畜禽冠状病毒的流行和防控
2024-10-22朱婷伍冠锁吕鲲鹏嵇宏杰姚远金程孙盼盼何宗亮
摘要:冠状病毒与多种人和动物的疾病有关。在畜禽业养殖中,可引起鸡、猪、牛、鸭等畜禽的传染性疾病,对动物安全和人类健康构成重大威胁并造成严重经济损失。因此本文总结了畜禽业常见及新发的冠状病毒的流行情况和防控措施,以期加强人们对畜禽冠状病毒的了解和认识,提高防御冠状病毒的能力。
关键词:冠状病毒;流行;防控
冠状病毒(coronavirus,CoVs)的宿主在自然界中广泛存在,能够在多种哺乳动物宿主中引起呼吸道、消化道或全身性疾病[1]。CoVs是最大的正义RNA病毒,根据基因组将CoV亚科进一步分为α、β、γ和δ四个属。α 和 β 冠状病毒属主要感染哺乳动物,γ 冠状病毒通常感染禽类,而δ冠状病毒同时感染哺乳动物和禽类[2]。CoVs变异和适应不同新环境的能力使它们对人类和动物健康构成持续性威胁。本文总结了畜禽养殖业常见及新发冠状病毒的流行情况和防控措施,为下一步研究制定综合防控方案提供依据。
1 畜禽冠状病毒
1.1 猪流行性腹泻病毒
猪流行性腹泻病毒(PEDV)是冠状病毒亚科α冠状病毒属的成员。PEDV于1971年在英国首次被报道[3],然后迅速传播到其他欧洲国家[4]。自1980年以来,PEDV在亚洲国家广泛发生,影响着养猪业的发展[5]。2010年随着高毒力变异PEDV毒株的出现,使得该病的死亡率大幅上升[6]。2013年4月,美国和邻国(加拿大和墨西哥)暴发的猪流行性腹泻(PED)造成了重大经济损失[7]。2010年以后PEDV在我国大范围流行,研究表明PEDV是导致仔猪腹泻的主要病原[8]。PEDV能够感染不同阶段的猪,哺乳仔猪的死亡率最高,该病在冬、春季节最易发生。发病猪和带毒猪是主要传染源,PEDV有多种传播途径,粪-口传播是最主要的途径,除此以外还可通过空气、乳液、精液以及胎盘途径传播[9-10]。
根据PEDV的S基因或其N端高变区S1区序列的同源性,PEDV被目前分为两大基因型,G1型(经典)和G2型(变异),这两种基因型可进一步被分为G1a、GⅠb 和GⅡa、GⅡb [11]。Li等[12]的研究发现2017—2021年中国流行的主要是GⅡ型毒株。由于GI型和GII型毒株同源性上的差异,目前可用的疫苗(主要为GⅠ型)不能提供针对变异菌株的完全保护。
1.2 传染性胃肠炎病毒
传染性胃肠炎病毒yDhakS/f6OjjohF2Exar0g==(TGEV)是传染性胃肠炎(transmissible gastroenteritis,TGE)的病原体,属于冠状病毒亚科α冠状病毒属。TGEV在1946年在美国被首次报道,随后在欧洲、亚洲、非洲和美洲的一些国家均有发现[13]。当前TGEV在我国南、北方广泛流行,病毒感染由中部地区向东部沿海以及北方地区逐步扩散,四川、湖北、吉林、陕西地区猪传染性胃肠炎发病率较高[14]。
TGEV一般只感染猪,其他动物经口服感染均不发病[13],其主要传播途径是粪-口传播、呼吸道传播和母乳喂养传播[15]。TGEV感染后的疾病严重程度与感染猪的年龄呈负相关,仔猪感染后2周出现呕吐、腹泻和脱水症状[16];成年猪的症状包括体温短暂升高、呕吐、腹泻、厌食和母猪停止泌乳,病程短,死亡少[17]。
猪呼吸道冠状病毒(PRCV)是TGEV 3个基因缺失的突变株,与TGEV的高毒力和死亡率相比,PRCV的毒性较低,相当于TGEV的天然弱毒疫苗株[18]。研究表明仔猪在PRCV感染后可交叉保护TGEV,使仔猪能够有效建立保护性免疫记忆,并在TGEV感染后存活,这可能成为目前TGE发病率下降的一个原因[19]。
1.3 猪德尔塔冠状病毒
