河南新乡某规模化猪场猪口蹄疫抗体水平检测分析
2022-11-09饶丹
饶丹
(信阳农林学院牧医工程学院,河南信阳 464000)
口蹄疫(Foot-and-mouth disease,FMD)是由口蹄疫病毒(FMDV)引起的一种接触性传染病,发病急、传播迅速、范围广泛,主要感染猪、牛等偶蹄类动物,通过接触传播或空气传播,主要特点以口舌黏膜、皮肤、蹄部形成糜烂、溃疡病灶为主[1]。该病是危害养猪业及其他畜牧行业的重要传染病之一,通常不表现临床症状的仔猪会突然死亡,病死率很高(严重时可达100%,尤其是14日龄以下的幼仔),也是现今危害养殖业健康发展的主要疾病,给畜牧业造成了很大的损失。
口蹄疫病毒是单股正链RNA病毒,为正二十面体球形,包含一个开放阅读框(ORF)翻译成四种结构蛋白(VP1、VP2、VP3、VP4)和八种非结构蛋白(Lpro、2A、2B、2C、3A、3B、3Cpro和3Dpol)。其中,结构蛋白在宿主免疫调节中有着重要的作用,VP1高度可变,VP2和VP3相对保守,VP4高度保守。VP1和VP3的作用是抑制宿主产生干扰素以削弱宿主抗病毒的能力,VP2参与诱导自噬[2]。
本研究以新乡某规模化养猪场不同阶段猪只为研究对象,随机采集妊娠前期、妊娠中期、妊娠后期、20日龄仔猪、50日龄保育猪、90日龄育肥猪和150日龄育肥猪血液样本各30份,分离血清,用ELISA方法对不同阶段猪的血清进行检测,并对结果进行统计分析,了解该规模化猪场不同猪只口蹄疫抗体水平,对免疫程序进行调整和优化,为该规模化猪场猪口蹄疫的防控提供一定的参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 样品采集
根据新乡某规模化养猪场的养殖规模和养殖方式,随机采集妊娠前期、妊娠中期、妊娠后期、20日龄仔猪、50日龄保育猪、90日龄育肥猪和150日龄育肥猪血液样本各30份,检测口蹄疫的抗体水平。
1.1.2 试剂
猪口蹄疫O型抗体ELISA诊断试剂盒,猪口蹄疫A型抗体ELISA诊断试剂盒,均购自IDEXX公司。
1.2 试验方法
1.2.1 免疫背景
新乡某规模化猪场(1 000头母猪)猪口蹄疫的免疫程序如下:母猪分别在2月、6月和10月份各免疫1次,颈部肌肉注射2 mL。63日保育猪龄首免,91日龄育肥猪二免。
1.2.2 血液采集
猪站立保定方式采集血液。一般采集3~4 mL。取血后,将采血管在室温下静置2 min,待血凝后,将血样及时带回实验室提取血清备用(运输过程中避免血液过度晃动)。
1.2.3 分离猪血清
在试验过程中,要提前准备相应的移液枪和经过高温灭菌的枪头。将接种过猪口蹄疫疫苗的猪血在常温下混合均匀,并预先标记出所需离心管和猪血样的序号。使用移液枪将猪血注入离心管中,再放入微型离心机中,3 500~4 000 rpm离心5~10 min。取分离后的上清液,置于冰箱内低温保存备用。在操作过程中应避免反复冻融。
1.2.4 血清抗体检测方法
按照试剂盒严格操作。具体步骤;①用去离子水将10倍浓缩的PBS-吐温进行稀释;用ELISA稀释缓存液将10倍浓缩的酶标抗体进行稀释。②将2个孔中分别加入2个不同稀释度的阳性对照血清(1/10、1/30),然后进行稀释,在4个相对应的孔中分别加入50 μL阴性对照,在2个相对应孔中分别加入50 μL 1/10倍和1/30倍稀释的阳性对照。反应1 h。③每个孔内均加入25 μL稀释后的HRPA/O-结合物;反应1 h。④每孔分别加入200 μL的洗涤液,在常温静置3 min,甩去孔内液体,重复3次,最后一次静置5 min;然后将块板中残留的洗涤液扣拍到吸水材料上。⑤在所有的孔中分别加入50 μL的底物/显色液;常温下避光静置20 min,从加入第1孔时开始计时。⑥按照每孔加入底物溶液的顺序,分别加入50 μL终止液。⑦用荧光酶标仪在450 nm的波长下读取每个孔的OD值,并计算阻断率。
