探析非洲猪瘟的传播途径
2021-01-09冯会利王海棚赵文斌刘守铉朱金凤
冯会利 王海棚 赵文斌 刘守铉 银 岭 朱金凤
(河南农业职业学院,河南郑州 451450)
非洲猪瘟(African Swine fever,ASF),是一种急性、热性、滤过性病毒所引起的高传染性疾病,其特征是发病过程短,死亡率高达100%,病猪临床表现为发热,皮肤发绀,淋巴结、肾、胃、肠粘膜明显出血。在缺乏有效疫苗的情况下,只有严格遵守控制措施,才能防止ASF在养猪场的传入和传播。本文系统回顾了国际上防止ASF在养猪场传播的现有措施,以及近年来非洲猪瘟传播途径的研究进展,以找出最重要的知识缺口,并将其作为未来的研究重点,结果将用于制定和优化控制策略,以防止和控制ASF的进一步蔓延。
1 猪与猪之间的传播
最近的试验研究提供了猪感染ASFV后血液、排泄物和分泌物病毒含量的范围。在立陶宛、格鲁吉亚和俄罗斯流行的高致病性ASFV菌株感染猪后,血液中可检测到高达109HAD50/mL(50%血球吸附剂量),唾液、尿液或粪便中可检测到高达105HAD50/mL的量(表1)[1]。在欧洲其他地区ASF暴发期间,猪感染了具有中等毒性的ASFV株后,观察到了类似的值[2-3]。一些康复猪(30%~50%)感染这些中等毒力的病毒,病毒DNA也可以在感染后的急性期和较长的持续期4~70 d的空气样本中间歇性检测到。空气样本中的检测与粪便中病毒DNA的间歇性检测结果显著相关[4]。
一些试验研究表明,与感染性家猪直接接触是ASFV传播的有效机制。与感染ASFV的猪一起饲养,易感猪在1~9 d内感染[5]。用固体隔板将健康猪与带毒猪隔开饲养时,易感猪在6~15 d内感染。马拉维和坦桑尼亚联合共和国猪感染高毒性ASFV也有类似的结果[6]。使用葡萄牙的低毒力ASFV在家猪之间进行传播,比使用高毒力ASFV传播效率低,42%~50%的猪感染低毒力ASFV发病,感染高毒力ASFV的猪100%发病[7]。
对不同ASFV菌株在外界和试验条件下的传播方式做了分析。马耳他岛ASFV株的基本再生数(R0,由一种传染动物引起的新动物感染的平均数量)为18.0(95%置信区间:6.9~46.9)[8],格鲁吉亚和俄罗斯ASFV株的R0为1.4(95%置信区间:0.6~2.4),2.8(95%置信区间:1.3~4.8)[9]和 9.8(95%置信区间:3.9~15.6)[10],具体取决于感染途径(表2)。由于估计方法的不同,对这些数据进行比较很困难。
目前,缺乏关于猪成为病毒携带状态(可以传播ASFV但没有任何临床症状,是潜在的传染源)方面的知识。在高加索、东欧国家出现过猪感染ASFV后成为病毒携带状态。在立陶宛、格鲁吉亚和俄罗斯这些国家猪感染ASFV后主要表现为急性型[11]。猪在接种后3~5 d内通常具有传染性,且存活时间不超过7~13 d。ASF的慢性型仅在试验条件下可观察到,ASFV来自欧洲过去ASF暴发期间的弱毒力毒株[12]。但最近的2项研究表明,在俄罗斯和立陶宛,一些感染了从野猪身上分离出ASFV的猪可能会发展出更长的病毒携带状态,高达21 d[13]或没有临床症状。从以上案例推测家猪也可能发展成为病毒携带状态。
表1 欧洲各国家猪感染ASFV流行株及血液、分泌物和排泄物中ASFV的定量研究
表2 实验和野外条件下家猪和野猪非洲猪瘟病毒 (ASFV)传播的定量研究
2 食物传播途径
国际研究指出了易感猪可能食用被ASFV污染的食品范围。ASFV可在猪肉、脂肪和皮肤以及不同类型的猪肉产品(如香肠和腊肠)中,在负温和室温下保存数月[14]。有报道指出在俄罗斯境内肉制品中检测到ASFV,在拉脱维亚境内肉制品中也检测到ASFV(42个肉制品样本中有6个ASFV基因呈阳性)[15]。这都强调了通过食物传播途径的潜在相关性。所以,在全球自由放养和家庭农场养殖方式范围内[16],泔水饲养作为传统养猪系统中的普遍做法,在ASFV向家猪的传播中发挥重要作用。俄罗斯的大多数ASF案例都是自由农场和家庭农场在先,大型商业农场在后暴发。最近的流行病学调查也表明,被感染野猪分泌物污染的新鲜草和种子可能是自由放养猪只的感染源。
