猪繁殖与呼吸综合征简述

葛保华，范明杰，孔令民，徐 梅，宇 凌*

（1.山东省曹县动物防疫监督所，山东 菏泽 274400；2.山东省菏泽市动物疫病预防控制中心，山东 菏泽 274000）

1 PRRS流行病学

猪繁殖与呼吸综合征（PRRS）是20世纪80年代末出现的一种高度传染性病毒疾病，主要引起妊娠母猪的流产、木乃伊胎、死胎等繁殖障碍以及各年龄段猪（特别是仔猪）的呼吸道疾病[1]。1987年美国的北卡罗林那州、明尼苏达州和依荷华州第一次出现了以繁殖障碍为特征的PRRS。主要症状是妊娠母猪后期流产、死产增多，产弱仔比例显著提高，分娩率显著降低；母猪发情延迟现象，断奶仔猪和哺乳仔猪出现严重的呼吸道症状，断奶猪还出现高死亡率。由于发病原因不清楚，所以被称为“神秘病”[2]。荷兰在1991年分离到该病的病原命名为LV病毒株，后来欧盟把该病正式命名为猪繁殖与呼吸综合征，国际兽医组织1992年将其定为B类传染病。猪繁殖与呼吸综合征病毒主要分为两种：欧洲型和美洲型，分别以美国1992年分离的VR-2332和荷兰1991年分离的LV为代表毒株[3]。在中国，台湾养猪科学研究所1993年首次报道PRRS在该地区流行[4]。1995年间，最初在我国的上海、北京爆发PRRS，随后向其周围的地区和省份蔓延。郭宝清等1996年首次从国内疑似病猪中分离出PRRSV，确定中国存在PRRSV[5]。随后，PRRS发病的范围逐渐扩大。河南省1997年召开的华中地区兽医病理学术讨论会上，报道了该病在河南地区发病情况。1998年在中国江西省一个较大规模的养殖场暴发了疑似PRRS疫情，病情持续相当一段时间找不出病原。众多试验结果表明，利用兔体搔痒试验显示猪伪狂犬病结果阴性，利用猪瘟兔体交互试验显示猪瘟阴性；随机采集10头猪猪血样送有关部门做进一步试验，结果猪全为猪繁殖与呼吸综合征抗体阳性。初步确定该养殖场暴发的疾病为猪繁殖与呼吸综合征[6]。2006年5月，我国江西省、河南省、江苏省、湖南省、安徽省、浙江省、湖北省等22个省爆发流行以猪高热、高发病率、高死亡率为特征的猪无名高热病，严重流行于中国中南部，随后迅速向东南、西北等各地传播蔓延。2007年，除了2006年发生过的疫区再次发生外，在一些没有该病发生的地区也发现了PRRS。2008年，PRRS的疫情更加严峻，全国几乎各个养猪地区都出现了该病的身影。我国农业部兽医局2007年3月根据免疫组化检测、回归动物实验和实验病理学结果，将“猪无名高热病”的病因正式定名为高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒（HP-PRRSV），其基因序列主要变异表现在Nsp2基因缺失和GP5基因的突变[7]。

2013年猪高致病性PRRSV在中国的流行特点表现为：快速大面积传播、高发病率、高死亡率、病原种类复杂，导致严重的混合感染，疫情在不同地区和时间上有一定的区域空间分布特征。北方各省份发生时间较晚，感染率较南方低。2002年5月开始在很多省份发病，以后一年比一年严重。疫情分布的季节性特点是：每年5月中下旬南方省份开始发病，流行的高峰期出现在7～9月；北方诸省区的疫病在7月中下旬开始出现，流行高峰期出现在8～10月，极个别地区到12月仍有疫情发生；恶劣的天气变化等流行病学因子与疫情发展密切相关，发病高峰期在2007年，此后趋于缓和，个别地区已经处于稳定状态，而有些地区仍偶有发病。

