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中国猪场普遍存在阳性率极高的一个病毒病感
猪蓝耳病(PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)引起的猪的一种高度接触性传染病,以母猪的繁殖障碍和生长猪及仔猪的严重呼吸道疾病为特征,是当今世界对养猪业经济影响最重要的疾病之一。本病首先于年在美国被发现,自年以来,荷兰、美国、加拿大、欧洲国家、中国以及日本等国科学家陆续分离到病毒。目前PPRSV已广泛流行于欧洲、美洲和亚洲的猪场。中国农业科学院哈尔滨兽医研究所郭宝清等于年首次从国内疑似PRRSV感染猪群中检出PRRSV抗体并分离出PRRSV,从而证实了该病在我国存在。PRRSV阳性的猪场常伴随着其他病毒或细菌性疾病的继发感染,给养猪业造成巨大的经济损失。本文就PRRSV的感染和免疫特点以及抗体变化规律做简要分析,以期为养殖场PRRS的防控提供借鉴和参考。
1.RPRSV分子生物学特性
PRRSV属于尼多病毒目、动脉炎病毒科、动脉炎病毒属,是不分节段、聚腺苷酸化、有囊膜的单股正链NRA病毒,与其同属的病毒有鼠乳酸脱氢酶病毒(LDV)、马动脉炎病毒(EAV)和猴出血热病毒(SHFV)等。PRRSV感染多数频繁发生于呼吸道,病毒在鼻内黏膜、呼吸系统的巨噬细胞和淋巴细胞中完成最初的复制,接着引起了病毒血症以及病毒在全身的扩散。PRRSV的一个显著生物学特征是对巨噬细胞的亲嗜性,巨噬细胞(PAM)是首选靶细胞,尽管呼吸道上皮细胞也可被感染,但PAM占肺脏被感染细胞的80%-90%。间质性肺炎是PRRS最重要的组织损伤。胎盘感染发生于妊娠中后期的母猪,病毒可通过胎盘感染胎儿。PRRSV的基因组全长约15kb,含有8个开放阅读框(ORFs)。每一个阅读框编码特异性病毒蛋白。根据病毒基因组核昔酸序列的不同将PRRSV分为2个基因型,即美洲型和欧洲型,前者以ATCCVR株为代表株,后者以LelystadVirus(LV)为代表株。病毒的GP5蛋白是各毒株间变异最大的蛋白,同时GP5蛋白也是PRRSV的主要保护性抗原,在动物体内可诱导产生特异性中和抗体,GP5蛋白的外结构域中有一个高度保守的线性中和表位称为B表位,和一个高变异性的免疫优势非中和表位称为A表位。由于A表位的核心位于B表位的7个氨基酸之前,使得A表位称为诱骗表位,诱骗表位降低了针对中和表位的特异性反应,使得中和抗体产生缓慢。
2.PRRSV的感染和免疫特点
2.1PRRSV的持续性感染
PRRSV感染的靶细胞是肺泡巨噬细胞,因此肺泡巨噬细胞的先天性免疫反应构成了抵抗PRRSV的第一道防线。病毒感染诱发的体液免疫和细胞免疫清除循环中的病毒,但不能清除淋巴组织中的PRRSV,导致病毒的持续性存在和持续性感染。当再次感染PRRSV时引发的记忆性免疫反应,只有部分免疫细胞具有完全保护作用,这种非传统的PRRSV抗感染免疫显示出许多不确定因素,包括个体猪和猪群之间的天然性免疫反应差异。PRRSV的持续性感染使得感染猪成为短期病毒携带者,病猪在临床症状消失后至少2个月内仍有传染性。研究表明,病毒可在感染猪的上呼吸道和扁桃体中存活5个月以上,并且在持续感染期间可能引发二次感染。持续性感染的主要原因是因为病毒感染后不能激发INF-α,TNF,IL-1,NF-кB等细胞因子,尤其是对感染的先天性免疫应答有重要作用的NF-кB的激活,从而影响了先天性免疫反应和后天获得性免疫对病毒的抵抗和清除功能。由于缺乏急性炎性应答和弱的先天性抗病毒活性,导致了抗原特异性免疫应答的刺激不完全,产生了持续性感染。