1.2.5 合格标准
阻断率≥50%时为阳性;阻断率<50%时为阴性。
2 结果与分析
2.1 猪A型口蹄疫抗体水平结果与分析
2.1.1 妊娠期母猪A型口蹄疫抗体水平检测结果与分析
通过表1所示,母猪妊娠前期A型口蹄疫抗体的阳性率为93.3%,妊娠中期阳性率为96.6%,妊娠后期的阳性率为100%;妊娠前期离散度为15.46%,妊娠中期离散度为10.6%,妊娠后期离散度为13.34%。说明这批母猪A型口蹄疫抗体水平较高,个体之间抗体水平差异不大且相对稳定。
表1 妊娠母猪A型口蹄疫抗体水平检测结果
2.1.2 仔猪和保育猪A型口蹄疫抗体水平检测结果与分析
由表2可知,20日龄仔猪A型口蹄疫抗体阳性率为86.6%,离散度为15.25%,表明整体A型口蹄疫抗体水平合格,个体间差异不大,能抵御A型口蹄疫野毒感染;50日龄保育猪A型口蹄疫抗体阳性率为50%,离散度为14.48%,表明50日龄保育猪群整体母源抗体水平在逐渐下降,目前母源抗体水平仍较高,不用进行首免。
表2 仔猪和保育猪A型口蹄疫抗体水平检测结果
2.1.3 育肥猪A型口蹄疫抗体水平检测结果与分析
由表3可知,90日龄育肥猪A型口蹄疫抗体阳性率为86.6%,离散度为11.1%,150日龄育肥猪阳性率为90%,离散度为14.96%。说明这批育肥猪猪A型口蹄疫抗体水平较高,个体之间抗体水平差异不大且相对稳定。
表3 育肥猪A型口蹄疫抗体水平检测结果
2.2 猪O型口蹄疫抗体抗体水平结果与分析
2.2.1 妊娠母猪O型口蹄疫抗体水平检测结果与分析
由表4可知,母猪妊娠前期、妊娠中期、妊娠后期O型口蹄疫抗体阳性率均为100%,妊娠前期离散度为4.8%,妊娠中期离散度为7.8%。妊娠中期离散度为6.98%。表明3个阶段整体抗体水平较高,个体间差异不大。
表4 妊娠母猪O型口蹄疫抗体水平检测结果
2.2.2 仔猪和保育猪O型口蹄疫抗体水平检测结果与分析
由表5所示,20日龄仔猪O型口蹄疫抗体阳性率为100%,离散度为12.32%;表明抗体水平较高,能抵御野毒感染;50日龄保育猪阳性率为76.66%,离散度为24.41%,表明O型口蹄疫抗体水平逐渐下降,但抗体水平较高,说明50日龄保育猪不用进行O型口蹄疫疫苗首免。
表5 仔猪和保育猪O型口蹄疫抗体水平检测结果
2.2.3 育肥猪O型口蹄疫抗体水平检测结果与分析
通过表6可看出,90日龄育肥猪O型口蹄疫抗体阳性率为100%,离散度为10.47%,150日龄育肥猪阳性率为100%,离散度为17.18%。说明这批育肥猪O型口蹄疫抗体水平较高,个体之间抗体水平差异不大且相对稳定。
表6 育肥猪O型口蹄疫抗体水平检测结果
3 讨论
口蹄疫是一种传染性极强的病毒性疾病,对我国养猪业造成的经济损失重大,目前防控口蹄疫仍以接种灭活疫苗为主。农业农村部制定的《国家动物疫病强制免疫指导意见(2022—2025年)》规定口蹄疫免疫抗体合格率需常年保持在70%以上[3],表明通过检测口蹄疫抗体水平评价养殖场动物免疫情况尤为重要。