2 PRRSV特征

2.1 病原学特性

PRRSV病毒粒子直径为50～65 nm且有囊膜的单股正链RNA病毒，核衣壳直径25～35 nm，病毒表面有明显纤突，长约5 nm，核衣壳为二十面体且立体对称的。在第10次国际病毒大会上，把PRRSV、猴出血热病毒（SHFV）、小鼠乳酸脱氢酶病毒（LDV）以及马动脉炎病毒（EAV）被认定同属于一个新设立的套式目（NidDvirale）动脉炎病毒科（Arteriviridae）动脉炎病毒属（Arterivirus）[8]。人们普遍人为PRRSV的抵抗力不强，不同条件里PRRSV存活时间长短不一样，PRRSV在4℃时保存1～2 d，长期稳定保存在-20℃，长期保存在-70℃条件。PRRSV对温度抵抗力差，低温稳定性好，经45 min 56℃PRRSV完全丧失感染性，病毒在干燥条件快速丧失感染性；PRRSV对酸碱条件敏感，只有在6.5＜pH＜7.5的环境中能够中稳定存在，不耐酸碱，在pH＞7.5或者pH＜6.5的环境中病毒迅速丧失感染力[9-11]。在潮湿的环境有助于PRRSV存活，在自来生理盐水、水、井水、PBS等水中，不同毒株可以生存3～11 d，在干燥的条件下PRRSV感染性快速丧失。病毒的囊膜能被氯仿和乙醚等去污剂和脂溶剂破坏，使PRRSV复制能力丧失[12]。PRRSV能够感染灌流收集的肺泡巨噬细胞（PAM），并在PAM细胞中生长复制，还可在传代的CRL 11171、猴肾细胞系CL-2621、MARC-145等细胞上生长，而且在这些细胞系上均能产生明显的细胞病变（CPE）[13]。PRRSV在PAM生长较好，在其他细胞系上培养则毒价很低，而美洲株在所有细胞系上生长都较好[14]。PRRSV不能使人的O型红细胞及羊、猪、鸡、鸭、、豚鼠、小鼠的红细胞发生凝集，但是经脂溶剂和非离子去垢剂处理的PRRSV能使小鼠的红细胞发生凝集。仔猪可以获得被动免疫通过母原抗体，但是当母源抗体水平降至保护水平以下时，PRRSV会表现出抗体依赖性增强作用（ADE），仔猪的易感性增强，这种作用为PRRS病的防治带来了困难。

2.2 PRRSV的基因组结构

PRRSV为单股、正链的核酸系不分节段RNA病毒，基因组约为15 kb，编码8个开放阅读框（ORFs），PRRSV基因组3'端有一个Poly（A）序列，其编码顺序为5'-ORFla和ORFlb-ORF（2-6）ORF7-3'端。基因组的3'端是ORFla和ORFlb，占整个基因大小的80%，负责编码RNA聚合酶活性蛋白和病毒的复制酶。在ORFla有一个推定的半胱氨酸富集区和丝氨酸蛋白酶区，编码区含有一个疏水区。ORFIb经鉴定有4个特殊的区域，分别为富含组氨酸和半胱氨酸的锌指区（zinc-finger domain）；含有芯髓序列S/GDD的聚合酶基元序列（motif），该序列经常存在于大部分正链RNA病毒的RNA聚合酶；结合蜗牛酶基元序列或者三磷酸腺苷；还有一部分是功能研究未清楚的保守区。在ORFla和ORFlb包含的两种结构为RNA聚合酶翻译过程中核糖体移码所必需，其位于重叠区能够识别出7核苷酸结构（UUU-AAAC）和形成RNA拟节序列。ORF2-ORF7在基因组的5'端，ORF2-ORF4主要编码囊膜有关的糖蛋白即次要结构蛋白GP2-GP4。ORF5编码病毒的囊膜蛋白（GP5），ORF6编码病毒的膜蛋白（M），ORF7主要编码核衣壳蛋白（N），其中GP5和M是病毒主要表位抗原研究的比较多[15-20]。

