亡率为1%~3%。成年猪症状较轻,有些仅表现呕吐,严重者水样腹泻3~4 d后也可自愈,主要的临床症状为水样腹泻,或者在腹泻时伴有呕吐。

近年来,在日本和韩国均有新生仔猪暴发急性PED并伴随高致死率的报道。在欧洲一些猪场,断奶猪和成年猪也经常发生严重的腹泻,而哺乳仔猪,尤其是无母源抗体的哺乳仔猪却不发生或仅发生轻微腹泻,发病率很低,对于这种现象至今仍未能做出很好的解释。有人曾检测了几株PEDV的分离株对仔猪的毒力差异,却未能发现异常。在自然感染和试验感染PEDV的仔猪中均能发现肉眼可见的病变,但可见的病变只集中于小肠。

小肠病变具有特征性:小肠膨胀变薄,充满大量黄色或灰黄色液体,剖检可见胃肠黏膜有明显的卡他性炎症,充血或出血,肠系膜淋巴结水肿。组织学检查发现小肠绒毛上的肠上皮细胞出现空泡化并脱落;肠绒毛萎缩、变短,绒毛高度与隐窝深度比从正常的7∶1降为3∶1。背部肌肉呈急性坏死。

上皮细胞脱落最早发生于腹泻后2 h。有学者研究发现,在感染PEDV后,猪小肠中酶的活性明显下降。有报道称,猪感染PEDV后的病理变化与感染猪传染性胃肠炎(TGE)极为相似,但在结肠未能观察到明显的组织病理学变化。超微结构变化主要发生于小肠细胞的胞浆中,可见细胞器减少,出现电子半透明区,接着微绒毛和末端网状结构消失,部分胞浆突入肠腔内,肠细胞变平,紧密连接消失,脱落进入肠腔,可见肠细胞内的病毒是通过内质网膜以出芽方式形成的。在结肠,含病毒的肠细胞出现一些细胞病变,但未见细胞脱落[6]。

5 诊断

猪流行性腹泻并不能够根据临床症状来诊断,急性暴发的时候更是难与TGE区分。对于病原的诊断,实验室诊断是唯一有效的方法。免疫荧光试验可以用来检测抗原,ELISA可以用于检测粪便中的抗原以及血清中的抗体。此外也有免疫组化、RT-PCR、杂交等检测方法的报道。从患有急性腹泻的猪小肠分泌物中采用免疫荧光的方法检测病原是最敏感、快速以及可信赖的方法,但该试验最好在腹泻发生后的3 d内进行。对于粪便病料中的病毒可以采用电镜观察的方法,但是PEDV的纤突很容易丢失,因此用电镜观察有一定的困难。ELISA用于检测也很敏感,但很容易出现假阳性或假阴性。现在已有多种RTPCR检测PEDV的方法,这些方法更加快速准确[7]。

6 防控

迄今尚无专门针对流行性腹泻的治疗方法,对症治疗是常见的方法。做好严格的卫生防护措施来防止PEDV引入农场中。猪群中有长期感染病毒但不发病的猪是一个巨大的危险因素,疾病也可以通过人员的流动传播。某一猪舍诊断出有PED后首要考虑的是采取预防措施暂时防止病毒进入邻近的猪舍。

本病应用抗生素治疗无效,在本病流行地区可对怀孕母猪在分娩前2周以病猪粪便或小肠内容物进行人工感染,以刺激其产生乳源抗体,缩短本病在猪场中的流行。有报道称将猪流行性腹泻病毒免疫原免疫产蛋母鸡,收集卵黄提纯制备高效价卵黄抗体,作为治疗剂应用于试验感染腹泻仔猪,结果显示卵黄抗体具有显著的治疗效果,治疗组腹泻症状明显减轻,多数在5 d后恢复正常,死亡率仅有16.7%。

