非洲猪瘟病毒空气传播途径研究现状

戈胜强，王英丽，左媛媛，孙洪涛，2，赵永刚，徐天刚，李瑞红，2，王志亮

（1.中国动物卫生与流行病学中心，山东青岛 266032；2.青岛市现代生物工程及动物疫病研究重点实验室，山东青岛 266032；3.农业农村部动物生物安全风险预警及防控重点实验室（南方），山东青岛 266032）

2023年，有报道[1]称在临床中首次发现非洲猪瘟病毒（African swine fever virus，ASFV）可以通过空气传播。此外，一些生物安全措施到位、具备空气过滤系统的养殖场更能承受非洲猪瘟（African swine fever，ASF）疫情的冲击，始终未被感染，表现亮眼[2]。近些年，我国兴起楼房养猪“热潮”，空气过滤系统作为其宣传亮点成为有效防范ASF的重要生物安全设施。众所周知，养殖场空气过滤系统对于公认可以借助空气传播的动物疫病（如口蹄疫、猪繁殖与呼吸综合征等）具有十分重要的防范作用。目前对于ASFV能否通过空气传播的研究相对较少，空气过滤系统对ASF能发挥多大的防范作用仍需深入探讨和验证。鉴于当前我国对ASF能否通过空气传播高度关注，本文就现有国内外相关研究进行综述，以期为我国学界和相关从业人员提供一定的借鉴。

1 ASFV空气传播模拟试验（2000年之前）

早在ASF发现之初（1921年），Eustace Montgomery[3]便设计试验对ASFV能否通过空气传播进行了研究。他巧妙地设计了一个小型可移动房屋，房屋内设置两个隔间，每个隔间大小为4英尺×4英尺（约1.5 m2）。房屋设计时充分考虑了接触传播和空气传播的相互影响，通过独立料槽（不同方向）、独立饲喂人员（不相互接触）及地板向外侧坡度倾斜（防止粪尿回流污染）等措施降低接触传播风险；通过铁丝纱网分开隔间（保持通风），使用木板固定猪只活动方向（尽可能将鼻子朝向对方），不断调整房屋方向（控制风向为单向流动）等措施增加空气传播的可能性。最后的试验结果是，2头“下风向猪”中的1头可能因使用了被病毒污染的温度计而发病死亡，另外1头无任何临床症状，因此推测ASFV不能通过空气传播。

1977年，Wilkinson等[4]通过更严谨的试验验证ASFV能否通过空气传播。该试验将8头“供体猪”（肌肉接种ASFV感染猪的脾脏匀浆液）分别饲养在两个相邻的试验箱中，将该试验箱内的空气以1.3 m/s的速度通过直径为20 cm的铝制管道连续抽出，并导入第3个试验箱（内有8头“受试猪”）。为保证空气传播的试验效果，“受试猪”试验箱被放置在高于“供体猪”试验箱2.3 m的位置，且“受试猪”试验箱的其他空气来源都已被密封阻断，从“供体猪”试验箱抽出的空气可使“受试猪”试验箱内的空气每小时换新4次。试验结果显示，从“供体猪”接种ASFV后第10天开始，“受试猪”逐渐出现发热症状，并在第17～25天出现死亡（平均19.6 d）。相反，空白对照组的试验猪未出现任何临床症状。这说明“受试猪”没有被饲喂人员或饲料、器具等设施污染，而是被空气传播的ASFV感染发病。据观察推测，由“供体猪”产生的“空气传播病毒量”在3～5 d内可使1/3“受试猪”（每组3头）感染发病，并在随后48 h内使它们全部感染。但该试验未能从空气中分离出ASFV，可能原因是空气取样时间较短，空气中所含的病毒浓度较低或取样时空气中病毒已失活等。同时，在同一饲养环境下的空白对照组未出现感染，似乎也表明ASFV不具备远距离传播能力，其空气中的传播更多是集约化饲养过程中才会出现的问题。在同样的试验设计下，Wilkinson等[5]进一步对“受试猪”感染的空气源ASFV在呼吸道的定殖部位进行了初步分析，部分“受试猪”（3/10）分析结果显示，空气中的ASFV在病猪下呼吸道定殖，经局部复制后通过血液传播到其他部位。

2 ASFV空气传播定量试验（2000年之后）

因条件所限，早期研究无法对ASFV在空气中的存活状态进行科学分析，只能模拟临床情况进行设计验证。2013年，de Carvalho Ferreira等[6]首次借助气溶胶发生器对ASFV在空气中的存活状态进行了细致研究。结果显示，在试验环境下（相对湿度61%～80%，温度20.6～21.0 ℃），ASFV在空气中的存活半衰期分别是19.2 min（qPCR方法测定）和14.1 min（病毒滴定法测定）。动物试验数据显示，在试验猪舍内的“供体猪”（接种Brazil'78株，4.5 lg TCID50）上方1 m处采集空气样本10 min（采样速率8 m3/h），最早在病毒感染后第4天便可从空气样本中检测到ASFV核酸。在病毒感染后第25～30天，空气中的病毒滴度可达103.2TCID50，并间歇性持续至第70天。考虑到一头25 kg的猪每分钟可吸入15 L空气[7]以及ASFV的半数感染量（pig infectious dose 50%，PID50）为3.0～3.5 lg TCID50[6]，因此空气中的ASFV含量理论上应足够感染试验猪[8]。

