胡偉 文麗 鄧小紅 許建章
摘? 要:本文對人源性和豬源性的冠狀病毒進行綜述,讓養(yǎng)豬人足不出戶了解冠狀病毒以及它對我們的影響和危害,從而避免或減少冠狀病毒對我們造成的損失。
關(guān)鍵詞:人源性冠狀病毒;豬源性冠狀病毒;分泌型IgA;豬傳染性胃腸炎病毒;豬流行性腹瀉病毒
中圖分類號:S851.33 文獻標志碼:C 文章編號:1001-0769(2020)06-0041-06
2019新型冠狀病毒牽動著世界上每個人的心,這個看不見的敵人帶來了一場沒有硝煙的戰(zhàn)爭,給全世界帶來了災(zāi)難性的打擊。此后無人不知冠狀病毒,從未上過學(xué)的老父親也因這次疫情知道鐘南山的大名。冠狀病毒首次發(fā)現(xiàn)距今已有70多年的歷史,此類病毒可感染人、豬、其他哺乳動物和鳥類,引起呼吸道和腸道疾病。冠狀病毒變異快,傳播迅速,已知和新出現(xiàn)的冠狀病毒對人類和養(yǎng)豬業(yè)造成了巨大的威脅和經(jīng)濟損失。作為養(yǎng)豬人,不僅需要了解人源性冠狀病毒,更要了解豬源性冠狀病毒,防患于未然,把豬養(yǎng)得更好,賺更多錢。
1? 人源性冠狀病毒
最早的人源性冠狀病毒于1965年從具有感冒癥狀的病人鼻腔分泌物中分離獲得,命名為人冠狀病毒B814。目前,常見的感染人的冠狀病毒有7種,分別為人冠狀病毒229E(229E)、人冠狀病毒OC43(OC43)、嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒(SARS-CoV)、人冠狀病毒NL63(NL63)、人冠狀病毒HKU1(HKU1)、中東呼吸綜合征冠狀病毒(MERS-CoV)和新型冠狀病毒(2019-nCoV)。其中,最為人們熟悉的當屬2002年底開始流行的SARS-CoV以及2019年底開始流行的2019-nCoV;另外,2012年始于沙特阿拉伯的MERS-CoV也是人源性冠狀病毒著名成員(圖1)[1-3]。
現(xiàn)有的試驗證據(jù)表明,229E、OC43、NL63和HKU1 4個冠狀病毒主要在人群中流行,可引起免疫抑制人群溫和的呼吸道癥狀,目前沒有發(fā)現(xiàn)其他動物作為病毒的儲存宿主。而SARS、MERS和2019-nCoV則存在其他自然宿主,有研究表明SARS病毒以果子貍作為中間宿主,將病毒從蝙蝠帶給人類,導(dǎo)致9%的感染者死亡;MERS則以駱駝作為病毒來源,傳染給人類,感染者的死亡率高達36%,是目前對人類最具威脅性的冠狀病毒。針對最新的2019-nCoV,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)Xiao等[4]以及香港大學(xué)Lam等[5]的研究表明,穿山甲很可能作為中間宿主將病毒從蝙蝠傳染給人來。幸運的是,目前為止沒有研究發(fā)現(xiàn)豬可以作為人源性冠狀病毒的宿主,因此豬對人類是安全的。
2? 豬源性冠狀病毒
豬源性冠狀病毒雖然不會感染人類,但是同樣會造成巨大的經(jīng)濟損失,如2010年以來在中國養(yǎng)豬業(yè)流行的豬流行性腹瀉病毒(Porcine Epidemic Diarrhea Virus,PEDV)導(dǎo)致了100萬頭仔豬死亡,美國自2013年起也因PEDV損失10%的仔豬[3]。截至目前,從豬上共鑒別了6類常見冠狀病毒,分別為傳染性胃腸炎病毒(Transmissible Gastroenteritis Virus,TGEV)、PEDV、豬呼吸道冠狀病毒(Porcine Despiratory Corouavirus,PRCV)、豬血凝性腦脊髓炎病毒(Porcine Hemagglutinating Encephalomyelitis Virus,PHEV)、豬德爾塔冠狀病毒(Porcine Delta Coronavirus,PDCOV)和豬急性腹瀉綜合征冠狀病毒(Swine Acute Diarrhoea Syndrome Coronavirus,SADS-COV)。作為養(yǎng)豬人,自然要對豬源性冠狀病毒有所了解,保護好當下的金豬。
