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豬繁殖與呼吸綜合征病毒在環(huán)境中的存活率

2024-12-06 00:00:00唐芬蘭/譯王祎汀/校夏俊花/復校孟祥光/制表
國外畜牧學·豬與禽 2024年6期
關(guān)鍵詞:環(huán)境溫度

摘 要:豬繁殖與呼吸綜合征(porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)是影響豬健康的重要疾病之一,可導致種豬繁殖性能降低,仔豬和生長豬死亡率提高,從而給養(yǎng)豬生產(chǎn)造成重大經(jīng)濟損失。豬繁殖與呼吸綜合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)可通過豬與豬之間的直接接觸和間接接觸在豬群中傳播,間接接觸方式包括接觸受到PRRSV污染的糞便、氣溶膠和節(jié)肢動物等媒介。本綜述收集了有關(guān)PRRSV在體外環(huán)境中的穩(wěn)定性和持續(xù)感染的現(xiàn)有數(shù)據(jù),旨在強調(diào)病毒來源的重要性,并確定環(huán)境條件(尤其是溫度)對病毒穩(wěn)定性的影響。

關(guān)鍵詞:PRRSV;病毒存活率;病毒穩(wěn)定性;環(huán)境;溫度

中圖分類號:S852.65+9.6 文獻標志碼:A 文章編號:1001-0769(2024)06-0001-13

豬繁殖與呼吸綜合征(porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)是豬的一種重要疾病,可導致發(fā)病豬繁殖性能下降和死亡率提高,從而給養(yǎng)豬生產(chǎn)造成巨大經(jīng)濟損失。引發(fā)PRRS的病原體為豬繁殖與呼吸綜合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)。20世紀80年代中期,在美國中西部地區(qū)的豬場中,豬群暴發(fā)了嚴重的疾病,臨床癥狀包括母豬在妊娠后期出現(xiàn)繁殖障礙(如流產(chǎn),產(chǎn)死胎、木乃伊胎等),產(chǎn)大量弱仔;生長豬發(fā)生肺炎,生長性能下降,以及死亡率升高。幾乎與此同時,在德國的豬場中,豬群也暴發(fā)了類似的疾病。當時人們尚不清楚引發(fā)該病的病原體的特性,因此美國的科學家將該病命名為“不明原因豬病”,歐洲的科學家將其命名為“豬流行性流產(chǎn)和呼吸綜合征”或“藍耳病”。1991年,荷蘭弗萊福蘭省萊利斯塔德市(Lelystad)的一個研究小組分離到一株RNA病毒,進而驗證了科赫(Koch)的假設。不久后,美國科學家也分離到一種類似的病毒(VR-2332分離株),隨后加拿大和其他國家的科學家也分離到類似的病毒。1992年,在美國明尼蘇達州圣保羅舉行的一次會議上,全球多個國家的研究人員討論了有關(guān)該病的最新研究進展,并將其正式命名為PRRS。

1" PRRSV的特性

PRRSV屬于尼多病毒目、動脈炎病毒科,是一種單股正鏈RNA病毒,基因組長約15 kb,包裹在核殼蛋白中。PRRSV由表面糖蛋白和膜蛋白的脂質(zhì)雙分子層包裹;基因組有11個開放閱讀框(open reading frame,ORF),其中最大的兩個為ORF1a和ORF1b(占病毒基因組的75%),編碼兩種大型非結(jié)構(gòu)多聚蛋白。ORF2~ORF7可編碼7種病毒結(jié)構(gòu)蛋白。

目前,PRRSV有PRRSV-1和PRRSV-2兩種基因型,且廣泛分布于世界各地。PRRSV-1主要分布在歐洲,而PRRSV-2主要分布在北美洲和南美洲。這兩種基因型55%~70%的核苷酸相同,據(jù)認為它們來自共同的祖先。常用的PRRSV-2分類系統(tǒng)主要基于ORF5的限制性片段長度多態(tài)性(restriction fragment length polymorphism,RFLP),ORF5編碼的GP5蛋白是一種重要、易變的表面糖蛋白??捎糜趨^(qū)分疫苗株和野毒株。最近,研究人員根據(jù)ORF5的系統(tǒng)進化分析提出了另一套分類系統(tǒng),將PRRSV-2分為9個譜系。其中,大多數(shù)譜系以北美洲型毒株為主,而第3和第4譜系的毒株主要在亞洲。第1譜系的毒株可能源自加拿大的分離株,是目前美國豬群中主要流行的毒株。由于突變和重組,PRRSV多樣性迅速增加,并出現(xiàn)了多種高致病性PRRSV毒株,導致急性疾病暴發(fā)。

