千國勝 於慶雄 婁昆鵬 胡永明 彭俊平 歐偉業
摘要:豬圓環病毒(Porcine circovirus,PCV)是目前危害全球養豬業的重要病原之一。該病除了導致斷奶仔豬多系統衰竭綜合征(PMWS)、豬皮炎與腎病綜合征(PDNS)等,還可以導致新生仔先天性腦震顫(CT)、母豬繁殖障礙、增生性腸炎、豬呼吸道綜合征等。目前為止,該病毒有發現總共有PCV-1、PCV-2、
PCV-3和PCV-4四種基因型,其中PCV-2的致病性最強。近年來,隨著PCV-3的檢出率不斷提高,給養豬業帶來了新的問題。本文就PCV-3圓環病毒的病原學、流行病學、致病機理、臨床癥狀、診斷方法及防治措施作了全面的綜述,為更加全面地認識該病毒,防控該病毒在規?;i場暴發做基礎。
關鍵詞:豬3型圓環病毒;PCV診斷;防治
豬圓環病毒隨著養豬業發展,流行毒株也在發生變化。迄今為止,圓環病毒發現4種型號。PCV-1最早是由德國學者Tischer等于1974年在豬腎傳代細胞系PK15中分離發現,該病毒存在豬源原代、傳代細胞內,不表現細胞病變,對豬群健康沒有臨床表現。PCV-2最早是由Allan等1998年從有PMWS癥狀豬體內分離,該病的致病性較強,可以導致仔豬斷奶后綜合征(PMWS)和皮炎腎病綜合征(PDNS)等癥狀。PCV3最早發現于美國,在2015年北卡羅來納州一個豬場分離出一種新型的豬圓環病毒,后被命名為豬圓環病毒3型(PCV3),2016年華南農業大學首次分離到毒株PCV3,China/GD2016株,該毒株和美國PCV3毒株同源性97.4%~98.5%。2019年,湖南大學生物學院研究團隊在有嚴重臨床癥狀的豬只中分離到了一種新型的圓環病毒,暫命名為PCV4。該病毒其基因組的大小為
1 770個核苷酸,河南農業大學研究團隊把PCV4和其他圓環病毒同源性比較,發現PCV4和PCV2的Cap蛋白同源性在44%~46%,韓國學者在健康豬群也檢測到了PCV4,因此PCV4的致病性有待進一步研究。
1 病原學
PCV屬于圓環病毒科圓環病毒屬。豬圓環病毒是一種小型的環狀、無包膜、單鏈DNA病毒。所有的PCV具有相似的形態,由一個緊密的環狀單鏈DNA基因組組成,PCV3病毒顆粒是無囊膜、直徑約13~25nm,基因組全長2 000個nt,主要包括3個開放性閱讀框。其中ORF1編碼的復制酶(replicase,Rep)蛋白,與病毒復制相關,ORF2編碼的衣殼(capsid,Cap)蛋白與病毒的免疫相關,ORF3編碼的氨基酸組成的蛋白,其功能有待研究。PCV1和PCV2的基因組同源性接近80%,而PCV3與PCV1和PCV2的基因核苷酸同源性僅為37%。PCV-2的基因型中又分為PCV-2a、PCV-2b、PCV-2c、PCV-2d、PCV-2e五種基因亞型。在我國豬病流行調查中發現由最初的PCV2a檢出率高,但最近幾年發現PCV-2b和PCV-2d是逐漸成為主流毒株,已經占到發病率的87%,PCV-2b和PCV-2d的致病力較強,給豬群造成的危害最大,在防控中一定要引起重視,尤其是疫苗的選擇上一定要結合本場的毒株選擇適合的毒株疫苗。而PCV3可分為3個基因亞型分別是PCV3a、PCV3b和PCV3c,在國內的調研發現PCV3c的檢出率最高。PCV4該病毒其基因組的大小為1,770個核苷酸,與其他圓環病毒的同源性相對較低。
2 流行病學
