任 杰,張建超,彭祿庭,韓奇鵬
(1.瀏陽市農業農村局,湖南 瀏陽 410320;2.瀏陽市畜牧獸醫水產局,湖南 瀏陽 410300;3.湖南農業大學動物科學技術學院畜禽遺傳改良湖南省重點實驗室,長沙 410128)
非洲豬瘟(ASF)被世界動物衛生組織(OIE)列為烈性傳染病之一,被我國列為一類動物疾病,可使不同年齡、不同品種家豬的高致死性出血性疾病,主要由ASF 感染引起一種高度接觸性、烈性、急性傳染病[1-2]。臨床表現根據動物免疫狀態和病毒株毒力不同,急性感染癥狀有高燒、內臟器官、高燒和猝死,從急性到慢性感染,動物感染后3~10 d死亡,死亡率100%[3-4]。
叢林豬或非洲疣豬與家豬不同,被ASFV感染后,通常無癥狀,但病毒血癥滴度低,可造成持續感染[5]。現在已知的蟲媒DNA 病毒是ASFV,其家豬重要傳染源是持續感染的軟蜱和野豬,還可通過乳突鈍緣蜱傳播[6-7]。小型養殖場和家庭農場家庭養殖對ASF生物安全防空難度較大,主要因為ASF早期臨床癥狀與其他疾病臨床癥狀相似,早期發現ASF較為困難,當出現類似的臨床癥狀時,血液中已經存在大量病毒,且散毒能力非常強。OIE規定ASF是烈性傳染病之一,經查實必須通報,并對該地區實施貿易限制,通過加強國際和國家間及國家內部不同省份和地區的相互合作,對ASF采取一定的防控措施。
雖然一些防控措施可有效減少ASF的傳播,但因國情復雜,國家邊境線較長,人員和產品與疫情國家和地區往來頻繁,且我國復原遼闊,有較多軟蜱和野豬分布,家豬養殖數量較大及生物安全水平較低,導致我國新ASF疫情爆發[8]。
核質巨DNA 病毒ASFV 是唯一已知的蟲媒DNA 病毒,唯一隸屬于DNA 病毒目,非洲豬瘟病毒科、非洲豬瘟病毒屬。根據毒力不同將其分為感染無臨床癥狀毒株、低毒力、中等毒力和高致病性等。ASFV 主要在胞質的病毒工廠內進行復制,通過網格蛋白介導和巨胞飲的吞噬作用感染主單核巨噬細胞系統[9-10]。前期主要感染單核巨噬細胞系統復制,后期擴散至全身其他細胞。主要通過呼吸道和消化道侵入機體,在扁桃體內增殖,導致免疫系統受損,進入血液后,引起組織器官出血等。
ASFV 不同毒株之間基因組大小存在差異,基因為線性雙鏈DNA 分子,病毒粒子具有雙層囊膜20面體結構。根據B646LJ基因進行分類,ASFV有24 個基因型[11]。ASFV 基因組可編碼150 多個開放閱讀框,成熟病毒粒子含有68 種結構蛋白[12-13]。根據ASFV病毒粒子蛋白功能不同,主要分為以下幾類:如 P62 和 P220 多肽、P54、P72、PE248R、P49 和CD2v 等,構成病毒粒子結構的蛋白質,4%的蛋白參與病毒形態發生;19%的蛋白參與病毒RNA 修飾和基因轉錄;6%的蛋白在維持病毒基因組的完整性中發揮作用;4%的蛋白參與病毒進入細胞的過程;3%的蛋白參與病毒逃逸宿主的免疫系統;其他已知蛋白10%,還有34%的未知蛋白[14]。
