牛婷婷,張淼潔,原 霖,張 寧,高夢(mèng)錦,張小元,朱連德
(北京中科基因技術(shù)股份有限公司,北京 102600)
豬繁殖與呼吸綜合征(PRRS),又稱“豬藍(lán)耳病”,是一種嚴(yán)重影響全球養(yǎng)豬業(yè)的疫病。該病病原為有囊膜的RNA病毒,可引起感染豬發(fā)熱、厭食,妊娠母豬晚期流產(chǎn)、早產(chǎn)、產(chǎn)死胎/弱胎和木乃伊胎等繁殖障礙癥狀,以及各種年齡豬(特別是仔豬)的呼吸困難。豬繁殖與呼吸綜合征病毒(PRRSV)分為基因Ⅰ型(歐洲株)與Ⅱ型(美洲型),極易變異和演化,呈現(xiàn)毒株的多樣性與致病性的差異,其變異主要集中于非結(jié)構(gòu)蛋白Nsp2編碼區(qū)、結(jié)構(gòu)蛋白ORF5,同時(shí)毒株之間也存在一定的重組現(xiàn)象。
文章對(duì)2018-2020年我國部分地區(qū)的樣品進(jìn)行回溯性調(diào)查研究,從PRRSV抗體、核酸檢測(cè)以及分子遺傳變異3個(gè)方面進(jìn)行了檢測(cè)和分析,希望了解近期我國豬繁殖與呼吸綜合征的流行病學(xué)變化情況,為該病的防控和區(qū)域凈化提供數(shù)據(jù)支持。樣品
陽性場(chǎng):只要場(chǎng)內(nèi)樣品檢出1例陽性樣品,該場(chǎng)為陽性場(chǎng)
場(chǎng)陽性率:陽性場(chǎng)次數(shù)/被檢場(chǎng)次數(shù)×100%
場(chǎng)內(nèi)個(gè)體陽性率:被檢場(chǎng)場(chǎng)內(nèi)陽性樣品總數(shù)/被檢場(chǎng)檢測(cè)樣品總數(shù)×100%
樣品陽性率:所有被檢樣品檢測(cè)結(jié)果為陽性數(shù)量/檢測(cè)份數(shù)×100%
1.3.2 統(tǒng)計(jì)方法
根據(jù)被檢豬場(chǎng)規(guī)模的差異,將被檢豬場(chǎng)分成規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)(存欄≥3 000頭)和散戶(存欄<3 000頭),用Epi info7軟件計(jì)算不同組別的OR(Odds Ratio,比值比)、95%CI(Confi dence interval,置信區(qū)間)和P值,分析各組間的抗體及核酸陽性率差異。
1.3.3 空間分布
用Power BI軟件制作所有被檢樣品來源地區(qū)在我國的分布情況。
樣品來自于2018-2020年我國24個(gè)省份3 525個(gè)不同規(guī)模豬場(chǎng)共計(jì)106 924份血清樣品。
抗體檢測(cè)采用ELISA方法,使用商品化試劑盒進(jìn)行檢測(cè),詳細(xì)操作步驟及結(jié)果判定按照試劑盒說明書進(jìn)行。
1.3.1 指標(biāo)定義
陽性樣品:檢測(cè)結(jié)果為陽性的
2018-2020年P(guān)RRS抗體不同地區(qū)場(chǎng)內(nèi)及個(gè)體抗體平均陽性率分別為88.9%與70.6%。從不同年份看,2018-2020年場(chǎng)陽性率分別為95%、92%、86%,樣品陽性率分別為79%、77%、64%,均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)(見圖1)。
圖1 2018-2020年P(guān)RRSV抗體陽性率分布圖
與前兩年相比,2020年場(chǎng)內(nèi)個(gè)體陽性率中位數(shù)較低,為78.57%,但是分布更為離散,提示不同場(chǎng)點(diǎn)的場(chǎng)內(nèi)個(gè)體抗體陽性率差異較大(見圖2)。
圖2 2018-2020年場(chǎng)內(nèi)個(gè)體抗體陽性率分布圖
從不同季度看,PRRSV抗體的樣品陽性率分布未呈現(xiàn)出季節(jié)性的特征,但自2020年第一季度起呈持續(xù)降低趨勢(shì)(見圖3)。
圖3 2018-2020年不同季度PRRSV抗體樣品陽性率
從不同區(qū)域看,2018年、2019年各地區(qū)場(chǎng)陽性率、樣品陽性率差異不大;2020年,場(chǎng)陽性率華中區(qū)最高(88.3%)、華南區(qū)最低(58.7%),樣品陽性率西北區(qū)最高(75%)、西南區(qū)最低(24%)(見圖4)。
