胸腺损伤与猪蓝耳病防控
2019-09-16杨茂春欧伟业彭俊平胡永明
杨茂春,欧伟业,彭俊平,胡永明
(浙江美保龙生物技术有限公司,浙江 金华 321000)
猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)又称猪蓝耳病,它主要引起母猪繁殖障碍和生长育肥猪的呼吸道疾病,是一种严重危害全球养猪业的重要疫病。目前国内流行的猪蓝耳病毒株主要为PRRSV-2 型(北美型),在我国又分为经典毒株和高致病性毒株,近年来又出现了类NADC-30 毒株。猪蓝耳病病毒感染猪群之后,会引起严重的免疫抑制,特别是高致病性毒株感染后,会严重破坏仔猪中枢免疫器官——胸腺,导致骨髓干细胞流经胸腺时,不能正常分化、发育为成熟的CD4+和CD8+T 细胞,从而抑制了细胞免疫和体液免疫,最终对各种疫苗免疫难以产生免疫应答,所以临床上表现为猪蓝耳病病毒感染后免疫猪瘟、猪蓝耳病、猪伪狂犬病等疫苗效果不理想,并导致多种疫病混合感染。
1 神秘的免疫器官——胸腺
在人类胸腔的前面,心脏的上方有一个淋巴样器官——胸腺,在胚胎时期,它的相对重量是最大的,约有10 ~15 g;出生后,它继续生长,到12 岁时可达到30 ~40 g,但到青春期性成熟以后就开始退化了,体积越来越小,到老年时,它萎缩得比出生时还小,而且大部分都被脂肪组织所取代了。
人们随着对胸腺的不断了解,认识到胸腺作为哺乳动物最早发育的中枢免疫器官,具有建立机体免疫功能及重建受损免疫功能的作用,是T 淋巴细胞分化、发育成熟的场所。
骨髓干细胞分化产生的前体T淋巴细胞通过血液循环进入胸腺中继续发育成熟为T 细胞,成熟的T细胞再随体液循环运输到全身外周淋巴器官及淋巴组织发挥免疫的作用,所以胸腺也被称为免疫系统的“中央卫校”,它培育成熟坚强的“学员”(成熟的T 淋巴细胞),然后派往全身各驻地抵御疾病的入侵。在胸腺中发育成熟的T 淋巴细胞包括辅助性CD4+T 淋巴细胞和细胞毒性CD8+T 淋巴细胞,CD4+T 淋巴细胞能促进B 淋巴细胞的增殖与分化产生中和抗体,中和抗体与感染的抗原结合成抗原抗体复合物,最终被淋巴细胞清除,CD4+T 淋巴细胞主要参与体液免疫;CD8+T淋巴细胞受抗原刺激活化,活化的CD8+T 细胞可以使被病原感染的靶细胞裂解死亡,同时病原也同时被清除,CD8+T 淋巴细胞主要参与细胞免疫。所以胎儿及幼儿的胸腺如果被破坏,成熟的T 淋巴细胞数量大大减少,机体无法建立正常的免疫系统。
猪蓝耳病病毒可以通过垂直传播感染胚胎,同时也可通过水平传播感染初生仔猪,造成其胸腺损伤,这是猪蓝耳病引起免疫抑制的最重要原因。
2 仔猪通过垂直传播感染猪蓝耳病病毒后对胸腺的影响
当母猪群携带有猪蓝耳病病毒,病毒可通过垂直传播感染胎儿,众多研究表明在胚胎期感染猪蓝耳病病毒的仔猪,出生后胸腺被严重破坏。美国北卡罗来纳州立大学兽医学院做了在妊娠98 d 感染猪蓝耳病经典毒株SD23983 对仔猪胸腺T淋巴细胞群的影响的相关研究。结果表明:出生后2 周内胸腺中和外周血CD4+和CD8+T 淋巴细胞的数量显著减少,出生时减少60%,第7 天减少42%,出生时和第7 天,新生仔猪正常的CD4+/CD8+T 淋巴细胞的比例由1.4 ~2.2 之间降至0.1 ~0.5,CD4+T 细胞明显减少[1]。解剖学特征发现在胚胎期感染猪蓝耳病病毒的仔猪胸腺重量比对照猪的胸腺减少50%,主要表现为皮质退化和胸腺细胞的严重耗竭[1-2]。证明猪蓝耳病病毒的垂直传播感染胎儿后会严重破坏仔猪胸腺的形态和功能。
