翁善鋼
(外高橋出入境檢驗檢疫局,上海市 200137)
近年新出現(xiàn)的兩種豬病
翁善鋼
(外高橋出入境檢驗檢疫局,上海市 200137)
豬腸道杯狀病毒和豬細環(huán)病毒感染是近年受到國內(nèi)外學者關注的兩種新出現(xiàn)的豬病。引起發(fā)病的豬腸道杯狀病毒主要是豬諾如病毒和豬札幌病毒,這兩種病毒能引起仔豬腹瀉。細環(huán)病毒在豬群中廣泛存在,可能同仔豬斷乳后多系統(tǒng)衰竭綜合征的發(fā)生有關。除了這兩種病外,各種新出現(xiàn)的豬病病毒感染也具有潛在的威脅,但迄今為止,不少病毒的生物學特性以及致病機理尚不清楚。本文將主要介紹豬腸道杯狀病毒 (Porcine Enteric Calicivir uses)及豬細環(huán)病毒 (To rqueteno susviruses,TTSuV)的流行、傳播以及診斷等相關情況。
豬腸道杯狀病毒;豬細環(huán)病毒;病原;流行;診斷
在過去的20多年中,一直有新的豬病不斷出現(xiàn),給全世界養(yǎng)豬業(yè)帶來嚴重威脅。這些新出現(xiàn)的豬病通常沒有國界限制,廣泛存在于世界各地主要養(yǎng)豬國家。有些病如豬繁殖與呼吸綜合征(porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)和豬圓環(huán)病毒 2型(porcine circovirus type 2,PCV2)感染等造成的損失非常嚴重,國內(nèi)外對其研究也較為深入,報道很多。但是對于豬腸道杯狀病毒和豬細環(huán)病毒感染沒有詳細的報道,下面筆者對豬腸道杯狀病毒以及豬細環(huán)病毒的流行、傳播、診斷等相關情況進行介紹。
杯狀病毒科 (Caliciviridae)的病毒是無囊膜單股正鏈的RNA病毒。國際病毒分類委員會 (ICTV)在2002年將杯狀病毒科的病毒分為四個屬,分別是諾如病毒 (Norovirus,NoV),札幌病毒(Sapovirus, SaV), 水 皰 疹 病 毒(Vesivirus)和兔病毒(Lagovirus)屬[1]。其中能夠感染豬并引起豬發(fā)病的主要是NoV和SaV。
NoV基因組長度約為 7.3~7.7 kb,包括 3個開放閱讀框 (open reading frames,ORF),用于編碼非結(jié)構(gòu)性多聚蛋白,主要衣殼蛋白 (VP1)和次要衣殼蛋白 (VP2)[2]。多聚蛋白經(jīng)過蛋白酶處理后能夠產(chǎn)生多種非結(jié)構(gòu)蛋白。衣殼蛋白由較為保守的S結(jié)構(gòu)域和高度可變的P結(jié)構(gòu)域組成。根據(jù)對諾瓦克病毒的病毒樣粒子 (VLP)的X射線晶體分析顯示,P結(jié)構(gòu)域可以進一步分為P1A,P2和P1B亞結(jié)構(gòu)域。諾瓦克病毒是具有高度遺傳變異特性的病毒。
SaV的基因組長度為 7.1~7.5 kb,與NoV不同的是,SaV只含有兩個ORF。ORF1編碼多聚蛋白和衣殼蛋白。多聚蛋白經(jīng)過蛋白酶處理能夠產(chǎn)生幾種非結(jié)構(gòu)性蛋白。SaV衣殼蛋白的基因直接連在ORF1上,這是SaV與NoV的主要區(qū)別[3]。NoV的衣殼蛋白由一個單獨的ORF2編碼。SaV的ORF2編碼一些功能尚不清楚的小片段蛋白。與NoV相似,SaV也是具有高度遺傳變異性的病毒。
有一項研究調(diào)查了美國3個州 (俄亥俄、密歇根和北卡羅來納州)的7個豬場及1個屠宰場不同日齡豬的NoV流行情況。不同豬場的流行率差異很大,最高的豬場流行率達70%。然而這項研究結(jié)果顯示,保育豬以及斷奶仔豬(20周齡以下的斷奶仔豬)未能檢測到NoV。原因可能是幼齡仔豬對NoV不易感,這同人類感染NoV的情況類似。不過,調(diào)查的研究人員認為試驗所采用的RT-PCR檢測方法的敏感性不高,可能是幼齡仔豬未檢測到NoV的原因[4]。
