仔猪病毒性腹泻的流行病学研究进展

田 冲 （长江大学生命科学学院，湖北 荆州434025）

欧阳金旭 （湖北省荆州市畜牧局，湖北 荆州434100）

罗碧毅 （湖北省京山县动检局，湖北 京山431800）

熊 涛 （长江大学生命科学学院，湖北 荆州434025）

钱 平 （华中农业大学农业微生物国家重点实验室，湖北 武汉434070）

仔猪腹泻是猪场常见的临床肠道病症侯群。目前，仔猪腹泻的发生率极高，易感染1～2月的仔猪。仔猪腹泻的主要特征为仔猪呕吐、水样腹泻、脱水，其感染率和死亡率均极高［1］。剖检病猪发现，小肠肠管扩张，肠壁透明，管内充满黄色液体，肠系膜淋巴结充血水肿。仔猪腹泻在短期内会造成大批仔猪死亡，即使治愈后也可能导致仔猪体质虚弱，抵抗力下降，出现生长放缓或停滞。

由腹泻病毒导致的腹泻传播范围广，传播速度快，危害也最为严重，是当前研究的重点。目前，在患腹泻的仔猪病料中检测出来的病原主要有猪传染性胃肠炎病毒 （TGEV）、猪流行性腹泻病毒（PEDV）、猪轮状病毒 （RV）、新发现的猪嵴病毒 （Porcine Kobuvirus）。2010年以来，仔猪病毒性腹泻的发病率呈明显上升趋势，流行规律发生很大的变化，该病不仅会造成仔猪成活率降低，感染2周内仔猪发病率高达100%，死亡率在80%以上，而且还会造成饲料转化率降低、日增重低等后果，对畜牧业的发展和规模化猪场的经营造成严重的阻碍。为此，笔者对4种腹泻病毒的病原学与流行病学进行了综述，以为科研人员了解仔猪病毒性腹泻的整体概况提供参考。

1 仔猪腹泻病毒的病原学

1．1 猪流行性腹泻病毒病原学特征

猪流行性腹泻病毒 （PEDV）属于尼多目 （Nidovirales）、冠状病毒科 （Coronaviridae）、冠状病毒亚科 （Coronavirinae）α-冠状病毒属 （Alphacoronavirus）。病毒粒子近乎球形，直径约90～195nm，平均直径为130nm左右，中央区上分布的纤突长约12～24nm，呈花瓣状，由核心向四周放射，呈均匀排列。PEDV无凝血活性，一般消毒药物就可将其杀灭。PEDV对乙醚和氯仿敏感，在60℃中30min以上即可使病毒灭活，但在50℃时感染性较稳定，病毒在4℃pH5．0～9．0，或37℃pH6．5～7．5时稳定。

PEDV为有囊膜的单股正链RNA病毒，其基因组大小约为28000bp，具有侵染性。PEDV基因组5’端有帽子结构，3’端有Poly（A）尾巴，从5’端到3’端依次为5’UTR-Replicase（ORF1）-SORF3-E-M-N-3’UTR［2］。S基因由4152bp组成，编码的S蛋白可以调控与特异性靶细胞表面的糖蛋白受体互作，介导病毒囊膜和靶细胞融合从而使病毒粒子侵入宿主细胞，介导机体产生中和抗体，是研制PEDV疫苗的主要靶标［3］；E基因由231bp组成，编码的E蛋白在病毒包膜和病毒粒子的形成等方面发挥重要作用；M基因由681bp组成，编码的M蛋白不仅在病毒粒子组装的过程中发挥重要作用，而且在存在补体的情况下其介导产生的中和抗体能中和病毒的感染性［4］；N基因由1326bp组成，编码的N蛋白是一种RNA结合蛋白，与病毒基因组RNA结合构成了病毒的核衣壳结构基础。另外，N蛋白在其结构蛋白中所占比例大，当病毒感染细胞后其表达量高，能产生抗N蛋白的高水平抗体，又因冠状病毒N蛋白保守，所以该蛋白可以作为PEDV分子生物学诊断很好的靶标［5］。

1．2 猪传染性胃肠炎病原学特征

猪传染性胃肠炎病毒 （TGEV）属于冠状病毒科冠状病毒属，病毒粒子的形态多样，呈现圆形、椭圆形或多边形，病毒粒子直径为90～220nm。TGEV表面有由双层囊膜包裹着病毒的核蛋白核芯，在脂质双层中穿插着花瓣状的纤突和有膜蛋白 （M）。TGEV对紫外线、阳光、氯仿、乙醚、甲醛和SDS敏感，且加热到70℃10min或55℃50min即可全部灭活。