图1 T 细胞在胸腺中的分化过程
所以,临床上控制猪蓝耳病的重中之重就是要从源头上清除种猪群猪蓝耳病病毒,因为种猪群如果感染猪蓝耳病病毒,就会通过垂直传播感染胚胎,造成其出生后胸腺严重受损,骨髓干细胞难以在胸腺中分化发育为成熟的CD4+和CD8+T 细胞,无法建立机体正常的免疫功能,这些胸腺受损的仔猪免疫各种疫苗都难以产生有效的免疫应答,导致免疫失败,从而引起多病原继发感染或混合感染。
3 仔猪水平感染猪蓝耳病病毒对胸腺的影响
猪蓝耳病病毒对出生后仔猪胸腺的发育及功能的影响因猪的年龄及毒株的不同而异,经典毒株分别感染1、4 和10 周龄的猪,感染后7 d 和28 d 胸腺未发生病理变化,胸腺发育均未受到影响,但在1 周龄时感染猪蓝耳病病毒仔猪的胸腺内检测到了病毒的存在,有三分之一的4 周和10 周龄感染猪蓝耳病病毒的仔猪在胸腺内检测到了病毒[2-3],证明经典毒株虽然对出生后仔猪胸腺造成损伤小于高致病性毒株,但对胸腺仍然有一定的损害。而且猪蓝耳病病毒更易感染处于早期发育阶段的胸腺,而随着胸腺的发育成熟病毒对其感染性降低,所以在4 周龄前要慎重接种猪蓝耳病弱毒疫苗。
2006 年猪高致病性蓝耳病暴发以来,许多研究表明,猪蓝耳病病毒变异毒株对中枢及外周免疫器官的噬性显著增强,主要引起胸腺严重萎缩,同时还能导致外周免疫器官严重的损伤及细胞凋亡。哈尔滨兽医研究所的研究发现高致病性猪蓝耳病病毒(Hu N4 毒株)感染可造成断奶仔猪胸腺发生严重萎缩,进一步的实验证实胸腺的萎缩与胸腺内细胞的凋亡有关。断奶仔猪在感染高致病性猪蓝耳病病毒后发现显著的胸腺萎缩现象,且在感染的胸腺中发现有大量淋巴细胞凋亡,同时对外周血中淋巴细胞数量进行检测,结果发现其数量显著减少,证明仔猪的免疫抑制与胸腺细胞凋亡有关[4-5]。种猪群由于猪蓝耳病病毒感染后会排毒污染环境,出生后仔猪在产床上经水平传播感染猪蓝耳病病毒后,胸腺同样会受到破坏,造成仔猪严重的免疫抑制,这些胸腺受损的仔猪此时即使免疫疫苗也无法产生有效的免疫应答,导致免疫失败,同时在仔猪4 ~5 周龄时母源抗体水平低,极易表现抗体依赖增强现象(ADE),猪蓝耳病病毒在仔猪体内大量繁殖,导致6 ~8周龄仔猪发病,同时因严重的免疫抑制而继发感染其他病原,引起混合感染使得死淘率明显升高。
4 讨论
胸腺作为哺乳动物最早发育的中枢免疫器官,具有建立机体免疫功能及重建受损免疫功能的作用,是T 淋巴细胞分化、发育成熟的场所,胸腺若被破坏,猪体无法建立正常的免疫系统。目前国内种猪群猪蓝耳病带毒严重(种猪场几乎100%阳性),病毒通过垂直传播感染胚胎,或通过水平传播感染初生仔猪,使得仔猪胸腺受损,骨髓干细胞难以在胸腺中分化、发育为成熟的CD4+和CD8+T 细胞,CD4+CD8+T 淋巴细胞减少,无法建立正常的免疫应答,因而出现严重的免疫抑制,使得其他病原,如猪圆环病毒、猪瘟病毒、非洲猪瘟病毒等有了可乘之机。特别是目前非洲猪瘟流行的情况下,非洲猪瘟病毒感染猪体后首先在扁桃体和下颌淋巴结这2 个外周免疫器官中复制,若机体感染猪蓝耳病病毒等出现严重的免疫抑制后,非洲猪瘟将更易侵袭猪体[6-7]。
因此,为了阻止种猪群携带的猪蓝耳病病毒侵袭破坏仔猪的胸腺器官,防控猪蓝耳病必须从源头清除种猪群的猪蓝耳病病毒,切断垂直传播和水平传播,还仔猪一个健康的胸腺。