钝缘蜱传播非洲猪瘟病毒的研究进展及防控建议
2020-01-15吴绍强邓俊花吕继洲林祥梅
吴绍强,邓俊花,吕继洲,林祥梅
(中国检验检疫科学研究院,北京 100176)
非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒(African swine fe⁃ver virus,ASFV)引起的严重危害养猪业的烈性传染病,历史上在非洲、欧洲的多个国家暴发流行。自2007 年传入高加索地区以来,疫情在中亚、东欧等地扩散,并于2018 年8 月在我国辽宁省沈阳地区首次报道,在不到一年的时间里传播到全国31 个省、自治区。目前,我国非洲猪瘟疫情防控形势仍然严峻。国家在加强生猪养殖及调运环节监管、加强生猪及产制品检疫等方面出台了诸多措施,防止AS⁃FV 通过饮食等间接接触方式传播。鉴于ASFV 可在媒介蜱体内长期存在,而且可在野猪—钝缘蜱—家猪之间循环传播,我们不能忽视生物媒介——钝缘蜱传播非洲猪瘟的潜在风险。
1 媒介蜱传播ASFV具有种属特异性
蜱在分类上属于节肢动物门、蛛形纲、蜱总科(Ixodoidea),包括硬蜱、软蜱和纳蜱3 个科近千种。其中,硬蜱有702 种,软蜱200 种[1]。一般认为,只有钝缘蜱属(Ornithodoros)的软蜱可传播非洲猪瘟,而且目前研究调查的所有7 种钝缘蜱均可传播非洲猪瘟[2]。其中,欧洲的游走钝缘蜱(O.errati⁃cus)、非洲的非洲钝缘蜱(O. moubata)复合种(包括O. moubata,O. compactus,O. apertus,O. porcinus 4 个种)是ASFV 传播的重要生物媒介,糙皮钝缘蜱(O. coriaceus)、帕氏钝缘蜱(O. parkeri)、图卡钝缘蜱(O.turicata)、波多钝缘蜱(O.puertoricensis)和摩洛钝缘蜱(O.marocanus)等5 种钝缘蜱也能传播该病[3]。
蜱作为生物媒介传播ASFV 需要经过病毒感染蜱和蜱释出病毒这两个阶段。美国外来动物疫病研究中心的Kleiboeker 等人研究表明,病毒能否在中肠上皮细胞内进行复制是决定软蜱是否是非洲猪瘟传播媒介的重要条件。由于存在中肠感染屏障,ASFV Malawi Lil20/1 株虽可感染家猪钝缘蜱(O.porci⁃nus porcinus),感染早期可在中肠部位检测到病毒基因表达(和在易感猪体内的表达水平是一致的),病毒也可在唾液腺和基节腺中进行复制,但是病毒粒子形态发生了改变,病毒不能进入肠上皮细胞内复制,也就不能进一步入侵唾液腺、生殖组织等部位,从而不具备再次通过叮咬等方式传播ASFV 的前提条件[4]。
同时,生殖组织和血腔之间的基膜是ASFV 经卵传播的物理屏障,不同种类蜱的基膜厚度不同,ASFV 穿透难度不同,从而导致不同种类钝缘蜱传播ASFV 方式不同,可表现为经卵传递、经期传递或者交配传播等方式。研究发现,如果给宿主蜱血腔内注射ASFV,则实验蜱和易感蜱一样,可100%获得感染,蜱全身组织均有病毒分布,只是不能经卵传递,说明存在经卵传播屏障[4]。Groocock 等采集美洲花蜱和卡延花蜱等硬蜱进行ASFV 人工感染实验,表明4 d~7 d 后均可检出病毒,但是不能经唾液腺传播给猪,也不能经卵或者经期传播[5]。