豬圓環3型病毒最早發現于美國,2015年,美國學者Palinski在北卡羅來納州患病母豬及流產胎兒、豬皮炎腎病綜合征的豬群體內首次檢測發現PCV3病毒。隨后世界上大部分養豬國家都報道了PCV3在豬場中的流行,表明該病毒在全球范圍內廣泛分布和傳播,屬于世界流行性病毒。我國最早是在2016年開始PCV3流行病學調查和病毒分離研究的實驗室,分別是華中農業大學團隊及華南農業大學研究團隊。結果表明PCV3在華南地區各省份的樣品陽性率為(313/1078)29.04%,豬場陽性率為(79/177)44.63%,并證實了PCV3在國內豬場中的流行和對豬群的致病性(Shen et al.,2018)。PCV3在各抽樣省份均有流行,其中吉林總陽性率為100%(8/8),廣東總陽性率為44.29%(62/140),山東總陽性率為7.69%(2/26),甘肅總陽性率為3.75%(6/160),廣西總陽性率為8.82%(3/34),四川總陽性率為13.85%(9/65),云南總陽性率為1.04%(1/96),內蒙古總陽性率為23.33%(7/30)。湖南農業大學一份調研了中國
17個省份的PCV3檢出率。結果顯示母豬群62.2%,育肥豬28.9%,以及保育豬11.7%,哺乳仔豬的檢出率為8.9%,數據表明母豬的感染率最高?;蛐蛄酗@示大部分屬于PCV3c的感染率最高,2020年華中農業大學何啟蓋團隊對我國15個省市的211個豬場調研顯示,PCV3總體陽性率是24.17%,其中PCV3c所占比例是61.8%[1],提示PCV3c亞型可能是目前主流毒株。
雖然家豬是PCV3的天然宿主,但一些家養的和野生的動物,如牛、狐貍、犬、水貂、野豬都有檢出PCV3。也有研究發現蜱蟲和蚊子體內分離到PCV3病毒,提示該病毒也可通過蜱蟲和蚊子生物媒介來傳播,給養豬業防控該病增加了難度。
圓環3型病毒的傳播途徑:研究表明,目前已發現PCV3有幾種不同的排毒途徑,該病毒既可以垂直傳播,通過感染和胎盤或者母乳中病毒垂直傳播。又可以通過接觸水平傳播,通過與感染豬群接觸、感染豬群的糞便、尿液、唾液傳播疾病,以及污染的飼料、器具、排到環境中病毒來傳播該病。也有研究發現蜱蟲和蚊子作為生物媒介傳播的風險。有研究表明,在其胎盤、所產木乃伊胎和產后立即死亡的弱仔豬中檢測到了病毒。Eddicks等對一家種公豬站的人工授精的精液檢測發現PCV3,說明3型圓環病毒也可以通過精液傳播散毒,因此也要加強外購精液的檢測。
3 致病機理
病毒潛伏期時間:相關研究表明,PCV3病毒感染豬群后最早在感染后3 d就能檢出病原,到感染后21 d時,陽性豬檢出比例達到最高。不同毒株、感染病毒載量不同、豬群健康狀況不同有所差異,也有報道豬群在感染后28 d才可以檢測到持續的病毒血癥,有些病例在感染后42 d才確診。
體外試驗結果表明,PCV3 Cap蛋白可通過視黃酸誘導基因樣解旋酶或Toll樣受激活促炎細胞因子白細胞介素6、腫瘤壞死因子α以及核因子-κB信號。對體內先天性免疫反應模型的評估表明,PCV3感染對IL-8有調節作用,與PCV2感染類似。PCV3感染并不具有PCV2的大多數特征,如淋巴細胞減少、淋巴組織中組織細胞替代以及巨噬細胞和B細胞對病毒的吸收。
2021年,哈爾濱收益研究所蔡雪輝團隊從分離的圓環3型病毒做了攻毒試驗。試驗表明,未表現出明顯的臨床癥狀或肉眼可見的病變,但PCV3病毒表現出廣泛的組織嗜性,在心臟、肝臟、脾臟、肺、腎臟、腦、淋巴結和扁桃體均可檢出,其中肺和淋巴結病毒載量最高。華中農大何啟蓋團隊研究表明PCV3在感染豬群的淋巴結和扁桃體等器官檢出率最高,該病毒也會引起肺臟間質性肺炎、淋巴小結增生、嗜酸性粒細胞增多等病變[2]。
4 臨床癥狀
4.1 母豬繁殖障礙和皮炎腎病綜合征
母豬感染PCV3表現出的癥狀以繁殖障礙為主,主要表現為不發情、返情率高、流產、木乃伊和死胎增加;2015年美國學者Ben M.Hause在一個商業母豬場暴發豬皮炎與腎病綜合征疾病的臨床和組織學發現,并將其命名為PCV3,同時發現其能引起繁殖障礙疾病并引起死胎。2020年西班牙學者Marina Sibila從豬繁殖障礙病例的流產胎兒和死胎中檢測到PCV3。目前華中農業大學和華南農業大學的研究團隊關于PCV3病毒分離及致病性取得了一些研究進展,通過相應的細胞系能夠將PCV3傳至第10代左右,動物攻毒試驗后表現出典型的皮炎腎病綜合征。