2.1 PEDV、TGEV和PRCV
大部分養(yǎng)豬人對PEDV和TGEV不陌生,這兩種病毒感染豬的腸道后均可引起腹瀉、嘔吐和死亡等癥狀,且會造成1周齡以下的發(fā)病仔豬極高的死亡率,尤其是PEDV。2010年12月以來PEDV新的變異毒株給全國豬場帶來了巨大的損失,發(fā)病仔豬死亡率達80%~100%,目前國內(nèi)很多豬場仍然遭受該病毒的侵襲。TGEV于1946年在美國被鑒定出來,為豬上最早發(fā)現(xiàn)的冠狀病毒。目前該病毒在美國和歐洲的豬群中流行率較小,其中很大的原因歸咎于這兩個地區(qū)的豬群普遍感染PRCV。
PRCV作為TGEV在S基因片段大量堿基缺失后變異的病毒,主要感染豬的呼吸道,大多引起10~15周齡以上的豬呼吸道癥狀。研究發(fā)現(xiàn)大部分豬場為陽性狀態(tài),但通常豬群處于亞臨床癥狀,在其他病毒和細菌存在的情況下,該病的臨床癥狀才明顯。如豬繁殖與呼吸綜合征病毒(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus,PRRSV)和PRCV共感染可導(dǎo)致該病表現(xiàn)出明顯的臨床癥狀,兩者會共同加劇感染豬肺部病變。那么,為何TGEV在PRCV流行的歐洲地區(qū)會平靜下來?原因在于PRCV感染豬群后可誘導(dǎo)豬產(chǎn)生對抗TGEV的中和抗體,起到部分保護效果,而且這種保護力可以通過初乳或常乳保護新生仔豬,降低TGEV導(dǎo)致的仔豬死淘率(懷孕階段二次感染后母豬的乳汁可提供87.5%~100%保護率)[6]。
在國內(nèi),緣何TGEV仍然在豬場中普遍流行(山東規(guī)?;i場流調(diào)顯示,TGEV感染率達18.52%),導(dǎo)致豬場損失慘重?
筆者分析認為:
⑴ PEDV的廣泛流行以及PEDV和TGEV的混合感染加劇了豬場的損失;
⑵ 國內(nèi)豬繁殖與呼吸障礙綜合征(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome,PRRS)等免疫抑制性疾病導(dǎo)致豬群免疫力下降,母豬的母源抗體不能很好地保護仔豬(眾所周知,對PEDV和TGEV的防控,乳汁中的IgA發(fā)揮著關(guān)鍵的作用;引起母豬群免疫抑制的PRRS等疾病或者其他損害母豬黏膜免疫的因素可導(dǎo)致母源抗體水平降低)。
2.2 PDCoV、PHEV和SADS-COV
2012年,中國香港首次報道在豬上分離到PDCoV,感染豬的臨床癥狀類似于PEDV感染,表現(xiàn)為仔豬和母豬出現(xiàn)水樣腹瀉以及仔豬死亡(圖2),但感染仔豬的死亡率(30%~40%)低于PEDV引起的死亡率低,隨后內(nèi)地也從腹瀉豬的臨床樣品中檢測到PDCoV,并也出現(xiàn)仔豬死亡。2014年末,肖少波研究團隊從湖北、河南、安徽和廣東等地的豬場腹瀉病例中分離到多個PDCoV分離株;中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所馮力研究團隊對2014年1月至2015年11月收集的77家豬場的232份臨床腹瀉樣品進行了RT-PCR檢測,結(jié)果顯示10.34%(24/232)的樣品呈PDCoV陽性,且某些腹瀉病例僅僅分離到PDCoV。
1957年,加拿大第一個報道了豬感染PHEV后引發(fā)的臨床疾病,該病的主要癥狀包括4周齡以下的仔豬出現(xiàn)嘔吐、消瘦、腦脊髓炎以及死亡(圖3和圖4)[10-11]。目前,該病普遍存在于世界各地的豬群中,主要引起4周齡以下仔豬的死亡。PHEV是唯一一個會引起仔豬出現(xiàn)神經(jīng)癥狀的冠狀病毒。在中國,豬群最早的發(fā)病時間是1985年,發(fā)病地是北京,近年來多個豬場報道了該病的發(fā)生;根據(jù)2014年吉林市某豬場的報道,發(fā)病豬主要出現(xiàn)嘔吐和神經(jīng)癥狀,部分病豬伴隨著尖叫和拉稀,病豬最終均死亡[8-9]。流行病學(xué)調(diào)查顯示,雖然PHEV流行廣泛,但是發(fā)病案例較少,主要得益于母源抗體的保護。通常發(fā)病豬場都與后備母豬的大量引進有關(guān),因此應(yīng)引起豬場的重視。
