猪流行性腹泻病毒感染机制与防控措施

2022-11-20张应斌山东省济南市钢城区艾山街道办事处畜牧兽医站

中国畜牧业 2022年18期

文│张应斌（山东省济南市钢城区艾山街道办事处畜牧兽医站）

能够引起猪腹泻的疫病很多，如猪流行性腹泻、猪传染性胃肠炎、猪轮状病毒病、猪细小病毒病、猪白痢、猪副伤寒、猪球虫病、猪弓形虫病、猪球虫病等。其中猪流行性腹泻（Porcine epidemic diarrhea，PED）是由猪流行性腹泻病毒（Porcine epidemic diarrhea virus，PEDV-CoV）感染引起的高度传染性肠道感染病，主要的临床症状包括腹泻（白色或黑色的水样粪便，气味恶臭）、脱水（高渗出性腹泻引起严重脱水）、呕吐（呕吐物中常有未消化的乳糜）、腹部肿胀、食欲减退和精神沉郁等。不同年龄的猪对猪流行性腹泻均易感，主要发生在两周龄的仔猪。不同日龄的猪感染后症状不同，十日龄内的仔猪感染后的平均死亡率为50%，最高能达90%，感染仔猪耐过后可能变成发育缓慢的僵猪。肥育猪感染后一般症状轻微，基本能够自行恢复，平均死亡率在3%以下。该病的流行存在季节性，在冬春季节多发。猪流行性腹泻分布广泛，给猪养殖业造成的经济损失严重，2013—2015年美国养猪业发生了严重的猪流行性腹泻疫情，损失了约700万头猪。随着发达国家执行严格的生物安全措施，猪流行性腹泻疫情呈现下降趋势，而亚洲地区猪流行性腹泻疫病近年来频发，并且呈现出高度复杂的变异性。

一、猪流行性腹泻病理变化

猪发生感染后，对病猪剖检后可见明显的肠道病变，一周龄内仔猪消化道胀气，小肠内胀气且有积液，伴有零星出血。胃壁、肠壁变薄，胃内容物呈凝集状，胃黏膜上皮细胞有脱落或呈空泡状，胃腺上皮细胞坏死，肠壁出现渗出性出血。小肠绒毛细胞脱落，肠绒毛萎缩或断裂，网状结构可能出现萎缩。肠道内发生炎症的部位主要以十二指肠和空肠的病变最明显，十二指肠的肠腔内充满黏液，空肠肠腔内存在大量的白色黏稠渗出物。有的病猪肺泡内出现少量的炎性渗出物，肾表皮出现点状出血，脾表层充血，肝表皮细胞出现颗粒变性。

二、猪流行性腹泻病毒及其感染机制

PEDV-CoV属于套病毒目冠状病毒科冠状病毒属，最早于1971年首次被报道。冠状病毒引起的各种传染病对人类和动物健康构成了巨大威胁，如当今流行全球的新型冠状病毒（COVID-19）。PEDV-CoV的粒子直径为95～190纳米之间，平均直径为130纳米，主要为球形。冠状病毒属包括PEDV-CoV、猪传染性胃肠炎病毒（Transmissible gastroenteritis virus，TGEV-CoV）、猪急性腹泻综合征冠状病毒（Swine acute diarrhoea syndrome coronavirus，SADSCoV）和猪delta冠状病毒（Porcine deltacoronavirus，PD-CoV）等。从临床症状上难以区分PEDV-CoV和TGEV-CoV感染，但TGEV-CoV感染引起的病症相对轻缓，PEDV-CoV感染引起临床症状最为强烈，死亡率也最高。另外，猪轮状病毒（Porcine retavirus，PRV）感染引起的临床症状也与PEDV-CoV感染相似，因此很难通过临床症状的不同诊断具体的感染病毒，需要应用实验室诊断方法。PEDV-CoV和其他冠状病毒类似，PEDV-CoV感染、复制过程的主要步骤包括附着和进入、病毒复制酶翻译、基因组转录和复制、结构蛋白翻译以及病毒粒子组装和释放。PEDVCOV是RNA病毒，对乙醚、氯仿等脂溶性试剂和一般消毒剂均敏感，但当前却没有有效的抗生素对PEDV-CoV有效，对PED的防控主要是综合防控和疫苗预防。而且猪腹泻很多时候是多种感染并存，预防和治疗需要考虑其他可能的疫病。