然而,对通过受污染食物传播ASFV的重要因素了解的很少。Greig等人用受污染的牛奶进行了传播试验,在这项研究中高毒性Tanzania ASFV菌株感染剂量中位数(要求在50%的实验动物造成感染的微生物剂量,特殊情况下的有效剂量中位数)ID50被测定为105.4HAD50/mL[17]。一项研究还表明,家猪在食用被Kenya ASFV毒株污染的粪便和尿液时受到感染,通过摄入受该菌株污染的猪组织进行感染需要高剂量病毒(至少105HAD50/mL)才能有效感染猪[18]。Parker等人将East Africa ASFV株的鼻内ID50中位数确定为102.9HAD50/mL,但是家猪没有食用同一高剂量病毒污染的食物而受到感染,这提示根据ASFV存在于食物中或直接口服接种,可能存在不同的感染剂量。一些研究已经调查了接种途径、感染剂量和毒力水平之间的关系。Howey等人指出当使用较低的感染剂量时,鼻腔途径导致的ASF发病率高于口服途径,这表明通过吸入比通过摄入的感染途径更为宽松。口腔和鼻腔使用高毒力的ASFV株比毒力降低株的ID50高(约10倍)[19]。
3 野猪传播途径
研究表明,使用来自亚美尼亚(2008年)和车臣(2009年)的高致病性ASFV菌株,野猪和家猪一样容易感染ASFV。口服(剂量 106TCID50)、鼻腔(剂量3-25 HAD50/mL) 和肌肉 (剂量 103HAD50/mL) 感染ASFV导致100%的死亡率。不论年龄或性别的野猪均出现了与家猪相似的非特异性临床症状,包括发烧、食欲不振、腹泻和嗜睡,并在7~9 d内死亡。
最近的2项试验研究表明,与感染野猪直接接触是ASFV有效的传播途径。易感猪与来自亚美尼亚或车臣的ASFV株感染的野猪直接接触,在暴露后6~12 d后变得有传染性。当将易感猪与感染野猪隔离在相邻围栏内以防止直接接触时,传播发生在暴露后21 d。Pietschmann等研究发现,在直接和间接接触情况下,使用亚美尼亚ASFV株系的野猪和家猪群体之间的R0分别为5.0(95%可信区间,1.4~10.7)和0.5(95%可信区间,0.1~1.3)。在俄罗斯的ASF暴发期间,Iglesias等人对野猪群间ASFV传播的动态进行了量化,R0为1.58(95%可信区间,1.1~3.8) (见表2)。
几次实地观察证实了感染野猪向家猪传染ASFV的可能性。在俄罗斯,一些ASF病例在家猪中被发现之前主要是在野猪中发现的,在ASF感染的农场附近也观察到了由ASF引起的野猪死亡。最近的一项研究表明,俄罗斯西北部地区家猪和野猪中的ASF病例在空间上是相关的。在俄罗斯周边国家边境发现大量受ASFV感染的野猪尸体[20]。因此,ASFV很可能通过接触感染性野猪、感染性自由放养猪或感染猪的尸体或被农民或猎人不当处置的野猪这些方式在野猪之间传播。然而,目前尚不清楚ASFV是否能在这些野猪种群中持续存在。最近的分析表明,俄罗斯西南部地区野猪ASF病例之间没有时空交互作用,表明ASFV在野猪种群中的持续性有限[21]。
4 媒介物传播
研究提供了ASFV向家猪传播的可能环境范围。ASFV可在感染猪的血液、粪便和尿液中持续数周保持感染力[22]。在被Georgia强毒株污染的粪便和尿液中ASFV存活期为:4℃下分别为8 d和15 d,在21℃下为5 d[23]。然而,家猪接触受污染的媒介物感染的情况从未得到明确证明。在俄罗斯和立陶宛的大型商业农场中发生的一些ASF暴发是由于没有遵守生物安全规则造成的,例如,对衣物和靴子的消毒不当,或将受污染的食品带到农场内。打猎的猪场主也可能增加ASFV进入猪场的风险,特别是处理可能感染的野猪尸体。
5 昆虫传播
研究表明,Georgia株ASFV能够在南欧常见的游走性钝缘蜱中复制,并至少保存12 w[24]。然而,ASFV不能在硬蜱(蓖麻硬蜱和网纹革蜱)中复制,这些硬蜱在欧洲也很常见,表明这种蜱科的媒介能力有限[25]。螫蝇属蝇在试验中被证明能够在有限的时间内机械地将ASFV传播给家猪。然而,在立陶宛受ASF影响的农场采集的苍蝇ASFV检测呈阴性。在猪血虱中也检测到ASFV,这是温带地区流行的猪虱。从立陶宛和俄罗斯受ASF影响的农场采集了其他活动物(如啮齿动物和鸟类)的血液样本,但ASFV检测呈阴性[26]。