2.2PRRSV的体液免疫
大约在病毒感染后7-14天可检出PRRSV特异性循环抗体(IgM和IgG)。在感染的早期阶段产生了高水平的抗PRRSV的非中和抗体。抗PRRSVIgM的抗体在接种后5-7天出现,在2-3周迅速降低到不能检测出的水平。抗PRRSVIgG抗体在接种后7-10天出现,在2-4周到达高峰并稳定几个月,在感染天达到很低的水平。抗PRRSVIgA在14天后出现在25天达到高峰,在35天仍可检测到。PRRSV的中和抗体在感染后1-2个月内才能被检出。试验研究表明,感染后PRRSV特异性抗体至少持续1年。接种PRRSV后第7天可检出N蛋白特异性抗体,第9-35天出现GP5、M蛋白特异性抗体。GP5蛋白和M蛋白特异性抗体在病毒中和作用中起重要作用。PRRSV的另外一个重要的生物学特征是抗体依赖性增强作用(ADE)。ADE是指抗体的存在可介导和加强感染,即用加有PRRSV抗体的病毒培养物接种妊娠中期的母猪,可增强病毒在胎儿中的复制。ADE的机制是抗原抗体复合物与PAM的Fc受体结合,促进病毒进入细胞,即亚中和水平的抗体的存在有利于病毒的增殖。相对于N蛋白特异性抗体GP5蛋白特异性中和抗体产生要缓慢得多,中和抗体产生缓慢严重影响了机体自身清除病毒的速度和时间,病毒从而逃逸了免疫系统的监视而持续感染机体,造成更大的危害并增大继发和并发其他病毒性疾病和细菌性疾病感染的风险。
2.3PRRSV的细胞免疫PRRSV感染后产生以病毒特异性CD4+T细胞增殖和DTH为特征的细胞免疫。
有报道称PRRSV感染后28天出现抗原特异性的淋巴细胞增殖,在第49天达到高峰,第77天下降,重复感染后细胞增殖反应的幅度加大,这种增殖反应可被CD4+及MHC-Ⅱ类抗原的抗体所阻断,表明这种增殖反应是CD4+T淋巴细胞依赖性的。PRRSV感染可以产生Th1细胞介导的免疫反应,其感染程度也受CD8+反应的影响,在自然感染PRRSV的猪体内可以看到淋巴细胞亚群发生了变化,外周血中CD4+/CD8+细胞的比例明显降低,但由于PRRSV常常与继发感染有密切关系,因此PRRSV并非总是诱导产生这样的变化。在感染的早期和康复期,CD4+/CD8+细胞比例的下降分别是由于CD4+细胞数量的减少和CD8+细胞数量的增加引起的。感染猪的T细胞反应开始于感染后4周。这一反应可从感染后9天至14周检测到。感染PRRSV的猪也有针对病毒的迟缓的高敏感性的CD4T辅助细胞反应。M蛋白和GP5蛋白是CD4T辅助细胞反应的目标。T细胞产生的特异性IFN-γ增值与中和抗体一样发生延迟。
2.4中和抗体在PRRSV保护性免疫中的作用
感染早期用ELISA在7-9天可测得明显的抗PRRSV抗体反应。早期的抗体反应不能在感染PRRSV的保护性反应中起作用。当将早期抗体(如21天的抗体)应用于主动保护试验时不能给予攻毒PRRSV的动物保护。PRRSV的中和抗体在感染后很迟才出现(4周或更迟)。由于PRRSV中和抗体产生缓慢且呈不规律的出现,不能保证中和抗体在PRRSV保护性反应中的作用。有报道指出中和抗体可阻止病毒血症的出现;也有报道称病毒血症的清除伴随着针对GP5主要中和表位的抗体的出现。免疫PRRSVGP5和M蛋白可以产生一定程度的保护,并且这种保护与中和抗体的出现有关。更多的研究观察到多数成功的疫苗免疫都是通过中和抗体起保护作用的。