圖4 2018-2020年我國不同區(qū)域PRRSV抗體陽性率分布圖
從不同養(yǎng)殖場(chǎng)類型來看,規(guī)模場(chǎng)場(chǎng)陽性率88.1%,散戶場(chǎng)陽性率89.2%,經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn),規(guī)模場(chǎng)和散戶的場(chǎng)陽性率未發(fā)現(xiàn)顯著差異(見表1)。
表1 PRRSV抗體在不同養(yǎng)殖規(guī)模場(chǎng)分布差異
樣品來自于2018-2020年我國27個(gè)省份3 981個(gè)不同規(guī)模豬場(chǎng)(場(chǎng)次)的23 708份樣品,樣品類型為組織、豬全血、精液、唾液、精液等。
核酸檢測(cè)采用RT-PCR和qPCR方法,使用商品化試劑盒進(jìn)行檢測(cè),詳細(xì)操作步驟及結(jié)果判定按照試劑盒說明書進(jìn)行。
統(tǒng)計(jì)分析指標(biāo)同1.3。
2018年到2020年,PRRSV核酸的場(chǎng)陽性率逐年降低,分別為45.4%、27.8%、22.9%;樣品陽性率也呈現(xiàn)降低趨勢(shì),2018年最高,為22.1%,2019年、2020年分別為11.8%和13.9%,較2018年有較大幅度降低(見圖5)。
圖5 2018-2020年我國PRRSV抗體陽性率分布圖
從不同季度看,除2018年外,其余年份第4季度樣品陽性率較高(見圖6)。
圖6 2018-2020年不同季度PRRSV核酸樣品陽性率分布圖
從不同區(qū)域看(見圖7),不同地區(qū)場(chǎng)陽性率、樣品陽性率差異較大;2020年,場(chǎng)陽性率東北區(qū)最高(30%)、華南區(qū)最低(6.2%);樣品陽性率東北區(qū)最高(21.7%),華南區(qū)(1.8%)、西南區(qū)最低(1.5%)。
圖7 2018-2020年我國不同區(qū)域PRRSV核酸陽性率分布圖
從不同養(yǎng)殖場(chǎng)類型看,規(guī)模場(chǎng)樣品陽性率為14.6%,散戶樣品陽性率為13.8%,經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn),不同養(yǎng)殖類型場(chǎng)點(diǎn)的樣品陽性率存在一定差異(見表2)。
表2 PRRSV平均個(gè)體核酸陽性率在不同宿主中分布差異
共對(duì)336份樣品的PCR擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)序,獲得73條基因序列,將ORF5與NSP2片段序列通過DNASTAR軟件的MegAlign功能與GenBank上已發(fā)表的國內(nèi)外流行PRRSV參考毒株進(jìn)行序列比對(duì),構(gòu)建遺傳進(jìn)化樹,進(jìn)行同源性分析。
經(jīng)測(cè)序分析(見表3、圖8),PRRSV NADC30-like毒株占比53%,PRRSV高致病型毒株占比22%,PRRSV經(jīng)典型毒株占比10%,PRRSV歐洲型毒株占比4%,PRRSV重組毒株占比11%,重組毒株主要來源于華南地區(qū)。
圖8 2018-2020年我國不同區(qū)域PRRSV核酸陽性率分布圖
表3 2018-2020年國內(nèi)部分地區(qū)PRRSV分離毒株分型占比情況
從毒株類型來看(見表4、圖9),2019年和2020年毒株類型呈現(xiàn)出多樣性,主要為NADC30-like株,其次為高致病型毒株,重組毒株、經(jīng)典型毒株、歐洲型毒株并存。2018年因數(shù)據(jù)來源局限性,分離獲得毒株主要為NADC30-like。
表4 2018-2020年國內(nèi)部分地區(qū)PRRSV分離毒株分型占比情況 %
圖9 2019-2020年國內(nèi)部分地區(qū)PRRSV分離毒株分型占比情況
PRRSV ORF5基因進(jìn)化樹分析:所獲ORF5基因序列43條,其中,有40株為美洲型,3株歐洲型。其中,以HENAN-XINX、NADC30為代表株的lineage1的14株、以CH-1a、JXA1為代表株的lineage8(sublineage8.7) 的 15株、lineage5(sublineage5.1)5株,其代表株為VR2332和BJ-4,QYYZ為代表的lineage3的有6株。LV毒株為代表的genotypeⅠ有3株。