TGEV基因组为不分段的单股正链RNA，基因组全长约为28600bp。与PEDV不同的是，TGEV含有9个ORF：5’-1a／1b-S-3a-3b-E-M-N-7-3’。TGEV含有3种非结构蛋白 （3a、3b和蛋白7）和4个结构蛋白：纤突蛋白 （spike S）、小膜蛋白 （small membrane E）、膜蛋白 （membrane M）、核蛋白（nucleocapsid N）［6］。TGEV S基因全长为4350bp，编码含有1447～1449个氨基酸的S蛋白。S糖蛋白能促进病毒粒子与宿主细胞融合，帮助细胞核蛋白进入细胞浆且会组成病毒表面纤突，对TGEV的毒力起决定作用［7］；TGEV M基因全长约2600bp，编码的M蛋白经转膜后含有245个氨基酸残基。M蛋白的N端被糖基化后对病毒颗粒的构建有很重要的作用：M蛋白的氨基酸序列具有5个结构功能区，TGEV核心与M蛋白的C端整合，稳定TGEV的核心区域，M蛋白的改变可导致病毒的变异［8］。TGEV N基因全长1700bp，编码的核衣壳蛋白 （N）含有382个氨基酸残基，N端和C端的两个抗原位点高度保守。Almazan F等［9］研究表明，TGEV中核衣壳N蛋白参与病毒基因组的转录和病毒RNA的组装，是病毒基因组复制所必须的结构成分［10］。冠状病毒复制酶是一种多功能的糖蛋白，具有解旋酶活性和聚蛋白活性，为病毒RNA转录所必须［11］。

1．3 猪轮状病毒病原学特征

猪轮状病毒 （PoRV）属于呼肠孤病毒科 （Reoviridae）轮状病毒属 （Rotavirus）成员，据病毒内衣壳上群抗原的差异性将RV分为7个血清群 （A-G），其中 （A／B／C／E）可感染猪。RV病毒粒子略呈圆形，无囊膜，外观呈清晰的车轮状，直径约70nm左右，病毒体中心为直径36～45nm的致密核心。内层衣壳子粒在边缘部呈放射状排列，形似车轮辐条，中央部子粒排列不规则，呈蜂窝状。RV病毒对理化因素的抵抗力强，耐乙醚和弱酸，在﹣20℃可以长期保存，56℃下60min可使之失活。

猪轮状病毒 （PoRV）为无囊膜、双股RNA病毒，其基因组由11段双股RNA组成，每一个片段编码一种蛋白，即6种结构蛋白 （VP1-VP7）和5种非结构蛋白 （NSP1-NSP5）。RV病毒基因中编码VP3、VP4、VP7、NSP1、NSP2、NSP4的基因被认为与致病性相关。RV的病毒粒子具有双层衣壳，包括由VP6编码形成的内衣壳和由VP4编码的形成外衣壳，而且它们和VP7共同作为RV的3种表面抗原，即群抗原VP6、中和抗原VP7和血凝素抗原VP4［12］。VP6基因序列高度保守，为主要的诊断抗原，与VP4和VP7构成病毒框架［13］。VP4作为外衣壳蛋白，对病毒侵入细胞起到关键的作用，可被蛋白水解酶裂解为VP5和VP8，裂解后可增强病毒的感染力和病毒传入细胞的能力，VP5含有529个氨基酸残基，主要与病毒进入宿主细胞有关［14］。VP7为外衣壳糖蛋白，是一种主要的中和抗原，决定RV的毒力以及免疫原性。

1．4 猪嵴病毒病原学特征

猪嵴病毒属小核糖核酸病毒科Kobu病毒属成员。猪嵴病毒是2007年新发现的病毒，分离的病毒株分别被命名为S-1-HUN和SWINE／2007／CHN，被认可为Kobuvirus的参考毒株。猪嵴病毒在pH3．5时仍稳定，对于包括氯仿、醚和非离子型洗涤剂在内的化学药品具有抗性，但60℃下30min即可被杀死。