豬SaV廣泛分布于世界各地的豬群中,近些年,陸續(xù)從美國、丹麥、芬蘭、匈牙利、委內(nèi)瑞拉、意大利、西班牙、日本、斯洛文尼亞、加拿大、巴西、韓國等國的豬群中分離到豬SaV。豬SaV在不同國家的感染率不同。通常2~8周齡的仔豬感染率最高。采用豬SaV Cowden毒株對SPF豬進行人工感染實驗顯示,SaV可以引起腹瀉以及腸道病變。不過,最近的一項流行病學研究稱,在丹麥和瑞典,患有腹瀉的仔豬與健康的仔豬的SaV感染率并沒有明顯區(qū)別。在國內(nèi),有關豬SaV感染已有相關報道,但不多見。國內(nèi)對于豬NoV和SaV的研究尚處于起步階段。
對于NoV和SaV的實驗室診斷主要基于病毒抗原檢測、病毒RNA檢測以及血清抗體反應。
電鏡觀察可以直接觀察到病毒粒子。但是觀察電鏡需要較高的技術和經(jīng)驗,還需要配備先進的設備,因此有大量樣品需要檢測時,電鏡觀察并不是一種常用的方法。此外,杯狀病毒科包含的多種病毒在形態(tài)上差異也比較大,因此對檢測人員電鏡觀察的技術水平要求較高。
ELISA方法能用于檢測病毒抗原。用于檢測病毒RNA的傳統(tǒng)RT-PCR以及實時定量RT-PCR也見報道。重組VLP作為檢測抗體的ELISA的包被抗原,可用于檢測血清中的抗體水平。上述檢測豬NoV和SaV的多種方法都有報道,但不同方法之間的特異性和敏感性的差別較大[5]。
細 環(huán) 病 毒 (Torque teno virus,TTV)于1997年首次報道,其是一種能夠感染人和多種動物 (如豬、雞、奶牛、綿羊、貓和狗等)的病毒。其中,豬細環(huán)病毒 1型 (Torque teno sus virus1,TTSuV1)和豬細環(huán)病毒 2型(Torque teno sus virus2,TTSuV2)能夠感染豬。
對于人TTV的研究顯示,TTV的病毒粒子為20面體,無囊膜,直徑為30~32 nm。血清和糞便中的TTV在氯化銫中的浮密度分別為 1.31~1.33 g/cm3和1.33~1.35 g/cm3。TTV為單股環(huán)狀負鏈DNA病毒,基因組長度因宿主不同而有所不同,在2.1~3.8 kb之間,其中TTSuV(豬細環(huán)病毒)的長度大約為2.8 kb。TTSuV具有一定的遺傳多樣性,同一頭豬有可能感染至少兩種不同基因型或者亞型的 TTSuV[6]。TTSuV1和TTSuV2的核苷酸序列相似性較低,僅為50%[7]。
TTSuV在世界各地豬群中的流行率在24%~100%之間,與很多其它豬病病毒類似,直到近些年TTSuV才被人們注意到[8]。TTV主要的傳播途徑是糞口傳播,但垂直傳播也是重要的傳播方式[9]??稍?周齡仔豬的鼻腔和糞便樣本中檢測到TTSuV的DNA,陽性率往往隨著日齡增加而增加。15周齡的豬主要通過鼻腔排毒,而不是通過糞便排毒。TTSuV通過糞便排毒的概率為 15%,TTSuV1通過鼻腔排毒的概率為 30%,TTSuV2通過鼻腔排毒的概率為55%[10]。病毒也可以垂直傳播,在胎兒組織、血液、精液、初乳中都能檢測到病毒[11]。很多胎兒被檢測到感染了TTSuV,其中TTSuV2的感染率更高一些。病毒感染同母豬流產(chǎn)沒有直接聯(lián)系[12]。胎兒組織中所含的TTSuV DNA的量一般較低。用于人工授精的公豬的精液中也檢測到TTSuV[13]。因此,精液傳播也是一種重要的傳播方式,但尚未發(fā)現(xiàn)病毒對精液的數(shù)量以及質(zhì)量有何影響。由于TTSuV具有多種有效的傳播方式,TTSuV廣泛存在分布于世界各地。然而,最近的研究顯示不同的地區(qū)存在不同TTSuV優(yōu)勢亞型。
