猪流行性腹泻研究进展

牛俊超，黄复深，胡佩佩

（湖南农业大学动物医学院，湖南长沙410128）

猪流行性腹泻（Porcine epidemic diarrhea，PED）是由猪流行性腹泻病毒（Porcine epidemic diarrhea virus，PEDV）引起的猪的一种急性高度接触性的猪肠道传染病，以腹泻、呕吐和脱水为特征，危害非常严重。近几年来，国内猪流行性腹泻（PED）呈高发趋势，特别是哺乳仔猪病死率高达100%，严重制约养猪业的发展。目前对PED 防控的研究仍处于探索阶段，还没有有效的方法从根本上防控该病，现就该病的流行、致病机制和防控研究现状进行综述。

1 流行状况

猪流行性腹泻自1971年首次在英国暴发以来，相继在比利时、德国、匈牙利、瑞士等许多欧洲国家也都发生过暴发流行，20世纪80年代，日本、韩国、中国等一些亚洲国家也暴发了该病。2013年美国首次报道了此病的流行，其分离株基因组序列与其他地区流行的毒株有高度的同源性［1］。2013 年古巴也报道有此病流行［2］。PED 近几年在亚洲的流行相当严重，病死率高，给养猪业带来了重大的经济损失［3］。

PED 多发生在冬季，夏季也有发生。各种年龄和不同品种的猪群都有易感性，但对不同年龄易感猪群的致死率不同，其中以哺乳仔猪的致死率最高［4-5］。2010年底，PED 在河南省呈现暴发流行，临床症状与以往类似，主要表现为各年龄段的猪只发生腹泻，2周龄以内仔猪死亡率可高达100%，造成严重的经济损失［6］。PED 的潜伏期一般为5d～8d，人工感染潜伏期为8h～24h。

发病猪和带毒猪是主要的传染源，康复猪会持续带毒，并不断地排出带有PEDV 的粪便，污染环境和饲料。自然条件下，PEDV 是通过口与鼻途径进入猪的体内。首先侵犯小肠集合淋巴结区，接着进入小肠黏膜上皮细胞，并在细胞内复制，病毒由感染处向周围广泛扩展，直到侵及全部小肠。此外，最新报道［7］发现PED 还可以通过乳汁进行垂直传播。Truong Q L等［8］通过PCR 技术发现猪场附近的猫PEDV 呈阳性，至于猫在FED 的流行中的意义有待深入研究。该结果对FED 的防控有参考价值。

2 病原生物学与致病机理

PEDV 与猪传染性胃肠炎病毒（TGEV）同属尼多病毒目冠状病毒属的l群，为球形囊膜病毒（95 nm～190nm）。病毒中和试验、免疫荧光技术均证明PEDV 与猪的其他冠状病毒（如TGEV）无相同的抗原性［9］。至今尚未发现PEDV 有不同的血清型存在。PEDV 对乙醇和氯仿敏感，不凝集兔、猪、鼠、犬、马、雏鸡、山羊、绵羊、母牛和人等红细胞。PEDV 基因组是单股正链具有感染性的RNA，与其他冠状病毒相似，其基因组5′端有一个帽子结构（cap），3′端 有1个Poly（A）尾，基因组全长为28 033nt。基因组5′端非翻译区（5′UTR）位于基因1 上游，长296nt，5′UTR 内含有长为65nt～98nt的前导序列（L）和1个以AUG 为起始密码子并拥有Kozak序列（GUUCaugC）和编码12个氨基酸的开放阅读框（ORF）。基因组3′端非翻译区（3′UTR）长度为334nt，末端连有Poly（A）序列。3′UTR 内含有由8个碱基（GGAAGAGC）组成的保守序列，起始于poly（A）上游的73nt处。所有冠状病毒成员都包含这个序列，只是在基因组中位置不同。剩余基因组序列包括6个ORF，从5′～3′端依次为编码复制酶多聚蛋白1ab（pp 1ab）、纤突蛋白（S）、ORF3蛋白、小膜蛋白（E）、膜糖蛋白（M）和核衣壳蛋白（N）的基因［9］。

研究表明，猪的氨基肽酶是PEDV 的一种功能性受体，在PEDV 侵入宿主细胞的过程中起非常重要的作用［10］。从S蛋白突变体的分析发现S蛋白含有将该蛋白从内质网、高尔基体运送到细胞膜的信号［11］。研究表明，PEDV 在细胞内的复制需要蛋白水解酶的参与，并且该过程可能涉及S蛋白。当病毒与宿主细胞的细胞膜黏附之后，在外源胰蛋白酶的作用下S蛋白酶解断裂使感染细胞易于发生病变［12］。N 蛋白除和基因组RNA 形成RNP 复合体外，还参与病毒的复制和转录［13］。ORF3 具多态性，体外细胞模型研究发现该蛋白具钾离子通道蛋白活性，同时还可调节病毒的繁殖［14］。

PEDV 引起的严重腹泻脱水是导致病猪死亡的主要原因。仔猪在感染PEDV 时，PEDV 在仔猪空肠中后段、回肠、盲肠黏膜绒毛柱状上皮细胞内复制、增殖，由于病毒增殖首先造成细胞器的损伤，继而出现细细胞功能障碍，破坏肠黏膜柱状上皮细胞，引起肠绒毛裸露、断裂、融合及肠上皮细胞内各种酶类活性降低或失活，导致营养物质吸收障碍、呈现渗透性腹泻，造成猪只脱水、腹泻、甚至衰竭、死亡［15-16］。