猪德尔塔冠状病毒(PDCoV)又称猪丁型冠状病毒,是冠状病毒亚科δ冠状病毒属的成员。2012年底在香港首次发现PDCoV,该病毒感染肠上皮细胞并引起急性水样腹泻和呕吐[20]。2014年在美国检测并分离出PDCoV[1],此后不久,PDCoV在韩国、中国、泰国、越南等国家均有发现,呈现全球流行趋势;2016年哈尔滨兽医研究所陈建飞等[21]成功分离到国内首株PDCoV。该病毒在我国中部和南部地区等生猪产量较大地区的感染率较高,对养猪业构成重大威胁。
猪是PDCoV的主要宿主,试验表明,除猪外,犊牛和鸡也易受PDCoV感染,Jung等[22]发现犊牛口服感染后出现急性感染,尽管没有明显的临床症状,但可在粪便中检测到病毒核酸,血清抗体也呈阳性;Liang等[23]发现PDCoV可以感染鸡胚并持续传代,鸡表现出轻微的腹泻症状,接种后在多个器官和肠道内容物中检测到病毒RNA。虽然目前还没有PDCoV感染人类的报道,但有研究发现PDCoV能有效地感染人类细胞,转录组学分析也证实与猪肠上皮细胞相比,人类肠上皮细胞对PDCoV感染后的反应上调的更显著[24]。这些发现说明PDCoV在跨物种传播、病毒进化等方面可能带来的潜在风险不容忽视。
1.4 猪急性腹泻综合征冠状病毒
猪急性腹泻综合征冠状病毒(SADS-CoV)又名猪肠道α冠状病毒,属于冠状病毒亚科α冠状病毒属成员。调查显示,该病毒至少在2016年8月就已在中国存在,于2017年首次在广东被发现[25],2019年2月在广东的猪群中再次出现[26],给当地养猪业造成重大经济损失。
SADS-CoV可通过粪-口传播,感染仔猪的腹泻粪便和呕吐物可能是主要的传染源[27]。通过体外细胞感染,SADS-CoV被证实具有广泛的细胞种属嗜性,可感染犬、猫,以及人类肺脏和肠道细胞[28]。这些发现强调了SADS-CoV潜在的跨物种传播的能力。
1.5 牛冠状病毒
牛冠状病毒(BCoV)是冠状病毒亚科β冠状病毒属的成员。1972年,Mebus等[29]首次发现了一种可能导致犊牛严重腹泻的病毒,随后通过组织学、免疫荧光和免疫电子显微镜将该病毒鉴定为冠状病毒。1984年,McNulty等[30]从患有支气管肺炎的小牛的肺部分离出BCoV。BCoV最早在美洲被发现,然后先后出现在亚洲、欧洲、大洋洲和非洲,2010年后,BCoV在五大洲多个国家呈现流行趋势[31]。
BCoV主要通过消化道和呼吸道传播,病毒可在空气、饮水等外界环境中长时间存在[32]。BCoV的主要易感动物是牛,能够在许多动物中感染和传播,包括绵羊、麝香、麋鹿、水鹿、鹿、山羊、单峰骆驼、骆驼、羊驼、长颈鹿和鸻鹬[30]。此外,BCoV和人冠状病毒OC43(HCoV-OC43)的分子钟分析表明,这两种冠状病毒最近的共同祖先可追溯到1890年左右[6];Zhang等[33]从一例儿童急性腹泻病例中分离出类牛冠状病毒株HECV-4408,观察到野生型BCV-ly138和HECV-4408之间的核苷酸和氨基酸同源性均超过99%。上述研究表明BCoV在跨物种传播和生物安全领域具有重要意义。
1.6 传染性支气管炎病毒
传染性支气管炎是由传染性支气管炎病毒(IBV)引起的一种急性、高度接触性呼吸道传染病,该病可导致禽类的生产性能下降、死亡率升高,给养殖业造成重大经济损失。IBV于1931年首先在美国北达科他州发现,我国在1972年首次分离出IBV毒株[34]。该病毒现已传播到所有家禽养殖区,造成重大经济损失。目前,养鸡场至少存在QX型(GI-19)、台湾I型(GI-7)、TC07-2(GVI-1)和793B型(GI-13)在内的4个主要IBV谱系,这大大增加了该病防控的难度[35]。在4个谱系中,QX型(GI-19)谱系病毒是最常见的毒株,致病性相对较高,病毒分离率超过70%,而TC07-2(GVI-1)谱系分离株近年来患病率开始显著增加,但致病性较低[35]。