采用半定量PCR檢測方法檢測發(fā)現(xiàn)5周齡以下的仔豬或者胎豬的組織病毒含量較少,有的甚至檢測不到病毒。日齡較大的豬 (大約25周齡~待宰日齡)TTSuV的含量以及流行率比較高。TTSuV感染可導致漸進性地持續(xù)感染。抗ORF1抗體數(shù)量的增多往往與血清中病毒DNA含量的下降有關[14]。但大多數(shù)研究表明,中和抗體不能完全清除病毒血癥,這也是病毒感染能夠持續(xù)存在的原因。此外,胎兒感染TTSuV,可使其出生后對TTSuV產(chǎn)生免疫耐受。
TTSuV在健康豬群感染比例較高。因此,病毒本身并不能立即引起疾病。不少研究認為TTSuV感染能夠影響其它一些疾病的發(fā)展。近些年有報道稱TTSuV感染同豬圓環(huán)病毒2型感染及其引起的豬圓環(huán)病毒病 (PCVD)有關[15]。還有報道稱患有仔豬斷奶后多系統(tǒng)衰竭綜 合 征 (post-weaning multisystemic wasting syndrome,PMWS)的仔豬中TTSuV2的感染率 (91%)高于健康的仔豬 (72%)。PMWS是由PCV2感染引起的疾病。采用定量PCR技術進行檢測也表明,患有PMWS的仔豬中TTSuV2含量要高于健康仔豬。但TTSuV1在不同仔豬中的感染率差異不是十分明顯。也有研究報道認為,TTSuV感染并不會加重PMWS的癥狀,不過這項研究僅采用了11頭患PMWS仔豬和11頭健康的仔豬進行了實驗,下結(jié)論還為時尚早[16]。
一項對健康以及患PMWS仔豬長期研究顯示,在11周齡時,無論是健康豬還是患PMWS的豬,TTSuV1 DNA含量都開始下降。健康豬的TTSuV2含量也是從11周起開始下降,然而患PMWS的豬的TTSuV2含量卻呈持續(xù)上升趨勢直到疾病暴發(fā)[17]。一項血清學研究顯示,患PMWS的仔豬與健康仔豬相比,TTSuV2 DNA的滴度較高,而抗TTSuV2的抗體水平較低。目前尚無關于抗TTSuV1的抗體水平的相關報道。
另一方面,SPF豬在人工接種了含有TTSuV1的組織勻漿后 7天感染PCV2,可使豬患上了 PMWS,但是僅人工感染 TTSuV1并不能夠引起PMWS。TTSuV1感染對于SPF豬能夠引起輕度的間質(zhì)性肺炎,暫時性胸腺萎縮,肝臟淋巴細胞組織浸潤等病變。迄今尚未對SPF豬進行人工感染TTSuV2的報道?,F(xiàn)有的研究顯示,不同種的TTSuV不僅基因不同,致病性也不同。此外,尚無證據(jù)顯示TTSuV單獨感染或者TTSuV與PCV2共同感染與繁殖障礙有關[18]。
在自然狀態(tài)下,TTSuV與PCV2共同感染的概率很高。但在大多數(shù)情況下,共感染并不能導致疾病,只是呈現(xiàn)亞臨床感染。疾病的發(fā)生可能不只是病毒共感染的問題,還同病毒的含量有關。因此,TTSuV可能是引起免疫系統(tǒng)損害的一個重要觸發(fā)因素。最新的研究表明當宿主處于疾病狀態(tài)時,TTSuV2復制及釋放的量會增加。因此,有學者推測,TTSuV2引起的病毒血癥與仔豬的免疫力水平有關。
作為一種新出現(xiàn)的豬病病毒,TTSuV在我國國內(nèi)的研究較少,尚處于起步階段,但已有部分報道證實了該病毒存在于我國的豬群中。
當前,國內(nèi)豬病流行形式十分復雜,各類新老疫病反復出現(xiàn),加強對NoV、SaV以及TTSuV等新出現(xiàn)病毒的研究任重而道遠。
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