猪嵴病毒是小型球状无囊膜的单股正链RNA病毒，大小约为8210bp，包含有一个7467bp的大的开放阅读框，编码含有2488个氨基酸残基的多聚蛋白。多聚蛋白由3个结构蛋白和7个非结构蛋白组成，3个结构蛋白为VP0、VP3、VP1，7个非结构蛋白为2A、2B、2C、3A、3B、3C、3D，其顺序为5’-L蛋白-结构蛋白 （VP0，VP3，VP1）-非结构蛋白 （2A-2C，3A-3D）-3’。VP1是暴露最明显的核衣壳蛋白，属于抗原决定簇［15］，是最易发生突变的结构蛋白［16］。2A蛋白含有一个H-BOX／NC保守序列，为一类参与细胞增殖的细胞蛋白的特征序列［17］。3C蛋白为一种半胱氨酸蛋白酶，负责该病毒多聚蛋白所有酶切位点的切割。3D区域含有高度保守的氨基酸特征结构KDELR、YGDD和FLKR，为RNA依赖的RNA聚合酶。

2 仔猪病毒性腹泻的流行病学

2．1 猪流行性腹泻的流行病学

1971年，猪流行性腹泻在英国首次爆发。随后在比利时、匈牙利、捷克、意大利等欧洲国家均出现该病的报道。2000年以来，欧洲等国的规模化猪场由于采取病猪直接扑杀销毁的方式，使得其国内的猪流行性腹泻的爆发日渐减少，而亚洲的猪流行性腹泻的暴发越来越频繁，在日本、韩国、泰国、中国的猪场都受到高死亡率猪流行性腹泻的威胁。

我国科学家于1995年研制的猪流行性腹泻细胞灭活苗的主、被动免疫试验的保护率为88．89%及90．7%［18］，长期以来为防制这2种仔猪病毒性腹泻发挥了重要作用。然而，2006年以后，先前有效的商品疫苗失去了作用。2006年，于晓龙等［19］对黑龙江省的猪场进行PEDV病原学调查发现，PEDV的感染率为33．6%，且PEDV和TGEV混合感染率为29．2%。2009年，田小艳等［20］报道了广东省规模化猪场的PEDV阳性率为33．7%。2010年12月起，我国许多省份的猪场相继发生了严重的腹泻，发病率和死亡率极高。从2011年3月到2012年3月，肖博仁等［21］对湖南不同地区发生腹泻的养猪场进行了PEDV的流行病学调查发现，PEDV的检出率为65%，高于华南农业大学从中国南部地区收集的腹泻粪便检出PEDV阳性率。同一时间段内，刘孝珍等［22］采集来自全国12个省和直辖市共55个发生严重腹泻的猪场病料，通过检测发现，PEDV阳性率为33．33%，与TGEV、PORV混合感染率为27．85%，总计有69．09%的猪场存在PEDV的感染。可见，PEDV感染已有全国暴发性流行的趋势。

2．2 猪传染性胃肠炎的流行病学

猪传染性胃肠炎 （TGE）是由传染性胃肠炎病毒 （TGEV）引起的猪的急性腹泻病症，本病的潜伏期短，一般为24～36h，能感染各年龄段的猪群，以2周内仔猪感染症状最为严重，死亡率高达100%。TGE于1946年首次在美国被发现，现呈世界性分布。TGE的发生和流行有明显季节性，通常从11月到次年4月中旬。流行特点主要分为流行性、地方流行性和周期性地方流行性，在寒冷季节常呈地方性流行，且近年来又有进一步流行的趋势。2011年，有研究人员对来自中国11个省市28个猪场的139份病料进行检测后发现，猪流行性腹泻 （PEDV）阳性率达54．7%，猪传染性胃肠炎病毒 （TGEV）阳性率达38．1%，二者混合感染率为25．9%［23］，说明TGEV的感染有进一步向全国蔓延的趋势，且越来越多的与其他病原联合感染，对我国的养猪业造成威胁。