有关PEDV 感染的免疫病理学报道较少。De Arriba M L等［17］发现仔猪感染PEDV 后肠黏膜集合淋巴结（PP）及肠黏膜固有层内的巨噬细胞捕捉病毒颗粒，递呈抗原给T 辅助淋巴细胞和sⅢIg＋B淋巴细胞，使之转变为IgM、IgA 和IgG，进而阻止PEDV 感染、定居、复制，修复损伤的肠绒毛上皮而逐渐痊愈，并可形成免疫记忆。天然免疫在PED 发生中的作用，早先有研究表明PEDV 感染可以抑制宿主Ⅰ型干扰素产生。至于其抑制机制，Xing Y等［18］研究发现PEDV 的复制酶基因编码的PLP2蛋白（papain-like protease 2）可使RIG-Ⅰ和STING去泛素化，干扰RIG-Ⅰ和STING 介导的信号传导途径从而抑制IFN-β的合成。PEDV 对宿主肠上皮细胞的影响可能与PEDV 编码的N 蛋白和E 蛋白有关。Xu X 等［19］发现N 蛋白可延长细胞周期的S期从而抑制肠上皮细胞的生长，并且刺激上皮细胞高水平表达IL-8，促进炎症反应，E蛋白虽然可以上调IL-8的表达引起炎症，但对上皮细胞的细胞周期无调节作用。

另外，小鼠的研究结果［20］表明，PEDV 感染早期可以感染神经细胞、神经胶质细胞和神经干细胞，并可扩至大脑广泛区域，引起神经系统病变，PEDV引起神经系统病变可能与PEDV 的S蛋白有关，突变的猪流行性腹泻病毒的刺突（S）蛋白的胞质信号具有增强融合活性的功能。

3 PED的防控

3.1 疫苗

有效的疫苗对猪流行性腹泻病的防控是至关重要的。迄今为止，尚未研制出特别有效的控制PED发生的疫苗。生产实践中，国内以灭活疫苗和弱毒疫苗为主，有些养殖场甚至使用无正式批文的商品化弱毒疫苗，但效果并不理想。当前PED 疫苗的研究主要包括组织灭活苗、细胞灭活苗、弱毒苗、重组蛋白疫苗、转基因植物疫苗、乳酸杆菌苗等。研究表明［21］，S蛋白质是猪流行性腹泻病毒的表面糖蛋白，它可以诱导集体产生特异性中和抗体，但能否成为候选的分子疫苗还有待进一步研究。Meng F等［22］报道了猪流行性腹泻病毒S基因的重组DNA质粒免疫小鼠可诱导产生高水平的中和抗体及以IFN-γ表达水平增高、T 淋巴细胞的增殖和CD 4＋和CD 8＋T 细胞亚群的数量增加等为特征的细胞免疫应答。Sun D B等［23］报道，利用噬菌体展示技术得到的S蛋白的模拟表位与抗PEDV 的单克隆抗体具有很好的亲和性，是否可以作为模拟表位疫苗值得深入探讨。

因PEDV 的肠嗜性，通过消化道免疫以激发肠道黏膜免疫（尤其是sIgA 的产生）可能是预防该病的有效途径，研究者试图利用载体疫苗通过口服实现此目标。Liu D Q 等［24］发现，表达PEDVS蛋白乳杆菌和表达PEDV 年蛋白乳杆菌共口服免疫可诱导小鼠产生高水平的全身和黏膜免疫应答，包括产生IL-4、IFN-γ和针对PEDV 的中和抗体。葛俊伟等［25］发现，以大肠埃希菌耐热性内毒素B为佐剂与PEDV 的中和抗原共表达于乳酸杆菌中经口腔和胃免疫，可诱导小鼠产生黏膜和体液免疫应答。

3.2 药物防控

目前有报道使用混合单克隆抗体、高免血清、卵黄抗体等生物制品被动免疫效果比较明显，但此类制剂未商品化。Sun D 等［26］报道，利用噬菌体展示技术从PEDV N 蛋白抗体库的筛选出小鼠scFv对猪的N 氨基肽酶（PEDV的细胞受体）有很好的亲和性，是一个值得关注的结果。

使用阿托品、地芬诺酯、山莨菪碱缓解肠道痉挛，对于治疗PED 一定的作用。Yook H S报道［27］槲皮素-7-鼠李糖苷在降低PEDV复制方面非常有效，IC50为0.014μg／mL。槲皮素-7-鼠李糖苷对PEDV 作用的机制既不是通过活性氧的形式，也非通过直接作用于病毒，而是通过干扰PEDV 的复制从而影响感染的起始过程。研究发现樱桃提取物也具有抗病毒的特性，其IC50用量很低。体内和体外试验表明［28］，朝鲜淫羊藿的水提物也具有很好的抗PEDV 的活性。

所有这些结果对于开发抗PEDV 的饲料添加剂或防控PED 是有益的。

4 展望

PEDV 是一种以腹泻、呕吐和脱水为特征急性高度接触性猪肠道传染病，危害非常严重，近几年来呈现高发趋势，对部分规模化猪场造成惨重损失，特别是哺乳仔猪病死率高达，严重制约养猪业的发展，尚未有很好有效的防控方法。对于PED 的病原生物学、致病机制虽有一些研究，但是对病毒对细胞的侵入、复制等并不十分清楚，例如PEDV 的S 蛋白免疫动物并不能有效的阻断病毒对细胞的侵入。看来机制是复杂的。从疫苗方面看，死疫苗重组蛋白疫苗也不能阻断该病的发生，原因何在，有待于免疫病理学机制的揭示。在现有条件下，筛选具有很好的抗病毒活性的物质作为饲料添加剂或药物使用，是非常必要的。

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