2.5PRRS的防控措施
从PRRSV的感染特点看出,PRRSV以持续性感染、抗体依赖性增强作用(ADE)中和抗体产生缓慢为突出特点,正是由于这些特点决定了PRRS在临床表现上的千变万化和防控的复杂化。由于PRRS的体液免疫不能完全清除病毒,接种PRRS弱毒疫苗的效果好于灭活疫苗,因此猪场应使用PRRS弱毒苗防控PRRS。弱毒苗可以有效地激发细胞免疫和体液免疫,从而有效地抵抗PRRSV的感染和感染后引起的损失。从目前PRRS弱毒苗的临床使用效果看,PRRS弱毒苗可以在最大程度上减少猪场因为PRRS暴发造成的损失,同时能维持PRRS阳性场PRRS疫情的稳定,为猪场提供稳定的生产成绩。
3.PRRSV抗体分析
3.1商品猪群PRRSV抗体变化
3.1.1未免疫任何PRRS疫苗的商品猪群PRRSV抗体变化年,海利技术团队持续跟踪华南区一规模化猪场,该猪场没有免疫任何PRRS疫苗,经过半年多的跟踪,对该场各阶段(1、2、4、6、8、9、10和12周)的商品猪群进行了PRRSV抗体的跟踪监测,监测结果如图1、图2所示。检测试剂盒为美国IDEXX抗体检测试剂盒(判断标准:S/P值≥0.4,判断为抗体阳性),以下同。根据检测数据表的分析,在未免疫任何PRRS疫苗(包括灭活苗和活疫苗)的猪场商品猪群的抗体变化有以下特点。PRRSV母源抗体在断奶后2周(40日龄左右)降到最低,在后期抗体持续上升,说明存在野毒自然感染的过程,且在60-80日龄PRRSV野毒抗体维持在较高水平,PRRS的感染处于不稳定的状态,这也和经典PRRS的典型发病阶段相吻合(60-90日龄),因此必须在40-50日龄前让猪群建立坚强的免疫力。同时还可以解释在某些猪场存在的一个现象:断奶猪不接种PRRS疫苗还好,一旦接种PRRS疫苗,猪群发病更严重。原因分析:断奶时免疫PRRS活疫苗,经过1-2周时间后,疫苗刚好产生一个低水平的抗体,同时在5-6周时恰好是野毒开始复制的时间起点,使得PRRSV的抗体依赖性增强作用发挥到极致,造成感染野毒的大量复制,从而导致猪群的不稳定和发病,因此,PRRS活疫苗的免疫时机非常重要。建议7-14日龄免疫PRRS疫苗,经过3-4周的时间,疫苗产生足够免疫保护性抗体,最大限度地避免PRRSV的抗体依赖性增强作用。另外还需要澄清一个认识,猪群带毒不一定发病,也不一定表现出明显的临床症状,但是会持续排毒,给猪场其他猪群带来巨大的感染威胁。
3.1.2免疫PRRS经典弱毒疫苗的商品猪群
PRRSV抗体变化-年度,海利技术团队持续跟踪华西区一规模化猪场,该场免疫经典PRRS弱毒疫苗,经过半年多的跟踪,对该场各阶段(2、3、4、6、8、10和12周)的商品猪群进行了PRRSV抗体的跟踪监测,监测结果如图3、图4。根据以上数据表的结果分析,猪群在免疫经典PRRS弱毒疫苗的情况下(7-14日龄免疫),猪群在断奶后PRRSV抗体阳转(抗体阳性率%)但是8-12周的商品猪的抗体明显比自然感染的相同日龄阶段的商品猪群的抗体低且整齐度好,这说明免疫猪群的PRRSV处于阳性稳定状态。由于IDEXX检测试剂盒检测的是N蛋白的抗体,N蛋白抗体不是中和抗体,与疫苗的保护力没有相关性,但是却准确地反映了PRRSV在猪群的感染压力和PRRSV的复制水平。根据免疫后的抗体结果(8-12周)可以看出,该场的PRRS在这个阶段处于稳定的状态,感染压力小,免疫PRRS活疫苗的目的基本达到。同时对未免疫和免疫PRRS疫苗的商品猪各阶段的抗体平均值进行了对比(图5),免疫组在8-12周龄的抗体明显低于野毒自然感染组(免疫组PRRSV抗体阳性率%),商品猪群在PRRS的高感染阶段(8-12周龄)处于稳定状态,有利于猪群在这个阶段的健康和快速生长。