有关PEDV疫苗的研究已有不少报道。传统的PEDV疫苗主要是灭活疫苗和弱毒疫苗。灭活疫苗包括组织灭活疫苗和细胞灭活疫苗。由于组织灭活苗效果较好,目前应用最为广泛。使用PEDV毒株给仔猪口服,待发病严重时剖杀,取肠内容物和小肠黏膜制成乳剂,加甲醛灭活用氢氧化铝为佐剂制成组织灭活苗,经后海穴接种。这一方法的免疫效果较好,但生产成本偏高,产品质量难以控制。还有研究报道了细胞灭活疫苗,细胞培养液中加入胰酶增强病毒对细胞的吸附,将PEDV CV777适应Vero细胞后,以28代毒制备氢氧化铝灭活苗。该方法制备的PED细胞灭活苗已有用于PED的预防与控制的报道。虽然灭活疫苗具有安全、稳定的优点,但同时灭活疫苗具有需要大剂量接种或应用浓缩抗原;免疫期短,常需强化接种;不能引起局部免疫,以致细胞免疫的作用弱;产生完全免疫力需要2周,不利于紧急预防接种与降低疫苗费用等缺点。且灭活苗只能通过注射免疫,仔猪无法获得SIgA,保护效果不佳[8]。

目前,PEDV的商品化弱毒疫苗主要有我国的CV777株,日本的P-5V株和韩国的KPED-9株、DRl3株。利用这些经传代的细胞适应毒制备的各种疫苗有不少研究报道,很多疫苗的保护效果都不错。

各种新型的基因工程疫苗如今也是PED疫苗研究的一个热点,包括转基因植物疫苗、乳酸杆菌疫苗、核酸疫苗、亚单位疫苗等。基因工程亚单位疫苗是将编码病毒的某种特定蛋白质的基因与适当质粒或病毒载体重组后导入受体(细菌、酵母或动物细胞),使其在受体中高效表达,提取所表达的特定多肽,加入佐剂即制成的一种新型疫苗。亚单位疫苗不含病毒核酸等感染性组分,因而无需灭活,也无致病性,安全性极高。因此,用基因工程的方法生产PED亚单位疫苗是一条较好的途径,是PED基因工程疫苗中最有前景的疫苗,也是目前研究的热点。

美国猪场出现PEDV传播后,有关猪冠状病毒的研究再次成为一个猪病研究热点。不过,主要的研究重点是各种毒株的分子生物特征和传染源及传染方式。尽管已有不少这方面的研究报道,但仍然有不少问题需要研究人员去解答,比如世界各地出现的不同的PEDV毒株的遗传进化关系,空气传播和血浆蛋白粉是否能够传播PEDV等。

[1]Hanke D,Jenckel M,Petrov A,et al.Comparison of porcine epidemic diarrhea viruses from Germany and the United States, 2014[J].Emerg Infec Dis,2015,21:493-496.

[2]Puranaveja S,Poolperm P,Lertwatcharasarakul P,et al.Chinese-like strain of porcine epidemic diarrhea virus,Thailand[J]. Emerg Infec Dis,2009,15:1112.

[3]Lowe J,Gauger P,Harmon K,et al.Role of transportation in spread of porcine epidemic diarrhea virus infection,United States[J].Emerg Infec Dis,2014,20:872.

[4]Woo P,Lau S,Lam C,et al.Discovery of seven novel mammalian and avian coronaviruses in Deltacoronavirus supports batcoronaviruses as the gene source of Alphacoronavirus and Betacoronavirus and avian coronaviruses as the gene source of Gammacoronavirus and Deltacoronavirus[J].J Virol,2012,32: 3995-4008.

[5]Pujols J,Segalés J.Survivability of porcine epidemic diarrhea virus(PEDV)in bovine plasma submitted to spray drying processing and held at different time by temperature storage conditions[J].Vet Microbiol,2014,174:3-4.

[6]Park J E,Shin H J.Porcine epidemic diarrhea virus infects and replicates in porcine alveolar macrophages[J].Virus Res, 2014,191:143-152.