PEDV-CoV已被证实可以感染鸭肠上皮细胞、蝙蝠肺泡细胞和人肺泡巨噬细胞，由于PEDV-CoV的宿主不仅仅是猪，PED具有跨物种传播的潜力。序列分析表明，PEDV-CoV和SADS-CoV可能起源于蝙蝠冠状病毒，而PD-CoV则起源于麻雀冠状病毒这也证明了冠状病毒的跨物种传播特性。PEDV-CoV通过消化道传播（粪或其他污染物—口传播）、母乳传播和精液传播，主要经口鼻进入猪体内。PEDV-COV进入肠道后，通过氨基肽酶功能性受体的介导感染肠绒毛上皮细胞和杯状细胞，并能逐渐感染肠隐窝细胞和肠系膜淋巴结。在小肠绒毛上皮细胞内大量增殖，造成细胞损伤、绒毛萎缩，对肠道内的营养物质消化和吸收出现障碍，引起渗出性腹泻。乳糖酶、蔗糖酶、麦芽糖酶、亮氨酸氨基肽酶和碱性磷酸酶等肠道酶生成不足，对营养物质的消化利用不足。同时PEDV-CoV的感染也能引起线粒体功能障碍，进一步造成肠道对营养物质的利用不足，造成渗出性腹泻。肠道杯状细胞受损，数量减少，黏蛋白分泌减少，致使肠道对致病菌群的抵抗力减弱，更易引起其他疾病的感染。

三、诊断

微量血清中和试验，林志雄等采用PEDV-G1株感染PK-15细胞作指示细胞，发现发生过PED的猪场猪血清均为阳性。

电镜和免疫电镜，电镜观察可以从形态上区分PEDV-CoV和TGEV，但差异很小，难以区分，免疫电镜能够直观地定性，但因为设备昂贵，并不适于大规模诊断。

酶联免疫吸附法，现已有可以从粪便中检出PEDV-CoV抗原和从血清中检出PEDV-CoV抗体的酶联免疫吸附法。酶联免疫吸附法被认为是检测血清抗体最敏感、最特异的方法。

胶体金技术，与酶联免疫吸附法一样已开发出许多商品试剂盒或试纸条，能够较广泛地应用于现场大批量检测。

反转录聚合酶链式反应（RTPCR）法，已建立各种RT-PCR方法，检测灵敏，但所需仪器设备限制了其应用，不适用于临床诊断。在RT-PCR法的基础上，已开发出环介导等温扩增技术，操作简便，检测结果可以直观地肉眼判断。

荧光定量RT-PCR法，比常规RT-PCR法的灵敏度更高，且速度更快，现已开发出能够同时检测PEDVCoV和TGEV的荧光定量RT-PCR法。

四、疫苗

疫苗研制的关键是低毒、高滴度和高免疫原性菌株的选择。传统疫苗主要是灭活疫苗和减毒活疫苗。灭活疫苗的优点在于安全性良好，易于生产。但灭活疫苗的免疫原性可能会在灭活过程中发生改变，灭活疫苗不能在宿主体内复制，因此通常需要多次注射或加强注射，或者高免疫剂量。减毒活疫苗经单次免疫通常足以诱导保护性免疫，但其适用性有限，安全性差，研制周期长。

亚单位疫苗的安全性高，无传染性，其免疫原性较低，不过可以提供性质明确的统一抗原，可以与佐剂或与免疫增强剂融合以提高免疫原性。PEDV-CoV S蛋白是开发亚单位疫苗的主要抗原蛋白，研究人员已利用大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、乳酸杆菌、杆状病毒、腺病毒和转基因植物（如L. plantarum）系统表达了部分PEDVCoV S蛋白，通过口服、肌内注射、皮下注射或腹腔注射后的小鼠和猪产生了高水平的IgG和IgA。基于PEDVCoV N蛋白和PEDV-CoV M蛋白的亚单位疫苗尚未见报道。

核酸疫苗包括DNA疫苗和mRNA疫苗，优点是安全性高，抗原基因序列和表达载体等都可以在所建立的平台上共享，有助于在短时间内开发新出现的PEDV-CoV的疫苗。PEDVCoV与TGEV-CoV的二价DNA疫苗已经开发出来，但尚未进行临床试验。RNA疫苗具有广阔的应用前景，与DNA疫苗相比，mRNA疫苗具有更高的免疫效力，但在体内更不稳定。美国Harrisvaccines公司已经推出PEDVCoV的mRNA疫苗。

疫苗防控并不仅局限在疫苗研制本身，也要结合实际情况开发。肠黏膜上皮细胞分泌的SIgA能够中和PEDV-CoV病毒，母猪初乳中的SIgA能够保护新生仔猪免受PEDV感染。因此可以通过将PEDV-CoV减毒菌株包埋在特殊材料中，输送至肠黏膜诱导黏膜免疫。也可以通过灭活疫苗对怀孕母猪产前14天进行接种，使怀孕母猪具有高血清lgG和lgA水平，并保障初乳中IgA抗体滴度以保护哺乳仔猪。