IBV的自然宿主是鸡,但在其他鸟类上也可分离,包括鸭、鹅、鸽子、野鸡、孔雀、鹌鹑、鹦鹉、企鹅和火鸡[36]。我国的IBV在中东部和南方等禽类养殖较为密集的地区广泛流行,四季皆可发生,在冬、春季节发病率较高,主要通过空气传播和接触性传播[37]。由于IBV的变异和重组率较高,大多数血清型之间的交叉保护性较差,该疾病呈现多种血清型毒株长期共存,这意味着生产与流行毒株匹配的新IB疫苗可能会持续很长时间。
2 防治方案
2.1 加强饲养管理
强化饲养管理力度可以减少疫病的发生。结合生产实际,根据饲养动物的生长阶段及时调栏、调整饲料配方,保持合理的饲养密度,保障动物在不同阶段的营养需求,适量添加氨基酸、有益菌、复合酶等物质,按时定量科学饲喂,不断提高和优化饲养条件;重视应激因素对畜禽饲养的影响,如养殖方式、饲养条件或周边环境改变等,不断增强动物自身体质,提高动物群体的抵抗力[38];鉴于畜禽冠状病毒多在冬、春季节发生,并且对于仔畜的危害更大,因此要加强对仔畜的饲养管理,一方面要做好圈舍的保暖防寒,另一方面也要做好舍内的清洁通风,及时监测温度湿度,保障动物良好的生活环境。
2.2 提高生物安全水平
改善养殖场防疫条件,加强生物安全管理。养殖场进行分区管理,设置物理屏障,明确工作流程,减少疾病传播的风险,避免交叉感染;建立严格动物出入场登记和检疫制度,定期对场内病原进行检查监测,对存在的病原体及时采取相应的措施;建立严格的消毒制度,定期对场内的设备设施进行清洁消毒,在疫病高发期及高温期适当增加消毒的次数,分设人员及车辆的消毒点,确保消毒的彻底;重视场内的杀虫灭鼠工作,防止携带病原,如啮齿类(鼠)可能携带病原,需定期进行灭鼠工作,切断传播途径;建立科学的废弃物处理系统,对于病死动物和粪便进行无害化处理,减少对环境的污染和病毒传播的风险[19]。
2.3 科学疫苗接种
疫苗是控制病毒感染最经济有效的手段。当前市面上也有许多针对畜禽冠状病毒的疫苗,如IBV的弱毒活疫苗和灭活油佐剂疫苗、猪传染性胃肠炎-流行性腹泻二联疫苗和猪传染性胃肠炎、猪流行性腹泻、猪轮状病毒(G5型)三联活疫苗、BCoV灭活油佐剂疫苗以及预防犊牛腹泻的四联灭活疫苗等[39],但是由于病毒的不断变异和进化,针对部分病毒的疫苗提供的免疫保护效果不佳,研究新型广谱、高效、长效疫苗的任务迫在眉睫。而PDCoV、SADS-CoV等新型冠状病毒尚无商品化疫苗,经过科研人员的不断努力,当前已在灭活病毒疫苗、减毒活病毒疫苗和基因工程疫苗等研究上取得了一定进展[38]。此外,我国规模化养殖场的疫病存在种类多、表现杂、传播广等特点,在进行免疫接种时,需综合考虑各种现实因素,合理实施一体化的免疫程序以及其他防控措施[19]。
2.4 药物治疗
当前尚没有针对畜禽冠状病毒的特定治疗方法及药物,对该病的治疗主要以收敛止泻、平衡电解质等对症疗法和支持疗法,但现有的新型抗病毒手段在畜禽的抗病毒治疗中展示出良好的前景,如RNA干扰体外试验已证实可以抑制SADS-CoV的复制并且无明显的细胞毒性[40];一些抗病毒药物如瑞德西韦也发现具有广谱抗病毒药物的潜力[41]。近几年中草药也在预防和治疗冠状病毒病的过程中发挥奇效,相较于西药,中草药毒副作用低,可以达到标本兼治,如芪板清颗粒(包括黄芪、板蓝根、金银花、蒲公英、大青叶、甘草等)可以通过增强鸡只的免疫力从而达到治疗IB的作用、中药制剂止痢散也可有效缓解猪病毒性腹泻症状等[38]。
3 展望
SARS-CoV-2的出现和大流行传播是一个巨大的公共卫生挑战,造成了严重的经济损失,也凸显了冠状病毒的超强变异和高频重组的能力。目前畜禽冠状病毒的种类不断增加,新出现的冠状病毒在哺乳动物中流行,这对养殖业危害不断增大的同时,也增加了病毒跨物种传播的风险。因此,加强对畜禽冠状病毒的研究和防控,既是维持养殖业健康发展的要求,也是保障人类健康的需要。■
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