本研究针对新乡某规模化猪场进行了猪口蹄疫抗体水平监测,为了从总体上了解该养殖场猪口蹄疫抗体水平,本试验采用常规的ELISA方法对该规模化猪场不同阶段猪群采血,分离血清,检测血清中抗体水平,并对数据进行分析,结果得知;A型、O型口蹄疫抗体检测中妊娠期阳性率都在90%以上,离散度低于30%,说明妊娠阶段母猪口蹄疫抗体水平达到国家要求标准(70%以上),表明免疫情况良好。王慧等[4]研究表明,猪胎盘是上皮绒毛膜类型,猪在胎儿时期不能从母体获得母源抗体,新生仔猪通过吮吸初乳经消化道吸收获得母源抗体。母源抗体可以保护初生仔猪免受病原侵袭,在提高仔猪抗病力和成活率方面发挥着重要作用。在O型口蹄疫和A型口蹄疫抗体检测中20日龄仔猪吮吸母乳获得母源抗体,且抗体水平较高,A型86.6%,O型100%,说明仔猪能抵御野毒感染。吕立新等[5]研究表明,仔猪30日龄后母源抗体平均效价逐步下降,到60日龄已进入敏感区,此时需要根据猪只抗体水平及时接种疫苗。本研究显示,A型口蹄疫母源抗体阳性率由20日龄的86.6%下降至50日龄的50%,O型口蹄疫母源抗体阳性率由20日龄的100%下降至50日龄的76.6%,抗体阳性率虽持续下降,但仍处于安全保护期内。故该猪场在保育猪63日龄进行首免合理。A型口蹄疫检测中90日龄育肥猪阳性率为86.6%,150日龄育肥猪阳性率为90%;O型口蹄疫检测90日龄和150日龄育肥猪阳性率均为100%,说明二免前和二免后猪只抗体水平较好,猪只能够抵御野毒感染的风险。故该猪场91日龄进行二免合理。本研究显示O型口蹄疫疫苗免疫抗体水平高于A型,该结果和陈一峰[6]的研究结果一致。说明以后防控中需留意A型口蹄疫的抗体水平,及时监测,发现问题及时调整。
接种灭活疫苗虽然是最有效的控制策略,但是FMDV对酸和热的敏感性较高,导致在猪的运输过程中存在一定感染风险。随着我国社会发展,科学家们通过高温传代、扩增、纯化获得了一种热稳定的FMDV突变体(VP1第13位丙氨酸突变为苏氨酸)可以稳定口蹄疫病毒衣壳,FMDV突变体在中和抗体滴度方面表现出更高的免疫原性[7],确保了疫苗接种保护率的同时在运输过程中提升了疫苗的稳定性,降低了运输成本。
疫苗的接种效果受佐剂和接种部位的影响,现在市面上口蹄疫疫苗的佐剂都是油佐剂,对猪免疫后有较大的副反应,造成局部炎症、肉芽肿的形成。研究表明,AEAR(免疫调节多糖)作为FMDV灭活疫苗的佐剂,在小鼠的动物实验中取得了突破进展,AEAR显著诱导FMDV特异性抗体滴度和淋巴细胞活化。中剂量AEAR通过CD4+T细胞分泌IL-4和IFN-γ刺激Th1/Th2型应答。AEAR显著升高有效T淋巴细胞计数。重要的是,AEAR显著激发了高效的CTL反应。诱导FMDV特异性抗体滴度和淋巴细胞活化[8],作为新一代口蹄疫灭活疫苗的中药佐剂,在未来的发展中有着重要的作用。此外,疫苗的皮内(ID)接种被认为是一种有效且高效的牲畜疫苗接种方式,ID疫苗接种有可能节省FMD疫苗的生产成本,与肌内(IM)途径相比,较低的抗原含量可有效地在猪和牛中产生保护性免疫,与使用注射针相比,使用无针递送系统进行ID疫苗接种可以更有效、更安全、更快速地对更多动物进行疫苗接种,在无针ID疫苗接种可以排除肌肉中肉芽肿的形成。减少生产成本提高猪肉利用率[9]。
尽管DNA疫苗的免疫原性不理想,与传统疫苗相比,存在免疫原性不足的问题,但它们仍被认为是常规疫苗的潜在替代候选疫苗。因为它有不存在灭活的问题,有更高的安全性,更长的保质期。同时,DNA疫苗可以携带针对不同血清型或新出现毒株的多种保护性抗原表位,导致交叉保护性免疫增强。各种DNA递送系统,包括纳米颗粒,已被广泛探索和验证,以进一步增强DNA疫苗的免疫原性。DNA疫苗被认为是替代疫苗候选者,研究表明,PLGA纳米粒子会促进与细胞膜的静电相互作用随后往细胞内运输,诱导T淋巴细胞增殖,并增强抗原表达。与普通的FMD灭活疫苗相比引发更强的细胞免疫反应[10]。