SADS-COV為最近才發(fā)現(xiàn)的豬源性冠狀病毒,時間為2016年,發(fā)病地為廣東省清遠市的4家豬場,導(dǎo)致24 693頭仔豬死亡。該病毒引起的臨床癥狀和PEDV的基本一致,導(dǎo)致5日齡以下的仔豬出現(xiàn)急性拉稀和脫水,死亡率高達90%;然而,母豬等大齡豬感染后僅僅出現(xiàn)溫和型腹瀉,并且2 d內(nèi)即可康復(fù)。研究發(fā)現(xiàn),SADS-COV與HKU-2相關(guān)冠狀病毒的核酸序列相似性高達98.48%,有關(guān)數(shù)據(jù)表明該病毒可能來自于馬蹄蝠[12]。SADS-COV的發(fā)現(xiàn)提示我們養(yǎng)豬人:其他物種如蝙蝠的冠狀病毒對豬場的豬群具有一定的威脅。
3? 人源性和豬源性冠狀病毒之間的關(guān)系
如上文所述,目前的研究表明豬源性冠狀病毒不會感染人,而人源性冠狀病毒也不會在豬體內(nèi)復(fù)制。如2004年有研究人員嘗試用SARS冠狀病毒感染6周齡仔豬,雖然宣告失敗,但是實驗動物血清SARS病毒轉(zhuǎn)陽。另外,實驗用仔豬屬于PRCV抗體陽性動物,因此可能會存在干擾[13]。無論如何,豬源性冠狀病毒對人類是安全的,目前生物安全級別非常高的豬場絕對是安全的地方。但是,我們要警惕豬作為載體將野生動物身上的病毒傳染給人類!
4? 豬源性冠狀病毒的防控
無論是人類還是動物,對傳染病的防控都需要遵循控制傳染源、切斷傳播途徑和保護易感動物/人的策略,因此生物安全應(yīng)擺放在豬源性冠狀病毒病防控的首要位置。對豬場來說,一如既往地加強生物安全不僅是為了防控非洲豬瘟,也是為了防控豬的其他疾病,如豬源性冠狀病毒。
在養(yǎng)豬生產(chǎn)中,豬場保護易感動物的第一個方法是生物安全。當然,豬群感染冠狀病毒后,保護易感動物以減少損失同樣非常重要。在6類常見的豬源性冠狀病毒中,無論是PEDV和TEGV,還是PRCV、PDCOV、PHEV以及SADS-COV,它們均會對幼齡仔豬產(chǎn)生較大的危害,但成年豬感染后僅引起輕微的癥狀;因此,在疫情發(fā)生時,保護幼齡仔豬是豬場首要任務(wù)。由于幼齡仔豬的免疫系統(tǒng)未發(fā)育成熟,無法采用刺激新生仔豬使其產(chǎn)生免疫力的方法,因此養(yǎng)豬生產(chǎn)中保護幼齡仔豬的常見方法有:⑴刺激或補充新生仔豬干擾素,如給仔豬注射新城疫Ⅰ系疫苗產(chǎn)生的干擾素能夠減少PEDV引起的損失;⑵通過母源抗體保護仔豬。在這兩種方法中,效果最好的當屬第 2種,也最受大家青睞。
要利用母源抗體保護仔豬,首先要刺激母豬產(chǎn)生免疫力,然后通過初乳和常乳將保護力傳遞給仔豬。這種免疫保護具有一定的交叉性,如上文提到的歐洲地區(qū)的豬群廣泛感染后PRCV產(chǎn)生了對抗TEGV的保護力,因此這些地區(qū)的TEGV得到了很好控制。
如何刺激母豬產(chǎn)生針對冠狀病毒的保護力?通常有兩種做法:返飼和接種疫苗。目前尚無疫苗可以預(yù)防PDCOV、PHEV和SADS-COV的感染,但已有多個商品疫苗可預(yù)防PEDV和TEGV的感染,然而疫苗的免疫效果一直存在爭議。另外,2010年P(guān)EDV變異毒株的廣泛流行導(dǎo)致疫苗的免疫預(yù)防效果大打折扣。雖然返飼法在美國和泰國廣泛使用,但是國內(nèi)的使用效果存在較大的差異。筆者以PEDV為例闡述冠狀病毒疫苗和返飼法,希望對大家有所啟示。