2017年，Olesen等[9]在P3动物房同一房间内设置了不同位置的猪栏，在平均温度为20.6 ℃±0.4 ℃，相对湿度为44%±4%的环境条件下，舍内空气经高效空气过滤器（high efficiency particulate air，HEPA）过滤后，被重新循环至1、2号猪栏上方，并经3号猪栏位置排出。1号猪栏内的猪为“供体猪”（鼻内接种ASFV POL/2015/Podlaskie/Lindholm株，4 lg TCID50），2号猪栏内的猪为“栏间接触猪”，3号猪栏内的猪为“空气接触猪”（“受试猪”）。3号猪栏离1、2号猪栏约1 m，且采取了独立的设备、管理程序等以防止与“供体猪”或“栏间接触猪”直接接触。试验结果显示：“供体猪”最早在接种ASFV后第4天开始出现发热、精神沉郁等临床症状，“栏间接触猪”最早在第8天开始出现临床症状，“空气接触猪”最早在第11天开始出现临床症状且大部分试验猪在试验结束时均能检测到口/鼻/肛拭子排毒。同时，在每天收集的空气样本中（在1、3号猪栏离地1 m位置，每个样本约收集1 L空气），1号猪栏在第5天开始检测到ASFV核酸，3号猪栏在第7天开始检测到ASFV核酸。试验结果再次说明，ASFV可以通过空气传播。随后，Main等[10]继续对该试验数据进行分析并建立模型评估了基因II型毒株（ASFV POL/2015/Podlaskie）在密闭空间内通过空气传播的参数等。结果显示，在密闭环境下空气传播ASFV的效率比圈舍内和圈舍之间可能低50%～70%。同时，目前数据还无法直接推测ASFV在自然界中猪群或野猪群之间的传播，因为ASFV在露天环境中的稀释程度与受控密闭试验环境不同。但ASFV通过空气短距离传播仍可能对猪群内部环境有重要影响。

2019年，Eble等[11]在进行ASFV “耐过猪”（接种中等毒力ASFV-Netherlands'86株存活下来的猪）传播试验时，采集了空气样本（采自圈舍中央，采样高度与猪一般高，采样速率8 m3/h，采样时间10 min）进行检测，结果所有样本均为阴性（以qPCR方法和病毒滴定法测定），对此作者并未过多分析解释。

2021年，Lee等[12]在对越南分离株进行毒力试验时，采集空气样本进行检测，结果在“供体猪”（肌肉接种VNUA/HY/Vietnam，103.5HAD50/mL）接种后第6天便能从空气中检测到ASFV核酸，这与粪便样品检出ASFV核酸时间一致。

3 讨论

ASFV能否通过空气传播取决于感染猪向空气中排泄的ASFV数量、易感猪从空气中接触的ASFV最小感染剂量和ASFV在空气中的存活时长等因素[13]。虽然关于ASFV通过空气传播的研究较少，但是结合现有数据分析发现，在封闭的实验室环境下，ASFV核酸可以从“供体猪”周边的空气样本中被检出且能引起“空气接触猪”（“受试猪”）发病，即ASFV可以通过空气进行短距离传播。进一步分析显示，空气样本中检出ASFV的时间与对应栏内“供体猪”的排毒和临床症状出现时间相吻合[9]，且空气中ASFV滴度与“供体猪”粪便排泄的病毒量呈正相关[8，14]。对于这种情况的合理解释可能是，ASFV导致猪出现症状时，所有分泌物和排泄物中ASFV含量明显增加，在这种环境污染的情况下，猪的移动和排泄物的飞溅可能会产生感染性灰尘或气溶胶[4，15]，造成短暂的空气传播窗口。同时研究[9]分析显示，“受试猪”空气样本中检出ASFV的时间早于“受试猪”出现临床症状的时间，这提示评估养殖场内是否存在ASFV空气传播时，可以进行空气样本检测。此外，有研究[8]比对分析显示，考虑到空气中ASFV的含量、易感猪的最小感染剂量以及ASFV在空气中的存活时间，养殖场内ASFV经空气传播的能力可能低于古典猪瘟病毒。

综上所述，在一定条件下ASFV可以通过空气进行短距离传播，但是其通过空气从外部传至养殖场的可能性较小，因为病毒会被稀释且在空气中的存活时间太过有限，当猪场新发疫情时空气传播可以不作为风险因素进行分析[16]。ASFV经空气传播的途径更多是在集约化饲养过程中或病毒大范围流行时才需要考虑的问题[4]。因此，在进行圈舍内ASF传播动态模型评估时，空气传播可以作为传播因素之一[17]。以目前的研究资料，还不足以确认ASFV是否可以远距离空气传播。对于评估ASFV远距离空气传播是否可能，应设计试验在感染设施的内部、排气孔和下风口收集空气样本，通过实验室分析来量化空气样本内的感染性病毒数量，或可以利用计算机模型，如空气扩散模型、动物密度和活动的影响、天气分析和流行病学调查等，结合历史ASF疫情进行建模分析[18]。