[7]Sozzi E,Luppi A,Lelli D,et al.Comparison of enzyme-linked immunosorbent assay and RT-PCR for the detection of porcine epidemic diarrhea virus[J].Res Vet Sci,2010,88:166-168.

[8]Song D,Moon H,Kang B.Porcine epidemic diarrhea:a review of currentepidemiology and available vaccines[J].Clin Exp Vaccine Res,2015,4(2):166-176.

(编辑:柳青)

7种方法令大脑更年轻

【俄罗斯《共青团真理报》5月16日报道】题:如何让大脑更年轻

全球首屈一指的神经生物学家、俄罗斯斯科尔科沃科技大学教授菲利普·海托维奇等学者经过对最新科学研究的分析和筛选,总结出了能令大脑更年轻、更健康的7种方法:

1.学外语

通过分析“人脑连接组计划”公布的数据,专家们得出了如下结论:很多对我们而言非常重要的东西,如心情、记忆、智商,皆取决于神经元细胞间的突触数量。而要增加这样的神经元突触,最有效的锻炼方式莫过于从事需要高强度脑力劳动的工作,比如学习多门外语。除学习英语或中文外,提升计算机方面的知识水平同样对健脑大有裨益。

2.跳舞、绘画、轮滑

另一种健脑方式是在负责人体运动系统的大脑分区内增加神经元突触。赶紧去学习各类舞蹈、绘画、刺绣吧,或者穿上轮滑鞋,踩上酷炫的滑板,扛起高山滑雪板……

3.倒着走

加拿大蒙特利尔康科迪亚大学的学者测量了志愿者脑灰质的体积,结果令人惊讶:人们爬楼梯的频率越高、时间越长,脑灰质的减少幅度就越微不足道,而脑灰质通常是随年龄增长逐步萎缩的。

海托维奇证实了这一点:“这在意料之中……当我们行走在普通路面上时,大脑对这早就习以为常,无需动脑增加新的神经元突触。然而一旦改为爬楼梯或倒着走,大脑就需加以关注,进行调节,形成新的神经回路,从而促进小脑和运动皮层的发展,永葆活力。”

4.睡个好觉

科学研究证实,我们所学的新知识和新技能正是在睡眠中得以巩固的。所以,晚上的好眠与日间打盹都非常管用。然而,若想预防衰老,最重要的莫过于晚上睡个好觉。这与人体的生物钟相契合。

5.像训练肌肉一样调教大脑

我们被平板电脑和手机包围,没有它们几乎寸步难行,且如坐针毡。神经学家建议,每过一段时间便放下这些智能设备,训练自己的大脑。人体如同机器,一些器官或部位若久不使用,难免“生锈”。所以,不妨不时关掉手机上的计算器,用大脑完成心算;偶尔不用导航系统,凭记忆认路并设计路线。

6.多交往

人的大部分思维潜力只有在与他人交往时才会被激发出来。倘若我们将人际交往从生活中剥离,大脑便会失去很多信息加工机会,从而日益迟钝。长期如此,大脑的衰老进程也会加快。所以,交往、见面和谈话都是有益的,而且最好面对面进行,别仅仅通过网络或电脑游戏沟通。当然,后两者聊胜于无,但总归要差一点。

7.多摄入增强记忆力的食物

富含omega-3的食品对大脑最有益。它的主要来源是野生深海鱼类,如鲽鱼、鲭鱼、鲱鱼、金枪鱼、鲑鱼、鳟鱼等。此外,鳕鱼肝脏、核桃、亚麻油、豆角、芝麻、亚麻籽中也含有这类不饱和脂肪酸。它能有效预防抑郁、增强记忆力、降低中风几率。尽量做到每周进食两三次海鱼,每天吃一把核桃仁,往沙拉中添一两匙亚麻油、芝麻或亚麻籽。

(转自参考消息[N],2016-05-17)

S858.285.3

A

1002-1957(2016)05-0085-04

2016-07-05

翁善钢(1985-),男,江苏常熟人,硕士,主要从事各类动物疫病流行病学及其防控对策研究.E-mail:sgweng@163.com

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