PRRSV基因组通过产生6个亚基因组mRNA来进行表达。这些mRNA具有来自病毒基因组RNA5'端编码区的共同前导序列，其长度超过200个碱基，并且3'端形成嵌套式结构。每个mRNA只有5'端的ORF被翻译成蛋白。应用Northern印迹杂交试验证实了mRNA2-7与ORF2-7的相关性。

2.3 免疫特性

2.3.1 细胞免疫

细胞免疫对于PRRSV非常重要。猪体感染PRRSV后机体内有明显的淋巴细胞增殖反应，但是出现的很晚，发现PRRSV感染后28 d才能检测到，感染后49 d增殖反应达到高峰，感染后77 d开始减少，和中和抗体产生的过程极其相似。PRRSV感染后，能够抑制细胞因子IFN-α的分泌，能够显著的提高IL-10 mRNA的转录[21-23]。

2.3.2 体液免疫

PRRSV感染机体后体液免疫都很特别。有研究显示，PRRSV感染猪体后，在21～49 d，PRRSV特异性抗体达到最大量，但是产生的大量IgM、IgG并不能保护机体免受PRRSV侵害，其没有中和作用。1994年，Nelson等用美洲株PRRSV研究其体液免疫特点，结果显示，PRRSV N蛋白抗体是最早检测到，其次是PRRSV M蛋白抗体，接着是PRRSV GP5蛋白抗体[24]。PRRSV N蛋白抗体在感染后1周就能检测到，能够持续几个月，但是此抗体并没有保护作用。PRRSV最重要的中和抗体是GP5蛋白抗体，但是此抗体产生的比较晚，PRRSV干扰约30 d才能检测到GP5蛋白抗体的产生，感染后10周才能达到最高峰，尽管GP5蛋白抗体持续时间很长，但是其水平很低，对猪体起不到保护作用[25-26]。这样给PRRSV疫苗研制造成了严峻的挑战。

2.3.3 细胞因子

PRRSV感染猪体后，造成大量巨噬细胞和单核细胞死亡，导致细胞因子释放，主要有IL-l、IL-6、IL-8、IFN-α、IFN-β、IFN-γ等，这些都是机体主要的免疫调节细胞因子。IFN-α在抗PRRSV感染机制发挥极其关键的作用。T细胞通过分泌的IFN-α活化肺泡巨噬细胞功能来发挥其抗病毒作用。IFN-α也可能通过活化淋巴细胞并刺激巨噬细胞分泌IL-1和IL-6[27]。有资料说明，PRRSV感染猪体后会抑制IFN-α分泌[28]。因此，阻断IFN-α的分泌可能会影响Th1细胞的免疫反应，极易引起二次感染。

3 PRRSV的传播特点及临床、病理变化

3.1 发病机理

PRRSV感染猪机体后，主要侵入肺泡巨噬细胞，首先和猪肺泡巨噬细胞表面的受体结合，研究发现肺泡巨噬细胞表面主要存在3个受体，分别是硫酸乙酰肝素、唾液酸粘附素和CD163分子。其中硫酸乙酰肝素主要是把PRRSV吸附到肺泡巨噬细胞，唾液酸粘附素介导肺泡巨噬细胞内吞PRRSV，CD163分子可能协助唾液酸粘附素内吞、PRRSV脱衣壳和将PRRSV基因组释放到肺泡巨噬细胞的细胞质中[29]。PRRSV经细胞内吞作用进入细胞，PRRSV在肺内皮细胞和肺泡巨噬细胞中复制大量新的病毒，引起肺泡巨噬细胞大量裂解，早期肺泡巨噬细胞抵抗PRRSV的作用可能增强，但是随着感染时间持续，肺泡巨噬细胞的防御能力逐渐下降，从而抵抗外来病原微生物的入侵，使肺泡的防御功能显著下降，为继发感染创造了有利的条件[27]。

