猪繁殖与呼吸障碍综合征NADC30类毒株研究进展

赵胜杰,王帅彪,赵康宁,盛　敏

(1.河南省动物疫病预防控制中心,河南郑州450000;2.北京恩睿康农业技术咨询有限公司,北京昌平102200)

猪繁殖与呼吸障碍综合征NADC30类毒株研究进展

赵胜杰1,王帅彪2,赵康宁2,盛敏1

(1.河南省动物疫病预防控制中心,河南郑州450000;2.北京恩睿康农业技术咨询有限公司,北京昌平102200)

猪繁殖与呼吸障碍综合征(PRRS)在20世纪80年代末以临床暴发急性繁殖障碍而被首次报道,以母猪繁殖障碍,尤其是母猪怀孕100 d后出现流产、死胎、木乃伊胎、新生仔猪死亡,以及各阶段猪出现呼吸道疾病为特征[1].1996年中国首次报道从疑似PRRS流产胎儿中分离到猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒(PRRSV)[2].PRRSV是单链正义RNA病毒,属于套式病毒目,动脉炎病毒科,动脉炎病毒属[3-4].该病毒家族的一个重要特征是高变异频率和病毒重组,因而能够快速的进化并产生异常多样的病毒[5].PRRSV分为欧洲株和美洲株,美洲株基因型的核酸序列差异将近40%,2008年首次在美国爱荷华州一个暴发呼吸道疾病的农场被分离到[6-7].2013年河南省率先报道发现NADC30类毒株,其后在东北吉林、黑龙江等省份也发现该类毒株,并在国内呈扩散态势[8-9].本文根据国内外的相关文献报道,对NADC30类毒株的研究进展做一综述.

1　基因序列分析

PRRSV的RNA基因组含有9个开放型阅读框(ORFs):ORFs 1a和1b编码非结构蛋白(NSPs); ORFs 2a、2b、3、4和5编码囊膜蛋白;ORFs 6和7编码分别编码基质蛋白和核蛋白[6].NSP2是一种多域蛋白,是PRRSV1型欧洲株和2型美洲株间最趋异的蛋白.NADC30毒株是2型美洲株中最具代表性的基因亚型之一,基因组全长为15020个碱基对(不包括poly A结构),与另一个美洲株基因亚型MN184的同源性最高(86.6%),而NADC31与MN184有更高的同源性(92.4%).和MN184的全基因组比对发现,大部分基因的变异超过5%,尤其是编码NSP3～5和7a的ORF1a区域以及ORF3基因的变异超过了15%.对比NADC31和MN184的基因,除了NSP10和几个结构蛋白ORFs以及3′-UTR外,NADC31与MN184的ORF1ab的同源性更高[7].2013年河南省首先报道了在分离到HENAN-XINX、HENAN-XINX-1、HENAN-XINX-2、HENAN-HEB、HENAN-JIAOZ毒株.NSP2基因序列分析显示,这些毒株和NADC30以及MN184毒株同源性很高(79.3%～ 95.2%),而与高致病性以及经典PRRSV同源性较低,分别为63.7%～74.5%和67%～69.1%.分析ORF5显示,这些毒株和MN184以及NADC30同源性为89.6%～95.0%[8].对HENAN-XINX毒株进行全基因测序发现,该毒株和NADC30的同源性高达95.43%[10].2015年,吉林省份和黑龙江省份分别分离出JL580和HLJ58毒株.通过进化树分析发现,这两株病毒和美洲NADC30同源性很高.

2　氨基酸序列分析

分析比较NADC30和MN184的氨基酸,只有GP3蛋白同源性低于85%,其他几个蛋白包括NSP1、NSP2、NSP5、NSP7β、GP2、GP3和GP5的同源性低于90%.NADC30和MN184的蛋白差异遍布整个基因组,没有发现NADC30和MN184出现病毒重组.尽管NADC30从MN184变异而来,NADC30却和VR2332的NSP2蛋白在333、3、57处均有碱基缺失.NADC30和MN184的NSP2氨基酸有35处差异(约3%).比较SDSU73、NADC30和NADC31 3个毒株的GP5氨基酸发现,这3株病毒均有在N45和N51处有N-糖基化位点,和之前预测的病毒的首要中和位点一致.但是在HV-1和HV-2周围区域的多样性很大,NADC30在HV-1区有1个糖基,而NADC31有3个[7-11].HENAN-XINX、HENAN-XINX-1、HENAN-XINX-2、HENAN-HEB、HENAN-JIAOZ毒株的NSP2蛋白氨基酸与经典和高致病性PRRSV同源性较低,而与NADC30同源性较高(81.3%～91.4%),而且HENAN-XINX毒株和NADC30拥有同样的不连续的131个氨基酸缺失,分别在NSP2蛋白的303,323到433,以及501到519处[8-10].ORF5氨基酸同源性分析显示,这些毒株与NADC30和MN184同源性很高(89.6%～99.0%),而与经典PRRSV以及高致病性PRRSV同源性较低.N-糖基化位点分析显示,这些毒株的GP5蛋白糖基化位点数目为3～5个,和美洲型PRRSVGP5蛋白糖基化位点数目相近[8].对JL580氨基酸序列分析发现,NSP2蛋白也有3处不连续的缺失,共131个氨基酸,和NADC30以及MN184一样.