⑴ 母豬的胎盤組織結(jié)構(gòu)決定了仔豬出生時體內(nèi)沒有母源免疫球蛋白。在自身主動免疫發(fā)揮作用前,仔豬通過初乳和常乳中的抗體進行被動獲得性保護。此外,給新生仔豬接種PEDV疫苗進行免疫存在兩個問題:①母源抗體可干擾疫苗的免疫反應(yīng);②仔豬需要到達3周齡才能產(chǎn)生堅實的免疫力。
⑵ PED的防控依靠母源免疫力,主要依靠母豬乳汁中的IgA。初乳中含量最高的抗體為IgG,初乳轉(zhuǎn)換成常乳后,乳汁中的IgG含量急劇下降,此時含量最高的抗體為IgA,為主要免疫保護蛋白。仔豬從母豬初乳獲得IgG,可防止系統(tǒng)性感染;常乳中的分泌型IgA(sIgA)可產(chǎn)生局部被動免疫保護力,保護仔豬腸道。
⑶ IgG主要通過肌肉注射由中樞免疫系統(tǒng)產(chǎn)生。但是,對新生仔豬起主要保護作用的抗體是sIgA,主要由腸道黏膜免疫產(chǎn)生。研究表明,80%的IgA抗體分泌細胞(ASC)定植于腸道相關(guān)淋巴結(jié)中(腸道黏膜免疫面積非常大,鋪開猶如一個足球場。因此,sIgA主要由腸道黏膜免疫產(chǎn)生,小部分由中樞免疫產(chǎn)生)。母乳被動免疫保護哺乳仔豬主要依靠IgA漿母細胞傳遞到乳腺,并且sIgA在常乳中蓄積,這種傳遞被稱為“腸道-乳腺-sIgA軸”[14]。
⑷ IgA主要由腸道黏膜免疫產(chǎn)生,需要消化道受到活病毒的刺激。多項研究表明,乳汁中PEDV中和抗體的產(chǎn)生需要活病毒刺激豬的消化道,因此返飼比肌肉注射疫苗能更好地刺激母豬乳汁中sIgA的產(chǎn)生。
⑸ 滅活苗或亞單位(S蛋白)苗腸道外疫苗免疫陰性母豬,不能很好地誘導(dǎo)黏膜免疫的產(chǎn)生,但可促進IgG的產(chǎn)生(主要在血清和初乳中)。常乳中的IgG水平會迅速下降,給仔豬提供的乳源性免疫保護力非常有限。但是,在某些情況下也有例外,如血清中IgG的水平非常高,被大量傳遞到初乳中,并且在常乳中保持較高的水平,在新生仔豬出生后第1周可以提供持續(xù)片段性的保護力。
⑹ 返飼活病毒可以很好地誘導(dǎo)母豬產(chǎn)生sIgA,而非腸道免疫,如肌肉注射滅活苗或亞單位苗不能很好誘導(dǎo)陰性母豬產(chǎn)生sIgA或免疫保護力,但作為自然感染后加強免疫非常有效。因為經(jīng)消化道感染后腸道源的IgA記憶細胞不僅僅在小腸中存在,同時在系統(tǒng)性中樞免疫器官如脾臟中也存在,所以第2次接種滅活苗后作用于中樞免疫同樣可以誘導(dǎo)sIgA的大量產(chǎn)生。
⑺ 臨床中部分豬場返飼失???常見原因如下:①返飼操作不當,如返飼材料的質(zhì)量不合格,正確的做法是選取7日齡內(nèi)出現(xiàn)典型癥狀的仔豬制作材料;返飼過程中出現(xiàn)高溫或太陽光殺死了病毒;②豬場的偽狂犬病和豬瘟不穩(wěn)定;③亞健康母豬問題,如PRRS和霉菌毒素等導(dǎo)致的亞健康母豬,這部分母豬在返飼后并未產(chǎn)生保護力,或產(chǎn)生的sIgA水平低,不能很好地保護仔豬,導(dǎo)致PED在豬場中零星發(fā)生。
5? 結(jié)語
一場沒有硝煙的戰(zhàn)爭讓世人認識到冠狀病毒的厲害,看不見的敵人給世界的經(jīng)濟帶來了巨大的損失。作為養(yǎng)豬人,冠狀病毒一點也不陌生,PEDV和TGEV這些大家熟知的冠狀病毒給豬場同樣帶來了巨大的經(jīng)濟損失。此次的新型冠狀病毒同樣給養(yǎng)豬業(yè)帶來了警示:PDCOV、PHEV和SADS-COV等已經(jīng)出現(xiàn)的和未出現(xiàn)的冠狀病毒時刻威脅著養(yǎng)豬業(yè)。PEDV等豬源性冠狀病毒的防控與母豬腸道黏膜免疫反應(yīng)密切相關(guān),腸道接觸活病毒才能激發(fā)母豬產(chǎn)生更多的sIgA,隨后通過腸道-乳腺-sIgA軸使乳汁含有更多的保護性抗體。因此,改善母豬腸道黏膜免疫對防控PEDV等冠狀病毒的感染非常重要。此外,豬場要避免PRRS和霉菌毒素等對母豬免疫力的破壞,防止PRRS引發(fā)豬場暴發(fā)PED。
參考文獻:(14篇,略)