2．3 猪轮状病毒感染的流行病学

轮状病毒感染是一种人畜共患病，症状表现以腹泻、脱水、呕吐等急性胃肠炎为特征。猪轮状病毒病一旦爆发即可能呈地方性流行，患病猪和隐形感染猪为主要传染源。各年龄段的猪均易感，尤其以1周龄以内仔猪感染后症状严重，病死率可达100%，10～21日龄仔猪症状轻微，3～8周龄猪又可达50%的高死亡率。种母猪感染后可经垂直传播感染仔猪，引起初生仔猪腹泻。RV引起的仔猪腹泻通常为零星散发，呈地方流行性。1974年Woode和Bridge在英国首次报道了猪轮状病毒病，之后澳大利亚、北爱尔兰、美国、法国等均出现RV所致仔猪腹泻的报道。中国在1982年从腹泻病猪的粪便中首次分离到该病毒，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所在1990年对我国19个省共计121个猪场进行血清学调查时发现猪群均为RV阳性，证实猪轮状病毒在我国猪场已普遍存在［24］。据报道，美国断奶仔猪RV阳性率为80%，病死率为15%，有混合感染时，病死率会更高。在英国1～4周龄仔猪发病率可达80%以上，死亡率在7%～20%［25］。有研究发现临床发生PEDV和RV的仔猪比例达43．2%。相比于单纯的PEDV感染，携带RV的仔猪感染PEDV后会引起更严重的腹泻症状［26］。

2．4 猪嵴病毒感染的流行病学

猪嵴病毒于2007年在匈牙利被首次鉴定。猪嵴病毒于2007年在匈牙利首次鉴定，随后相继在中国、泰国、日本、韩国等国被鉴定，并且在具有腹泻症状的猪群中阳性检出率明显高于无腹泻症状的猪群猪嵴病毒感染主要发生在欧洲、美洲和亚洲的部分国家，其中以亚洲国家报道最多。2007年从匈牙利某猪场60份健康猪粪便中检出Kobuvirus病毒阳性39份，阳性率65%［27］。之后多个国家进行了健康猪群中 Kobuvirus阳性率的调查，韩国为19．3% （16／83），日本为45．5% （133／293），中国为30．1% （97／322），同时也有研究者对具有腹泻症状的猪群Kobuvirus阳性率进行了调查，韩国为84．5% （71／84），泰国为99% （97／98）［28］。2012年，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所在对全国24个省市84个猪场的236份病料检测分析后发现，PKV的阳性率为36．69%，并且在检测的84个猪场中有36个猪场都发现了PKV阳性，猪场阳性率为42．85%［29］。由于从2010年底开始的猪腹泻疫情持续时间长、感染群体广、死亡率高，疫情还存在循环反复的情况，因此，有理由怀疑腹泻病原之间存在混合感染。

3 结语

仔猪病毒性腹泻作为一种由多种病毒单独或混合感染引起的综合性疾病，每隔一段时间就会出现大规模流行。每次仔猪腹泻疾病的流行都有可能伴随着出现已有病毒的变异毒株，或新的致仔猪腹泻病毒的出现，值得各国的科学家和临床工作者的高度重视，有必要对该病各病原体进行深入研究。目前，对该病的某些病原如猪流行性腹泻病毒、传染性胃肠炎病毒、猪轮状病毒的基因型分型、致病性、鉴别诊断方法等方面的研究已经比较深入，但对于猪嵴病毒的研究才刚刚开始，还停留在对其病原学、流行病学、诊断方法的研究。相信通过科研人员今后更多的研究，将会得到更多仔猪病毒性腹泻的相关知识，对于规模性猪场防控仔猪腹泻提供更全面及时的信息和更多有用的方法和技术。

［1］王红宁，代 敏，吴祥辉，等．仔猪腹泻的病因及综合防治进展 ［J］．养猪．2002，（3）：32-34．

［2］王 凤，汤善元，李春燕，等．猪流行性腹泻病毒基因及其疫苗的研究 ［J］．猪业科学，2010，（12）：42-47．

［3］Tetsuo Sato．Mutations in the spike gene of porcine epidemic diarrhea virus associated with growth adaptationinvitroand attenuation of virulenceinvivo［J］．Virus Genes，2011，43：72-78．

［4］Cornelis A M．Coronavirus particle assembly primary structure requirements of the membrane protein ［J］．J Virol，1998，72：6838-6850．

［5］裴敦国．抗猪流行性腹泻病毒N蛋白单克隆抗体制备及部分特性鉴定 ［J］．东北农业大学学报，2008，（7）：84-89．

［6］Serge B，Hubert L．Site-specific alteration of transmissible gastroenteritis virus spike protein results in markedly reduced pathogenicity［J］．J Gen Virol，1995，76：2235-2241．

［7］Britton P，Page K W．Sequence of the S gene from a virulent British field isolate Transmissbile gastroenteritis virus［J］．Virus Res，1990，18：71-80．