3　体内增殖特性

用NADC30、NADC31、SDSU73和MN184分别攻毒10头5周龄仔猪,动物攻毒试验结果表明,攻毒后1 d就能够从8头(共10头)猪的血清中检测到NADC30,而只能从2头(共10头)猪的血清中检测到SDSU73或者MN184.直到攻毒后3 d才能从4头(共10头)猪的血清中检测到NADC31,剩余的猪到7 d以后才能从血清中检测到.除了攻毒后第1天外,SDSU73组和MN184组在整个试验中血清的病毒滴度都是最高的.攻毒后10 d以前,NADC30组的血清病毒滴度比NADC31组的高.攻毒后14 d时,从4组猪肺的灌洗液中均检测到了病毒.SDSU73和MN184组的病毒滴度依然最高,NADC30组次之,NADC31组最低,和血清中的病毒滴度结果一致[7].用细胞传代的JL580病毒和JL580的组织匀浆上清分别攻毒5头6周龄仔猪分别在攻毒后7～10 d和10～14 d内全部死亡[9].

4　临床症状及病理损伤

报道NADC30和NADC31的猪场均以呼吸道疾病为主要临床症状.试验条件下的临床观测发现,感染这4株病毒的猪均表现出间质性肺炎,以肺叶上散在到弥漫性的棕褐色到红色的拥有不规则边界的斑块为特征[7].国内NADC30类毒株以母猪流产、各阶段猪咳嗽、食欲不振、身体和耳朵发红等症状.动物攻毒试验发现,攻毒3 d后,攻毒细胞传代JL580病毒的猪和攻毒JL580组织匀浆液的猪均出现发烧,同时伴随咳嗽、食欲不振以及身体和耳朵发红等临床症状.剖检发现,肺脏出现实变.病理诊断证实是间质性肺炎[9].

5　流行性

2006-2008年河南省的PRRSV分子流行病学调查发现,主要流行毒株为美洲型,通过对NSP2和ORF5～7分析,证实这些毒株的NSP2和ORF5～7基因发生了变异[12].2008年首次在美国爱荷华州首次发现NADC30毒株[7].2012-2013年河南省各个地区的PRRSV分子流行病学调查显示,河南地区主要流行毒株为高致病性PRRSV,另外发现与美洲流行毒株NADC30高度同源的新毒株,该类毒株的NSP2基因在不同部位存在393个核苷酸缺失,首次报道了NADC30类病毒[8]. 2013年,河南一个猪场检测到PRRSV HENANXINX毒株,全基因测序结果显示和美洲株NADC30同源性高达95.43%[10].2015年,吉林分离到JL580,黑龙江分离到HLJ58,基因序列分析显示这两株病毒均属于NADC30类毒株[9].

6　防控

临床报道母猪被PRRSV感染后会造成繁殖障碍,但是能够建立起保护性免疫.该发现是基于被感染的母猪再次配种后能够正常生产仔猪,即使病毒还在猪场内循环[13].试验数据也证明用同种PRRSV攻毒能够为猪体提供完全的保护[14].所以,疫苗免疫被视为控制和治疗PRRS感染的主要措施[15].但是,暴发HENAN-XINX毒株的猪场免疫了VR2332毒株的商品苗.其他的商品苗是否有保护力,不得而知.另外,可以考虑针对完全阻断PRRSV在子宫内膜的复制,从而阻止病毒从母体传向胎儿的免疫治疗方案.感染PRRSV后继发感染猪支原体肺炎会显著加重PRRSV引起的损伤,用替米考星(400 mg/kg)来预防治疗猪肺炎支原体并减轻PRRSV引起的损伤有一定作用,但需要注意休药期[16].此外,进出淋浴消毒以及清洗消毒进出的卡车这两项生物安全措施能够降低猪场感染PRRSV的可能[17].其他比如用无特定病原公猪的精液进行人工授精、加强通风、降低猪群密度、全进全出等也能够降低猪场转为阳性的风险[18].