3.2 传播途径

PRRSV有多种途径传播，主要传播来源是已经发病猪和携带PRRSV猪。PRRSV由发病猪的鼻腔分泌物、乳分泌物、唾液、病公猪精液和尿中排出。在外界环境中，常存在于圈舍、饲草、污泥、用具、饲料、饮水及污水中。特别是在饮水、污水中能够长时间存活，是造成PRRSV传播的最重要的来源。病猪接触传播和空气传播也是本病的主要传播途径。

3.3 临床表现

往往是猪群发病突然，体温显著升高，达到41℃；精神沉郁，食欲废绝或食欲下降；出现眼睑水肿、眼结膜炎；还伴随气喘、咳嗽等呼吸道症状；特别是耳部发绀，皮肤发红，腹下和四肢末梢等处皮肤出现紫红色斑块或者是丘疹样；有些发病猪出现不能站立、后躯无力或共济失调等神经症状；仔猪发病率很高可以达到100%、死亡率也很高可达到50%，母猪流产率可达30%，成年猪也可发病死亡。

3.4 病理变化

解剖可见肺脏水肿、淤血、出血，心叶、尖叶出现灶性暗红色实变；脑出血、淤血，有软化灶及胶冻样物质渗出；扁桃体化脓、出血；淋巴结出血；肾脏呈现土黄色，肾脏表面可以看到见针尖至小米粒大小的出血斑点；心肌有出血和坏死；脾脏表面或边缘出现梗死灶；有些病例可以看到胃肠道坏死、出血、溃疡。以上病变因为猪的病程不同、个体差异而有不同的症状。

4 对养殖业的危害

蓝耳病给中国的养猪行业带来了巨大的经济损失，2006年5月，华东、中南地区的湖南、江西等省份的一些猪场，育成猪、保育猪、母猪等暴发了传播速度快、治愈率低、死亡率高的变异PRRSV为主要因素引起的猪“无名高热病”，此种疫情迅速传播全国。目前，许多养猪的地区都有PRRS疫病，我国大部分大型养殖场均有PRRSV，而且传统养猪业也存在PRRSV，其危害越来越严重。发病时间达到21～28 d，发病初期表现症状类似感冒，出现发热、呼吸困难、食欲不振、咳嗽、嗜睡、精神沉郁等症状。发病几天后，有些病猪出现耳朵外部、口鼻皮肤、腹部呈现砖紫色，最常见的是耳尖发绀，猪感染后约50%没有任何症状或有非常轻微症状，但能够长期携带PRRSV。繁殖母猪的症状有早产、产死胎、流产、弱仔及木乃伊胎。感染的哺乳仔猪死亡率极高，可以达到80%。肥育猪则症状比较轻微，出现体温升高、厌食、易受刺激、呼吸增加、不安、发育迟缓、皮肤骚痒。PRRS临床上较难得到控制，治疗效果也不理想。但是，在一线临床专家调查后发现，高致病性蓝耳病发病有一些变化规律，猪场是否发病，与饲养条件、猪场底色病、猪场管理、防疫、营养条件等因素密切相关。

5 PRRS的防治

在我国PRRS流行广泛，如何采取有效的措施来有效防治PRRS，已经成为全世界都关注的问题。但是目前为止，尚无有效药物来治疗PRRS，PRRS疫苗免疫仍然是防控该病的重要手段之一。在流行该病的区域内给猪接种PRRS疫苗，对繁殖障碍预防效果较好。但是运用疫苗来防控PRRSV问题重重，临床中弱毒苗和灭活苗虽然能够减轻临床症状，但是猪群还能够再次感染，病猪仍然能向外排毒。灭活疫苗比较安全，但是保护力不强，通常要多次反复免疫接种；弱毒疫苗虽然能够持续长时间的免疫反应，效果较好，但这种方式很危险，能够向外扩散病毒，而且病毒毒力有可能会返强[30-36]。

研究发现，PRRS免疫防控过程中困难重重，人们对PRRSV的免疫应答机理研究不透彻，缺少足够理论依据对PRRS进行防治。因此，需要更进一步对PRRSV免疫应答机制进行研究，为PRRS的防治提供理论基础。