非洲豬瘟病毒感染豬后引起一種豬急性傳染病叫做非洲豬瘟。非洲豬瘟的臨床癥狀主要有兩種。強毒株感染豬后的2~7 d,皮膚出現紅斑,感染個體有高燒現象,食欲不振,精神萎靡,嘔吐,眼結膜炎,內臟和皮下出血,腹瀉,且排泄物中有血絲。懷孕個體出現流產征兆,呼吸脈搏頻率加快。解剖死亡個體后發現脾臟腫大。出現臨床癥狀4~10 d 后死亡,致死率達100%[15]。個體被弱毒株感染后,癥狀差異較大,有打噴嚏、咳嗽等呼吸道疾病癥狀及腹瀉等腸道疾病癥狀。還有個體被弱毒株感染后,沒有明顯臨床癥狀,與正常個體無異。如果個體自身免疫力較強,則不出現非洲豬瘟臨床癥狀。但如果個體較弱,則出現臨床癥狀不斷加重的現象,一般臨床癥狀持續5~30 d,45 d 后死亡。弱病株感染死亡率30%~70%,存活個體將成為病毒終身攜帶者,具有持續感染其他個體的能力,因此給非洲豬瘟的防控帶來很大的困難[16-17]。
非洲豬瘟病毒的主要攜帶者有非洲疣豬、非洲叢林豬、非洲巨林豬、家豬和鈍緣蜱等。
體重50~150 kg 的非洲疣豬是非洲豬瘟病毒首個脊椎動物宿主,主要分布在撒哈拉沙漠以南的非洲。無夜間活動習慣的非洲疣豬喜歡穴居,這一習性導致非洲疣豬易于被軟蜱叮咬,進而將非洲豬瘟病毒傳染給非洲疣豬。疣豬被軟蜱叮咬7 d后,由于自身免疫系統較強,個體只出現毒血癥,數周后痊愈,并無明顯的臨床癥狀出現,但個體成為非洲豬瘟病毒的永久攜帶者。因此,非洲疣豬是非洲豬瘟病毒的主要攜帶者和傳播者。繁殖能力較強的非洲豬瘟能在干旱高溫的自然環境下存活,且種群密度大、分布廣泛等特點,所以與家豬接觸幾率較高。非洲疣豬與非洲國家的多次大規模爆發的非洲豬瘟均有關系。非洲疣豬數目大、分布廣,致使非洲豬瘟不能在非洲被徹底撲滅[18]。
歐亞野豬主要分布在歐洲大陸,家豬由歐亞野豬馴養而來。歐亞野豬和家豬是非洲瘟病毒的易感者,對非洲豬瘟沒有抵抗能力。非洲豬瘟爆發與歐亞野豬和家豬有關的國家和地區有中亞的格魯吉亞,中北美洲的古巴和西歐、南歐,東歐的俄羅斯等。雖然歐亞野豬的非洲豬瘟疫情已經被完全撲滅,但歐洲家豬養殖場規模較大,生豬,家豬的密度較高,已經成為非洲豬瘟在歐洲大陸的主要傳播對象,非洲豬瘟疫情給歐洲經濟造成了數額巨大的損失[19-20]。作為非洲豬瘟病毒已知的唯一蟲媒——鈍緣蜱,是ASFV的儲藏宿主和傳播媒介。根據昆蟲學分類,蜱屬于節肢動物門,螯肢亞門,蛛形綱,螨蜱亞綱,寄螨總目。蜱分為軟蜱科、納蜱科和硬蜱科3個科。目前能傳播非洲豬瘟病毒的只有軟蜱科的鈍緣蜱屬。硬蜱的成蟲軀體有角質化的硬殼,而軟蜱沒有,蜱分布十分廣泛。鈍緣蜱的生活史分為卵、幼蟲、若蟲、成蟲4個階段。除卵外,每一階段都需要吸血才能夠發育到下一階段。如鈍緣蜱生命力頑強,可以長時間內不吸血而存活,成蟲可存活>15 年。成蟲每次吸血時間可以持續15~70 min,且吸血能力非常強。繁殖能力較強,雌性蜱每次可產卵幾百枚,卵的理想寄主是嚙齒動物[21]。但鈍緣蜱的活動能力較差,自身不能長距離遷徙,一般隨宿主進行遷徙。而游走鈍緣蜱則主要生活在豬圈縫隙、沙土中和房屋空隙。非洲豬瘟病毒在非洲鈍緣蜱體內能夠存活3 年,在游走鈍緣蜱體內能夠存活5年。由于蜱體內存在特殊的防御機制,致使病毒對蜱的生存不造成影響。非洲鈍緣蜱主要分布于非洲大陸,而游走鈍緣蜱主要分布于歐洲大陸,都是非洲豬瘟病毒最主要的生物媒介。兩種蜱都喜歡寄居在脊椎動物或哺乳動物干燥的巢穴中。鈍緣蜱作為非洲豬瘟的傳播過程中主要對象,消滅鈍緣蜱是防控非洲豬瘟疫情傳播的重要措施[22]。在中國境內的鈍緣蜱有特突鈍緣皮和左氏鈍緣蜱,暫時沒有在兩種鈍緣蜱體內發現非洲豬瘟病毒,但很可能成為非洲豬瘟病毒的潛在攜帶者[23]。