陈泽等报道从新疆牛、羊体表采集的森林革蜱(Dermacentor silvarum)、银盾革蜱(D.niveus)体内检测到ASFV 特异性的235 bp 的RNA 核酸片段,而且还进一步从饲养的银盾革蜱的F1 代蜱内检出ASFV 核酸,表明ASFV 可在革蜱体内经卵传递,从而认为革蜱可作为ASFV 的贮藏宿主,这是目前仅有的关于硬蜱经卵传递ASFV 的报道[6]。但由于缺乏ASFV在革蜱肠上皮细胞内复制的直接证据,革蜱是否可以作为生物媒介传播ASFV 尚待进一步研究。本研究团队也曾从非洲走私入境的盐渍牛皮张夹带的硬蜱体内检出ASFV 特异性的P72 基因核酸片段,由于没能定位蜱体内的病毒所在部位,不能排除是硬蜱吸食的宿主血液带毒的可能。
另外,硬蜱以及蛰蝇等吸血节肢动物机械带毒并传播疫情也是疫区防控需要综合考虑的因素[7]。
2 ASFV 在钝缘蜱体内的复制和释出
ASFV 首先是西班牙实验室从游走钝缘蜱中分离出来的,前期研究表明,病毒主要寄生在蜱的中肠部位和血细胞。90%以上的ASFV 感染猪在毒血症期间表现为红细胞碎片化,病毒粒子紧密结合在红细胞碎片上。在蜱吸血后,中肠上皮组织中的消化细胞采食了附着有病毒的红细胞而获得感染。病毒在消化细胞吞噬体内进行复制,2~3 周后再转移到唾液腺、生殖组织中复制,再次吸血时将病毒传播给易感猪或者经卵传递、交配等方式而传播[8]。
研究表明,食用感染猪血液的成年钝缘蜱死亡率升高,但ASFV 感染不会影响软蜱的采食行为及繁殖能力[9]。Kleiboeker 等研究表明,家猪钝缘蜱(O.porcinus)可长时间携带高滴度的ASFV,而且软蜱无任何细胞病理变化,这可能是二者长期适应、协同进化的结果[10]。
对于某些高传播率病毒分离株,几乎100%的易感蜱在饱血后第4 周就可以出现病毒复制并保持高滴度,可达9.8 log10HAD50/蜱。而且蜱体内的病毒还可以通过雌雄交配、产卵等进行水平和垂直传播。而感染所需要的剂量很低,研究表明,对于个体较大的软蜱,1 个HAD50的病毒即可获得感染,但是软蜱死亡率很低,二者达成了良好的生态平衡[11]。
3 钝缘蜱可长期贮藏ASFV
非洲地区的非洲猪瘟疫情难以根除的主要原因是野外洞穴隧道内生存的软蜱长期带毒并叮咬野猪所致。研究表明,非洲猪瘟从森林循环模式转变为家猪循环模式必须有软蜱参与。在非洲东部和南部地区,非洲猪瘟维系着古老的森林循环模式,传播非洲野猪自出生后在洞穴中即可感染ASFV 并产生血清抗体。对于成年野猪而言,虽然淋巴组织中可检测到病毒,但是毒血症水平很低,不足以从分泌物和排泄物中排出病毒,只有经过软蜱叮咬才可感染家猪[12]。
历史上,钝缘蜱在非洲猪瘟传播中担当了重要角色。1960 年代,西班牙和葡萄牙的非洲猪瘟疫情流行中,软蜱在疫情的扩散和存续中充当了重要的媒介和贮藏宿主的作用。软蜱寿命很长,有资料介绍可生存20 年,大多数ASFV 野毒株可在软蜱体内持续感染,有资料报道可长达8 年甚至终生。葡萄牙1957 年传入非洲猪瘟后,直到1993 年底宣布净化,历时36 年的时间。但是在葡萄牙南部的Alentejo 省的一个农场,1999 年11 月又暴发了非洲猪瘟,疫情及时被控制住没有扩散。疫情就来自于猪舍内的游走钝缘蜱,这距离上次疫情已近6 年的时间。调查发现当地8.8%的猪场仍有感染病毒的蜱存在,距离上次疫情扑灭平均2.5~5.25 年时间[13]。
钝缘蜱虽在贮藏病毒方面发挥着重要的作用,但是对于ASFV 的跨距离传播不起主要作用。这是因为钝缘蜱为厩舍蜱,主要寄生在圈舍的墙缝和洞穴内,饱血后即从宿主体表脱落,不发生远距离主动或者被动的迁徙。研究表明,图卡钝缘蜱是迁徙距离较长的软蜱种类,为了采食,迁徙距离长达8 m,而波多钝缘蜱则只能迁徙3 m 的距离[14]。
4 我国防控非洲猪瘟的建议