3.2种猪群PRRSV抗体水平
3.2.1未免疫和免疫PRRS疫苗种猪群的PRRSV抗体水平
海利技术团队对华西地区一未免疫任何猪PRRS疫苗的猪场的种猪群(后备猪、经产母猪、公猪)进行采血并进行PRRSV抗体水平的检测,检测结果如图6、图7。对华东地区一免疫经典猪PRRS活疫苗的猪场种猪群(后备猪、经产母猪、公猪)进行采血并进行PRRSV抗体水平的检测,检测结果如图8、图9。3.2.2未免疫和免疫PRRS疫苗种猪群的PRRSV抗体对比分析对未免疫和免疫PRRS疫苗种猪群的PRRSV抗体进行对比分析(图10),免疫后种猪群的抗体水平明显升高且阳性率%,后备母猪抗体平均值(1./2.),经产母猪抗体平均值(1./2.),公猪抗体平均值(1./1.)。对未免疫和免疫组后备母猪的抗体分析结果显示,抗体值升高,整齐度变好(后备母猪抗体平均值由1.升高到2.,离散度由58.91%下降到33.91%);对未免疫和免疫组经产母猪的抗体分析结果显示,抗体值升高,整齐度变好(经产母猪抗体平均值由1.升高到2.,离散度由66.78%下降到34.34%);对未免疫和免疫组公猪的抗体分析结果显示,抗体值升高,整齐度变好(公猪抗体平均值由1.升高到1.,离散度由87.85%下降到49.48%)。根据种猪群的抗体结果分析,免疫后PRRSV抗体(S/P值)分布的区间为(1.2-2.5),抗体值阳性率%,且抗体均匀度好(离散度20%-30%),种猪群整体处于阳性稳定状态,有利于种猪群繁殖性能和生产成绩的稳定。这一数据也和IDEXX公司检测数据的分析规律相吻合。
4.小结
目前,PRRSV的感染在猪场千变万化,症状和临床表现也是千差万别,同时目前市场上大量的PRRS活疫苗(经典弱毒苗和高致病性活疫苗)的出现更是让广大猪场在疫苗选择上莫衷一是,根据PRRS的免疫特点和抗体变化规律分析,笔者提出以下几点建议:第一,猪场要慎重选择PRRS疫苗,适合自己猪场的才是最好的,安全和稳定是选择PRRS疫苗的关键,特别是要选择对怀孕母猪安全的弱毒苗。第二,在目前PRRS普遍感染的大背景下,免疫PRRS活疫苗是猪场控制PRRS的有效措施,同时要把握PRRS活疫苗的免疫时机。根据PRRS的感染特点分析,仔猪7-14日龄是最佳免疫时机,种猪群要达到一定的免疫密度,目前PRRS活疫苗的免疫保护期为4-5个月,因此种猪群必须确保3-4次/年的免疫密度。第三,对PRRS的检测结果要进行正确的理解和认识,目前的常规抗体检测结果反映的不是中和抗体,和疫苗的保护力没有相关性,检测结果反映的是猪群PRRSV的感染压力和稳定状态。抗体检测结果不是越高越好,抗体整齐度好且抗体值处于相对较好的区间为最佳,因此必须对PRRSV抗体的检测结果进行科学合理的分析。第四,谨慎选择高致病性PRRS活疫苗,同时猪场定期对种猪群的PRRSV抗体进行监测,掌握猪群PRRSV的感染压力,维持PRRS的稳定,确保猪场生产成绩的稳定。(资料来源:郭林海利生物)
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