非洲叢林豬主要分布在非洲中部、東部、南非和馬達加斯加群島。有研究發現,非洲豬瘟病毒可以在非洲叢林豬和軟蜱之間互相傳播,因為非洲豬瘟病毒可在非洲叢林豬體內進行繁殖。但非洲叢林豬與非洲疣豬有很大的不同,個體數量較少,喜歡夜間活動,種群密度較稀,沒有穴居的生活習性,與軟蜱及家豬的接觸機會減少,所以非洲叢林豬不是非洲豬瘟病毒的主要傳播者[24]。
非洲巨林豬數量較少,很少感染非洲豬瘟病毒,不被視為非洲豬瘟病毒的主要攜帶者,在非洲豬瘟傳播中起的作用尚不明了[25]。
最早在1921 年非洲肯尼亞發現非洲豬瘟,幾乎導致該地區豬群全部覆滅,快速擴增到非洲其他多個國家和地區,現在非洲仍然是主感疫區[26]。歐洲國家首例發現于1957 年的葡萄牙,并很快在歐洲大陸蔓延開來。20 世紀90 年代,葡萄牙的里斯本地區再次發生疫情,隨后傳播到歐洲其他國家,通過采取撲殺等有效措施,除了意大利撒丁島外,ASF基本在歐洲大陸消失。1971年,ASF從古巴傳入南美洲和拉丁美洲的多個國家[27]。歐洲第3次爆發是在2007年,很快擴散到烏克蘭、亞美尼亞、阿塞拜疆、高加索地區和俄羅斯等東歐國家,其流行的基因Ⅱ型毒株與莫桑比克等東非國家的流行毒株高度同源[28]。距離我國邊境較近的俄羅斯的伊爾庫茨克州在21世紀10年代爆發,與我國貿易頻繁,直接威脅我國生豬產業[29]。2018年8月1日,我國遼寧省沈陽市某養殖場發現首例ASF疫情[30]。對毒株B646L/p72 基因進行分析,分離得到基因為Ⅱ型,100%同源于愛沙尼亞2014、伊爾庫茨克2017 和俄羅斯克拉斯諾達爾2012 流行株,與白俄羅斯流行株Bell3/Grodno、格魯亞2007/1 和烏克蘭Ukr12/Zapo等俄羅斯流行株相似[31-32]。
ASF 是烈性傳染病,起因是非洲豬瘟病毒感染,死亡率極高,主要感染豬科動物,是迄今為止唯一蟲媒傳播的DNA 病毒,其還感染鈍緣蜱等軟蜱[29]。ASF 有5~9 d 的自然感染潛伏期,最長潛伏期為28 d,分隱性感染、慢性感染、亞急性、急性感染和特急性感染等[33]。
杭其木格等研究發現,對于ASF的防控沒有有效的免疫疫苗,主要依賴于前期診斷。實驗室判斷ASFV存在的方法是血球吸附實驗(HAD),但此實驗耗時較長、要求較高,不能普遍使用,只能作為ASFV實驗室參考[27]。ASFV常用的兩種診斷方法為分子生物學診斷和免疫學檢測。