6 研究重点
过去几年中,在了解全球各国ASFV传播的重要来源方面取得了重要进展。表3总结了未来需要研究的重点。ASFV在家猪中的传播主要表现为感染猪通过感染性体液的接触以及猪圈之间的短距离气体传播。目前的知识还表明,通过摄入受污染的饲料,ASFV是可能会传播的。然而,在食用含有未经处理的感染猪组织的饲料时,家猪的最低感染剂量还需要更多的研究来确定。此外,本综述强调,在实验条件下,ASFV从野猪到家猪的感染和传播可能与观察到的猪到猪的传播情况非常相似。在野外,暴露的时间和程度将在确定野猪向家猪的传播方面起主要作用。关键在于家猪和野猪活动的边缘区域,并确定2个种群之间有效接触的可能性。对于在欧洲一些国家流通的ASFV毒株减弱的可能性和家猪或野猪发展为慢性感染、恢复后成为病毒携带者的可能性仍然存在疑虑。这需要进一步研究ASFV感染的进化、分子流行病学、病理学和免疫学,最后进行确认。关于媒介物(车辆表面、设备和动物工作服等)在ASFV传播中作用的关键因素也缺乏数据支撑,需要进一步的研究。最后,应开展全社会研究,进一步了解根除该疾病和遵守生物安全条例的驱动因素,因为这对于有效控制ASF传播至关重要。
7 有效防止ASF传播的方法
非洲猪瘟是目前全球养猪业面临的主要威胁之一,由于没有针对ASF的疫苗,生物安全是防止ASF在国内养猪场之间和内部传播的关键。根据目前已经确定的传播途径和一些需要重点研究的可能性因素,通过查阅大量文献确定了包括对大型猪场、家庭猪场和散养户在内的37项预防措施,旨在减少ASF在国内的传播。充分执行这些措施可以在防止和控制ASF方面取得重大进展,并有可能有助于ASF的根除。
表3 ASFV的研究类型及研究重点
预防ASF在猪场传播的措施包括:1、在引进新猪只以及获取繁殖场的精液、卵子或胚胎之前,检查ASF检测证书和健康状况;2、严格猪场探访制度,有登记,并制定有关鞋类和服装的生物安全措施;3、对工人和经营者的培训;4、场内人员不得接触外部猪;5、猪场周边设围栏,防止与外部猪和野猪接触;6、无害化处理屠体、屠宰残余物和食物废物;7、禁止在控股公司或单位之间共享设备;8、在饲养动物的单位入口处使用消毒池;9、每日健康检查猪群临床症状和死亡率;10、设施、车辆和设备的清洁和消毒规程;11、猪场选址合适,远离野猪区,有地理屏障;12、苍蝇防治措施;13、建立清洁/肮脏区域(包括更衣室和淋浴);14、动物进出口的安排,包括车辆进入协议、装载区域、猪运输工具;15、运输车辆清洁消毒规程;16、进货动物检疫期及检疫室;17、动物和农场记录包括动物转移的确定;18、执行生物安全措施的内部审计和评价;19、规定食品从业人员不得进入农场;20、正确处理粪便和死动物;21、严格执行泔水饲养禁令;22、限制生猪,不允许与其他农场的生猪、野猪、野猪或其产品接触;23、农场工作人员在受感染的野猪区工作,他们不应该捕猎,接触家猪之间间隔48 h;24、猪场周边包括入口有效的清洗及消毒;25、屠宰前和屠宰时的兽医监管;26、屠宰前后的清洁和消毒规程(屠宰工具、设施、衣物和鞋类等);27、非商业农场不得饲养用于交配目的的母猪或公猪;28、在非商业农场之间/来自非商业农场的人员不要流动;29、避免在有可能接触ASF的区域使用新鲜饲料;30、通过政府培训方案促进对猪场人员的培训,改善获得保健服务的机会;31、处理和储存(野猪接触不到的)草或谷物至少30 d或禁止其使用;32、避免使用稻草垫,除非经过ASFV灭活处理并至少保存90 d;33、不得与其他农场交换饲料或床上用品;34、禁止在没有生物安全措施的公共区域或公共森林进行自由放养;35、室外农场之间的距离(至少1 km),以尽量减少通过直接和间接接触引入ASF的风险;36、如果存在蜱,避免使用传统的养猪设施(通常是用木头和石头做成的,蜱可以藏起来);37、传统养猪设施存在蜱虫时,进行化学防治。通过以上方法,可以有效防止ASF的传播。