非洲猪瘟一旦入侵,将很难清除。截至目前,我国扑杀了大量的染病猪群,并采取了严格的防疫措施。但目前全世界均无有效疫苗可用于猪只防控。1960 年代在伊比利亚半岛虽有弱毒苗试用,但在其引起的皮肤坏死及关节炎等慢性病致病机理及免疫保护效果尚未明确之前[15],切断病原的传播途径是切实可行的做法。做好该病的流行病学调查、特别是传播媒介的相关研究尤为重要。
4.1 开展我国钝缘蜱的分布调查 美国基于媒介属性及与宿主接触几率等方面进行评估分析表明,糙皮钝缘蜱、土氏钝缘蜱、波多钝缘蜱及O.megnini为当前传播ASFV 风险最高的前4 种钝缘蜱,另有
18 种中等风险钝缘蜱和16 种未知风险钝缘蜱[16]。我国当前尚缺乏钝缘蜱的摸底调查研究,对我国而言,已报道有19 种硬蜱和拉合尔钝缘蜱O.lahoren⁃sis、乳 突 钝 缘 蜱Ornithodoros papillipes(Birula)、特突钝缘蜱O. tartakovskyi 共3 种钝缘蜱。但我国幅员辽阔,荒漠、半荒漠地区众多,为钝缘蜱的生存提供了广袤的空间。开展钝缘蜱的地理分布、生活习性等调查研究可为非洲猪瘟科学防控提供科学依据。我国曾记录的乳突钝缘蜱多年来均没有报道。拉合尔钝缘蜱在我国新疆、甘肃等地近年均有报道[17-18]。吕继洲等从新疆地区采集得到的拉合尔钝缘蜱具有钝缘蜱属的典型特征[19]。而且,高加索地区的拉合尔钝缘蜱、特突钝缘蜱和O.asperus 等钝缘蜱也是非洲猪瘟的有效宿主[7]。
而且,我国的ASFV 分离株和高加索地区流行的格鲁吉亚2007 株高度同源,高加索地区也有拉合尔钝缘蜱,不能排除其作为宿主的可能性。科学家也从俄罗斯南部地区的散养家猪血清中检出了抗钝缘蜱的抗体,说明存在软蜱在家猪体表取食的情况。而且,研究表明,非洲猪瘟高加索地区分离株可试验感染游走钝缘蜱,病毒滴度高达9.8HAD50,病毒可维持高滴度20 周以上[11]。
需要注意的是,软蜱宿主特异性差,如图卡钝缘蜱也可寄生在鸟类、从老鼠洞穴中也可采集到波多钝缘蜱,值得我们调查时注意扩大宿主范围[14]。应重点加强我国疫区中的养猪密集地区、特别是散养猪地区环境和其他畜禽体表寄生的软蜱的调查研究,为非洲猪瘟疫情防控提供科学依据。
4.2 开展ASFV 感染钝缘蜱的流行病学研究 开展我国不同种类软蜱对ASFV 易感性及传播能力等相关实验研究,开展ASFV 入侵宿主软蜱中肠上皮细胞相关病毒基因的鉴定,开展包括软蜱寿命、持续带毒时间和排毒方式等研究,研究其经卵传递、经期传递等的规律。虽然已知ASFV 基因组可编码大约160 种蛋白,但是很多涉及病毒在蜱体内繁殖发育的蛋白功能大多未知,应借助功能基因组学和蛋白组学技术开展非洲猪瘟中国分离株是否具备在软蜱的中肠内复制的基因及其复制和释放等基础研究,寻求切断传播途径的机理。
4.3 开展蜱传非洲猪瘟的监测工作 应研究钝缘蜱唾液腺蛋白抗体的识别技术,研究钝缘蜱叮咬猪的特异性检测技术,开展传播ASFV 风险最高的钝缘蜱的监测工作,分析钝缘蜱在我国非洲猪瘟疫情流行和传播中的作用并进行针对性的预警和防范。在猪舍建筑上,通过硬化地面、沟平墙缝等方式杜绝软蜱的孳生场所是有效的防止软蜱-非洲猪瘟传播链的措施。实践证明,药物灭蜱难度较大、难以凑效。只有在排除软蜱滋生可能性、并加强生物安全管理措施后,才可以在疫情扑灭后进行补栏。欧盟法令2002 年规定,在没有软蜱的情况下,感染猪场可在疫情处置后40 d 补栏。但在有软蜱的情况下,需在空舍6 年后才可以补栏[20]。
目前,我国非洲猪瘟疫情防控形势依然严峻。在加强非洲猪瘟疫情检疫监管措施的基础上,做好长期应对疫情的技术储备,加强对钝缘蜱的研究和认知,防止潜在的生物传播及贮藏风险,是非洲猪瘟防控当务之急,也是防患于未然的重要途径。