ASFV 分子生物學診斷主要包括交叉引物恒溫擴增(CPA)、環介導等溫擴增技術(LAMP)、熒光定量PCR、巢式PCR和常規PCR等[34]。高瑤等根據病毒保守區域E183L(P54)建立起交叉引物擴增-診斷試紙聯用方法模型,最低可達200 個拷貝檢測限,樣品檢測的結果有97.8%都與熒光定量檢測結果相符合[35]。江彥增等運用新興的核酸擴增技術(LAMP、CPA),無需特殊儀器設備條件下,實現恒溫條件下的快速擴增,具有較高的臨床實用性,其中采用LAMP 只需30 min 即實現片段的擴增,較OIE 推薦的PCR 方法的靈敏度高出100倍[36]。李維彬等使用一種特異性強、敏感性高的全封閉反應的實時熒光定量PCR,解決了假陽性和跑膠過程中溴化乙錠的污染問題,有效實現定量檢測[37]。Basto 等采用的 PCR 方法,較 OIE 推薦的方法操作更簡單、準確性更高、特異性更強、更敏感[38]。
ASFV 免疫學檢測主要采用的是酶聯免疫吸附實驗(ELISA),此法是免疫學研究中最常見的方法。林彥星等根據P72、P30、pK205R、pB602L和P54 等蛋白構建ELISA 檢測方法,具有免疫原性、特異性和靈敏性等特性[39]。此外,王華等在顯微鏡下觀察到ASFV病原的存在。主要采用間接熒光抗體實驗(IFA),被檢血清為抗體,抗原是感染病毒的豬腎細胞,與熒光素標記的豬源抗體結合的方法[40]。還有劉賀等使用方法快速、經濟、敏感性和特異性高的熒光抗體實驗(FAT),有效鑒定待檢組織的ASFV 抗原,并被OIE 列為ASFV 的輔助診斷方法[41]。
肯尼亞是最早出現非洲豬瘟的非洲國家,隨后西班牙爆發非洲豬瘟,繼而傳播到美洲的一些國家,之后在格魯吉亞、高加索的阿塞拜疆和俄羅斯等地區都出現了大面積非洲豬瘟流行。非洲豬瘟的蔓延出現日益嚴重的趨勢[42]。
豬個體感染ASFV 后,不能產生ASFV 抗體,所以對ASF 的治療和預防沒有有效的疫苗和藥物[42]。滅活疫苗可誘導豬產生抗體,弱毒苗對同源病毒雖然有一定的效果,但安全性差,易擴散而引發疾病,沒有實質性的保護作用,且ASFV具有高度的變異性,使得弱病毒應用受到了限制[43]。目前對非洲豬瘟的治理主要還是進行嚴格檢測,一旦發現病豬或疑似病豬立即進行捕殺。
有ASF疫情的國家和地區,應限制工作人員的流動范圍和養豬場運輸工具實施嚴格的消毒措施及禁止相關豬肉制品和豬產品蛋白料的飼喂等必要的生物安全措施。為徹底凈化豬群,對發病豬、屠宰的病豬或疑似感染豬群進行掩埋或焚燒[44]。
沒有ASF流行的國家和地區,更應該加強對預防疫苗和診斷試劑的儲備和研究,建立合適、準確、快速的檢測方法,有ASF流行國家的活豬或相關產品應該嚴禁進口,對出入境進行有力的檢疫和監測,并對野豬、軟婢等傳播媒介進行生物安全評估,定期對ASF 進行流行病學調查,并加強監測,防止該病的傳入[45-46]。
在非洲豬瘟流行區,對疑似患病豬和患病豬除徹底撲殺外,沒有有效的非洲豬瘟病毒的疫苗。死豬尸體進行銷毀,豬舍等病豬污染的用品進行無害化處理。為防止非洲豬瘟病毒傳入,對易感動物地區采取控制豬肉、豬肉制品的進口及隔離觀察疫區來的人員車輛和可疑豬只,及時進行隔離和監控等相應的保護管理措施。
非洲豬瘟不但影響生豬產業健康發展和經濟效益,而且威脅到人類的食品安全。隨著實際生產過程中非洲豬瘟病毒不斷變異成新型病毒,對豬養殖業、疫苗防控等方面提出新的要求與挑戰,如何科學合理、快速有效防控非洲豬瘟病毒應予以關注。