PRRSV NSP2基因進(jìn)化樹分析:所獲 NSP2基因序列30條,與HUN4、JXA1和TJM毒株等國內(nèi)流行毒株屬于同一進(jìn)化分支且遺傳關(guān)系較近,均屬于PRRSV美洲Ⅳ型基因亞型,其中與TJM毒株遺傳進(jìn)化關(guān)系最為接近,與歐洲型代表毒株遺傳進(jìn)化關(guān)系較遠(yuǎn)。
通過核酸檢測(cè)結(jié)果與分子生物學(xué)分析顯示,2018-2020年我國部分地區(qū)豬群感染PRRSV較為普遍。主要是美洲型毒株lineage(NADC30-like)與 lineage8(HP-PRRSV)。 感染豬群存在不同譜系PRRSV毒株混合感染,且呈現(xiàn)不同程度的變異。
本調(diào)查結(jié)果顯示:1)對(duì)106 924 份豬血清PRRSV抗體檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析,2018年樣品陽性率為79.0%,2019年為76.8%,2020年為64.9%,整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。2)對(duì)23 708份樣品PRRSV核酸檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析,每年第4季度樣品陽性率均高于當(dāng)前前3季度,呈現(xiàn)出季節(jié)性特征。3)基因序列分析顯示,PRRSV流行毒株主要為美洲型毒株lineage1(NADC30-like)與 lineage8(HP-PRRSV)。感染豬群存在不同譜系PRRSV毒株混合感染,且呈現(xiàn)不同程度的變異。43例樣品的ORF5 基因序列與美洲型代表毒株同源達(dá)78.8%~100.0%,其中與LV和LENA 毒株同源性低,為51.8%、21.7%,與其他各型代表毒株的同源性均在78.8%以上;30例樣品NSP2 基因序列與美洲型代表毒株同源達(dá) 78.5%~99.4%,其中與JXA1毒株同源性最高,達(dá)99.4%,而與其他各型代表毒株的同源性均在 88.4%以下。
從調(diào)查情況來看,PRRS在我國仍然呈現(xiàn)廣泛流行,防控形勢(shì)總體平穩(wěn),但不同地區(qū)呈現(xiàn)一定差異,不同豬場(chǎng)之間的感染情況差異較大。該病臨床上主要表現(xiàn)為繁殖障礙、呼吸道疾病及豬群繼發(fā)感染。對(duì)于PRRS的診斷,可以通過流行病學(xué)特點(diǎn)以及臨床癥狀做出初步診斷,但是由于亞臨床癥狀以及繼發(fā)感染普遍存在,該病的鑒別診斷需要通過實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)后方可確定。PRRSV屬于RNA病毒,在感染壓力和外環(huán)境影響下,其基因序列的變異和重組,導(dǎo)致毒株種類眾多,不同毒株的致病力不同,臨床情況復(fù)雜,防控難度加大。因此,對(duì)于PRRSV毒株類型的變化及其病原生態(tài)學(xué),需要持續(xù)監(jiān)測(cè)其演變情況。對(duì)于養(yǎng)殖場(chǎng)來說,通過對(duì)豬場(chǎng)毒株的基因類型進(jìn)行測(cè)序分析,結(jié)合整體情況制定合適的防控方案,做好生物安全措施,適時(shí)開展凈化,減少因免疫抑制病引發(fā)的繼發(fā)性細(xì)菌感染,是有效防控PRRS,降低豬場(chǎng)損失的必要措施。
我國PRRS的抗體陽性率普遍較高,這與疫苗的普遍使用有直接關(guān)系。但是,2018-2020年度PRRSV抗體呈整體下降趨勢(shì),特別是2020年,從第1季度到第4季度,抗體陽性率持續(xù)下降。自從2018年非洲豬瘟在我國暴發(fā)之后,豬場(chǎng)為盡量降低豬群應(yīng)激,采取了減少疫苗使用種類及頻次的措施,生物安全措施較好的部分種豬場(chǎng)開始進(jìn)行PRRS凈化,對(duì)陽性豬只進(jìn)行了檢測(cè)、淘汰等措施,這可能是導(dǎo)致抗體陽性率持續(xù)降低的原因之一。東北、華東以及西北3個(gè)地區(qū)PRRSV的抗體陽性率相差不大,均在70%以上;而華中、華北地區(qū)PRRSV抗體陽性率次之,在61%~69%之間,而西南地區(qū)PRRSV抗體陽性率最低,為26.3%。西南地區(qū)PRRSV抗體陽性率最低的一個(gè)原因是缺失2018年的樣品數(shù)據(jù),導(dǎo)致其平均抗體陽性率較低,因此該數(shù)據(jù)結(jié)果與其他區(qū)域不具備可比性。