［8］Escors D，Ortego J，Laude H，et al．The membrance M protein carboxy terminal binds to transmissible gastroenteritis coronavirus core and contributes to core stability ［J］．J Gen Virol，2001，75：1312-1324．

［9］Almazan F，Galan C，Enjuanes L．The Nucleoprotein is Required for Efficient Coronavirus Genome Replication ［J］．J Gen Virol，2004，78：12683-12688．

［10］Wang Y，Zhang X．The Nucleocapsid Protein of Coronavirus Mouse Hepatitis Virus Interacts with the Cellular Heterogeneous Nuclear Ribonucleoprotein A1invitroandinvivo［J］．Virology，1999，265：96．

［11］Yang H T，Xie W Q，Xue X Y，et al．Design of wide-spectrum inhibitors targeting coronavirus main proteases［J］．Plos Biology，2005，3：1742-1752．

［12］殷 震，刘景华．动物病毒学 ［M］．北京：科学出版社，1997：562-571．

［13］Yang K，Wang S，Chang K O，et al．Immune responses and protection obtained with rotavirus VP6DNA vaccines given by intramuscular injection ［J］．Vaccine，2001，19：3285-3291．

［14］Hesse R A，Couture L P，Ellsworth S R．Production and characterization of VP4／VP7reassortant swine rotaviruses derived from Gottfried and OSU parental strains［J］．Am J Vet Res，1993，54：1623-1629．

［15］Yamashita T，Ito M，Kabashima Y，et al．Isolation and characterization of a new species of kobuvirus associated with cattle［J］．Journal of General Virology，2003，84：3069-3077．

［16］Reuter G，Boros A，Pankovics P．Kobuviruses-a comprehensive review ［J］．Rev Med Virol．2011，21：32-41．

［17］Hughes P J，Stanway G．The 2Aproteins of three diverse picornaviruses are related to each other and to the H-rev107family of proteins involved in the control of cell proliferation ［J］．Gen Virol．2000，81：201-207．

［18］马思明，王 明，冯 力，等．猪传染性胃肠炎与猪流行性腹泻二联氢氧化铝细胞灭活疫苗的研究 ［J］．中国预防兽医学报，1995，（6）：23-27．

［19］于晓龙．猪流行性腹泻病毒和猪传染性胃肠炎病毒混合感染的调查 ［J］．安徽农学通报，2007，14（2）：31-33．

［20］田小艳，孙 华，邓雨修，等．3种猪病毒性腹泻感染的多重PCR检测 ［A］．中国畜牧兽医学会．中国畜牧兽医学会家畜传染病学分会第七届全国会员代表大会暨第十三次学术研究会会议论文集 ［C］．北京：科学出版社，2009：812-815．

［21］肖博仁．湖南地区猪流行性腹泻病毒的分子流行病学和血清流行病学调查 ［D］．长沙：湖南农业大学，2012．

［22］刘孝珍．2011年中国猪流行性腹泻分子流行病学初步调查 ［J］．中国预防兽医学报，2012，34（4）：180-183

［23］陈建飞，刘孝珍，时洪艳，等．2010～2011年仔猪腹泻的病因分析和防控措施 ［J］．养猪，2011，（5）：81-82．

［24］陈淑红，王新生．猪轮状病毒的分离鉴定及部分特性研究 ［J］．中国预防兽医学报，2004，26（1）：42-44．

［25］王 玲，蒲万霞，常惠芸，等．仔猪轮状病毒性腹泻的研究进展 ［J］．动物医学进展，2006，27（10）：50-54．

［26］Daesub Song，Bongkyun Park．Porcine epidemic diarrhea virus：a comprehensive review of molecular epidemiology，diagnosis，and vaccines［J］．Virus Genes，2012，44：167-175．

［27］Reuter G，Boldizsar A，Pankovics P．Complete nucleotide and acid sequences and genetic organization of porcine Kobuvirus，a member of a new species in genus Kobuvirus，family Picomaviridae［J］．Arch Virol，2009，154：101-108．

［28］沈素芳，汤赛冬，孙泉云．猪Kobu病毒感染概况 ［J］．动物医学进展，2012，33（1）：115-116．

［29］张 莎，石 达，陈建飞，等．2012年猪嵴病毒流行病学调查及3D基因的遗传变异分析 ［J］．中国预防兽医学报，2013，35（2）：95-98．