[1]Benfield D A,Nelson E,Collins J E,et al.Characterization of swine infertility and respiratory syndrome(SIRS)virus(isolate ATCC VR-2332)[J].J Vet Diagn Invest,1992,4(2):127-133.

[2]郭宝清,陈章水,刘文兴,等.从疑似PRRS流产胎儿分离PRRSV的研究[J].中国畜禽传染病,1996,02:1-5.

[3]Meulenberg J J,Hulst M M,De Meijer E J,et al.Lelystad virus,the causative agent of porcine epidemic abortion and respiratory syndrome(PEARS),is related to LDV and EAV[J].Virology,1993,192(1):62-72.

[4]Cavanagh D.Nidovirales:a new order comprising Coronaviridae and Arteriviridae[J].Arch Virol,1997,142(3):629-633.

[5]Hanada K,Suzuki Y,Gojobori T.A large variation in the rates of synonymous substitution for RNA viruses and its relationship to a diversity of viral infection and transmission modes[J].Mol Biol Evol,2004,21(6):1074-1080.

[6]Nelsen C J,Murtaugh MPFaaberg K S.Porcine reproductive and respiratory syndrome virus comparison:divergent evolution on two continents[J].J Virol,1999,73(1):270-280.

[7]Brockmeier S L,Loving C L,Vorwald A C,et al.Genomic se⁃quence and virulence comparison of four Type 2 porcine reproduc⁃tive and respiratory syndrome virus strains[J].Virus Res,2012,169(1):212-221.

[8]周峰,常洪涛,赵军,等.2012-2013年猪繁殖与呼吸综合征病毒河南流行株的分离鉴定及分子流行病学调查[J].中国兽医学报,2014,34(9):1398-1410.

[9]Zhao K,Ye C,Chang X B,et al.Importation and recombination are responsible for the latest emergence of highly pathogenic PRRSV in China[J].J Virol,2015.

[10]Zhou F,Zhao J,Chen L,et al.Complete Genome Sequence of a Novel Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus That Emerged in China[J].Genome Announc,2015,3(4).

[11]Plagemann P G,Rowland RRFaaberg K S.The primary neutraliza⁃tion epitope of porcine respiratory and reproductive syndrome vi⁃rus strain VR-2332 is located in the middle of the GP5 ectodo⁃ main[J].Arch Virol,2002,147(12):2327-2347.

[12]邱俊,张学东,沈志强.2006-2008年河南省PRRSV分子流行病学调查[J].内蒙古农业大学学报,2011,32(1):34-40.

[13]Stevenson G W,Van Alstine W G,Kanitz C L,et al.Endemic porcine reproductive and respiratory syndrome virus infection of nursery pigs in two swine herds without current reproductive fail⁃ure[J].J Vet Diagn Invest,1993,5(3):432-434.

[14]Lager K M,Mengeling W L,Brockmeier S L.Homologous chal⁃lenge of porcine reproductive and respiratory syndrome virus im⁃munity in pregnant swine[J].Vet Microbiol,1997,58(2-4):113-125.

[15]Murtaugh MPGenzow M.Immunological solutions for treatment and prevention of porcine reproductive and respiratory syndrome (PRRS)[J].Vaccine,2011,29(46):8192-8204.

[16]Thacker E L,Halbur P G,Ross R F,et al.Mycoplasma hyopneu⁃moniae potentiation of porcine reproductive and respiratory syn⁃drome virus-induced pneumonia[J].J Clin Microbiol,1999,37 (3):620-627.

[17]Lambert M E,Poljak Z,Arsenault J,et al.Epidemiological inves⁃tigations in regard to porcine reproductive and respiratory syn⁃drome(PRRS)in Quebec,Canada.Part 1:biosecurity practices and their geographical distribution in two areas of different swine density[J].Prev Vet Med,2012,104(1-2):74-83.

[18]Davies P R.One world,one health:the threat of emerging swine diseases.A North American perspective[J].Transbound Emerg Dis,2012,59 Suppl 1:18-26.

S855.3

A

0529-6005(2016)06-0072-02

2015-09-10

赵胜杰(1987-),男,兽医师,硕士,从事动物疫病诊断与防控工作,E-mail:shengjie0913@163.com