2018-2020年共收集到7個(gè)區(qū)域27個(gè)省份不同規(guī)模豬場(chǎng)樣品進(jìn)行核酸檢測(cè),統(tǒng)計(jì)分析顯示,PRRSV核酸陽性率整體呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì),場(chǎng)陽性率由2018年的45.4%下降到2020年的22.9%,樣品陽性率由2018年的22.1%下降到2020年的13.9%。與2018年非洲豬瘟在我國發(fā)生之前相比,PRRS流行與發(fā)生比較平穩(wěn)。隨著生物安全管理被納入豬場(chǎng)的核心工作,豬場(chǎng)生物安全體系不斷完善,車輛洗消、人員管控、引入豬只隔離檢測(cè)等措施的實(shí)施,在很大程度上降低了病毒性疫病對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境的污染,也大幅度降低了PRRSV的污染面,豬場(chǎng)感染率呈現(xiàn)明顯的下降態(tài)勢(shì),在PRRS防控方面顯現(xiàn)出了積極成效。
從時(shí)間特征來看,第4季度核酸陽性率高于前3季度。因冬春季節(jié)氣候原因,在豬場(chǎng)管理相對(duì)薄弱的情況下容易發(fā)生呼吸道、消化道疾病,且PRRSV 對(duì)熱和干燥敏感,在熱和干燥的條件下能夠迅速失活,適應(yīng)潮濕和陰冷環(huán)境的理化特性,造成PRRS流行與季節(jié)有一定的相關(guān),但由于此次調(diào)查數(shù)據(jù)僅為2018-2020年我國部分地區(qū)收集的樣品,部分地區(qū)和年份樣品數(shù)量較少,不能完全代表全國疫病流行情況,僅作為臨床疫病防控參考,是否有顯著差異仍需持續(xù)監(jiān)測(cè)才可以進(jìn)一步證實(shí)。
調(diào)查結(jié)果顯示,目前我國豬群主要流行的仍然為美洲型毒株lineage1(NADC30-like),高致病型毒株、重組毒株、經(jīng)典型毒株、歐洲型毒株等多種毒株類型共存。近年來,PRRSV新亞群逐步增多且出現(xiàn)毒株重組現(xiàn)象,本次調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)的毒株中重組毒株占比為11%。雖然目前PRRSV 基因組變異與致病性增強(qiáng)或減弱之間的關(guān)系仍不明確,但常常由于新毒株的傳入而造成豬場(chǎng)PRRS不穩(wěn)定,這些重組不僅導(dǎo)致新的PRRSV基因型出現(xiàn),使病原鑒定的復(fù)雜性提高,而且一定程度上影響了PRRSV的毒力,同時(shí)也使該類毒株的致病性發(fā)生改變,給防控帶來很大挑戰(zhàn)。此外,自2016年新毒株NADC34-like毒株在美國首次報(bào)道后,該毒株逐漸在世界范圍內(nèi)流行開來,2017年,NADC34-like PRRSV在我國首次報(bào)道,NADC34-like毒株屬于Sublineage1.5的一員,已在我國多個(gè)地方取代高致病性PRRSV(HP-PRRSV)成為主要的流行株,對(duì)國內(nèi)也存在嚴(yán)重的威脅,因此,我們必須對(duì)NADC34-like毒株加強(qiáng)監(jiān)測(cè)力度,做好防控措施。同時(shí)近期美國豬群主要流行毒株P(guān)RRSV 1-4-4變異株Lineage 1C毒株,也不容忽視。通過不斷跟蹤毒株的變異情況,分析毒株的變異方向,可提早預(yù)測(cè)PRRS的流行趨勢(shì),減少其造成的經(jīng)濟(jì)損失。
通過2018-2020年中國多地區(qū)PRRS流行病學(xué)回溯性調(diào)查,對(duì)我國部分地區(qū)的樣品PRRSV抗體、核酸檢測(cè)以及分子遺傳變異3個(gè)方面進(jìn)行檢測(cè)和分析,了解了PRRS在我國流行變化情況,為PRRS防控和下一步區(qū)域凈化提供了一定的數(shù)據(jù)參考。