4.2 仔豬主要臨床表現
感染該病的仔豬多在斷奶前死亡率升高、斷奶后消瘦/死亡,斷奶前和斷奶后疾病主要為非特異性臨床綜合征:厭食、發熱、皮膚蒼白、消瘦、中樞神經系統,部分豬群有皮炎腎病綜合征表現(PMWS),PCV3會破壞小腸絨毛,解剖出現雞腸病變,仔豬表現為頑固性腹瀉。華南農業大學馬靜云課題組對先天性震顫的仔豬進行PCV3檢測,在6個發病的豬場仔豬中均檢測到PCV3,這提示PCV3可能與仔豬先天性震顫相關。
4.3 生長育肥
育肥豬感染后癥狀不明顯,出現厭食,個別發熱、丘疹、咳喘等癥狀。臨床上也有一定比例的急性死亡,豬只身上蒼白貧血。在生產實踐中育肥豬的3型檢出率呈逐漸上升趨勢。
4.4 混合感染比例高
臨床實踐中,3型圓環與其他病原的混合感染比較常見。尤其是PCV3和PCV2、豬繁殖與呼吸綜合征、細小病毒的混合感染。有研究顯示,豬圓環3型病毒和細小病毒混合感染后,推測細小病毒可能刺激了PCV3病毒的復制,從而增加了PCV3的病毒血癥。臨床實踐中,豬繁殖與呼吸綜合征和圓環病毒混合感染最多,揚州大學李向東研究發現PCV3和PRRSV混感比例是62.5%,PCV3和PCV2混感比例是45.8%。藍耳病的NADC-30like毒株和圓環病毒混合感染時,豬群會有呼吸道綜合征、仔豬斷奶后PMWS等癥狀,并且導致豬群的發病率和死亡率明顯增加,有研究表明圓環病毒的活躍可以增加豬繁殖與呼吸綜合征病毒的復制,導致豬群發病死亡。PCV3和PRRSV或PCV2混合感染的協同效應還在研究中。因此,豬場生產實際中,藍耳病和圓環病毒的防疫上要更加重視。
5 診斷方法
5.1 臨床診斷
豬群生產出現波動時,及時觀察豬群表現,母豬出現繁殖障礙,死胎木乃伊增加,仔豬出現斷奶后衰竭綜合征。生長豬群出現PDNS,以及中大豬出現輕微呼吸道癥狀,皮膚蒼白、偶有急性死亡等癥狀,初步判斷豬群圓環病毒感染。及時檢測豬圓環2型和3型的病原檢測,尤其是當豬場出現死胎木乃伊增加、繁殖周期延長、受胎率和分娩率下降時,在排除了PRRS、PRV等其他病原時,一定要引起注意,加強檢測PCV3的檢測。
5.2 實驗室檢測診斷
臨床中對可疑豬群血清、唾液、鼻拭子、流產胎兒、產房仔豬睪丸液采集樣品,送往有資質的實驗室檢測,可以采取 PCR的診斷檢測方法,來確診3型圓環病毒的感染。
6 防治措施
豬圓環病毒是全球養豬業流行比較廣泛的疾病之一。隨著流行毒株的不斷變異,給養豬生產的防疫帶來了巨大壓力。目前國內2型圓環病毒的檢出率和致病性仍然最高,并且PCV3和PCV2的混合感染比例較高。因此在圓環病毒防控上要做好豬群圓環疫苗的免疫。第一,要重視母豬和后備母豬的疫苗防疫,可以有效切斷母豬的垂直傳播病毒的風險。第二,引種時后備豬群加強PCV3的檢測,避免把該病原引到本場。第三,重視生產的生物安全措施,加強環境的消毒,降低生產環境中的病毒量。第四,全進全出生產模式,有效切斷豬群水平傳播的風險。第五,加強生產管理,降低豬群應激因素,提升豬群免疫力同樣重要。
參考文獻
[1] Ku X,Zhang C,Li P,et al.Epidemiological and genetic
characteristics of porcine circovirus 3 in 15 provinces and
municipalities of China between 2016 and 2020[J].Virology journal,2022,19(1):187.
[2] 庫旭鋼,張坤,劉羽茜,等.豬A群輪狀病毒的分離與鑒定[J].畜牧獸醫學報,2012,43(2):7.