PRRS的臨床癥狀差異巨大,具體的癥狀取決于感染的毒株、宿主免疫狀態(tài)和感染時的年齡、繼發(fā)感染以及疾病所處的病程等因素。在一些豬場,豬感染后可能會表現(xiàn)出亞臨床癥狀;然而,在其他豬場,豬感染后則會表現(xiàn)出嚴重的繁殖或呼吸道疾病癥狀。母豬暴發(fā)PRRS后,主要表現(xiàn)為繁殖障礙(如流產(chǎn)、產(chǎn)木乃伊胎、產(chǎn)弱仔、仔豬斷奶前死亡和返情),并伴有厭食、發(fā)燒和嗜睡等癥狀。對于生長豬,PRRSV會導致豬發(fā)生呼吸道疾?。ㄈ绱驀娞?、咳嗽),采食量和生長速度下降;如果出現(xiàn)嚴重的肺炎和發(fā)生繼發(fā)感染,則可能會導致死亡。

PRRSV可通過健康豬與感染豬之間的直接和間接接觸傳播。當易感的健康豬接觸(如鼻對鼻、自然繁殖)感染豬時,PRRSV就會直接傳播。間接傳播途徑可能包括接觸被PRRSV污染的糞便、其他環(huán)境材料、氣溶膠和節(jié)肢動物等媒介。因此,考慮到該病對畜牧生產(chǎn)經(jīng)濟的影響以及通過生物安全預防該病傳播的難度,本綜述旨在總結(jié)有關(guān)PRRSV在體外環(huán)境中的穩(wěn)定性和持續(xù)感染的現(xiàn)有數(shù)據(jù)。2023年2月,我們利用三個文獻數(shù)據(jù)庫(即PubMed、Science Direct和Wiley)對1992-2023年初發(fā)表的相關(guān)文獻進行了檢索。搜索關(guān)鍵詞:PRRSV、PRRSV存活率、PRRSV滅活、PRRSV穩(wěn)定性、環(huán)境中的PRRSV、PRRSV傳播媒介。

2" PRRSV在環(huán)境中的保留時間

2.1 豬組織和血液

為了探索PRRSV的最佳傳播條件,相關(guān)研究人員探討了病毒在不同溫度和不同時間下的穩(wěn)定性。試驗時讓仔豬感染PRRSV,并在感染后7 d進行安樂死,收集組織(如右肺、脾臟和胸腺)和血清樣本,對收集樣本進行細胞培養(yǎng),從中分離出病毒。研究顯示,所采集的組織樣本在25 ℃下保存24、48和72 h后,病毒分離率分別為47%、14%和7%。相比之下,在4 ℃和-20 ℃下保存72 h后,85%的樣本呈病毒陽性。除了在25 ℃下儲存72 h的血清樣本外,所有血清樣本中均存在活的PRRSV。

2.2 固態(tài)媒介

表1匯總了不同傳播媒介在PRRSV傳播中的作用以及病毒在不同材料上的存活情況。評估PRRSV在室溫(25~27 ℃)環(huán)境中不同媒介上的存活率,用病毒涂抹不銹鋼、塑料和橡膠等材料。結(jié)果發(fā)現(xiàn),僅在污染后0~30 min內(nèi)可分離到病毒,但病毒滴度隨著時間的推移急劇下降。同樣,研究人員還進行了試點試驗,評估在-2 ℃和20 ℃的環(huán)境中PRRSV在有雪和無雪的不同材料上的存活率。將PRRSV MN-30100分離株接種到這些材料上,然后在不同時間點進行拭抹。接種后4 h內(nèi),在有雪和無雪的兩種溫度下,通過RT-PCR檢測塑料、金屬、硬紙板和泡沫塑料上接種的PRRSV,結(jié)果發(fā)現(xiàn)均檢測到了PRRSV的RNA。在其他材料上,將混凝土和橡膠(有雪和無雪)在-2 ℃下接種,油氈在20 ℃下接種,結(jié)果發(fā)現(xiàn)只在接種后12 h內(nèi)能檢測到PRRSV的RNA。

雖然病毒分離結(jié)果因測試材料種類的不同而異,但在低溫(-2 ℃)條件下,PRRSV在大多數(shù)材料上最長可存活4 h。研究人員還在環(huán)境溫度較高、有無土壤的條件下對這些材料進行了測試。在無土壤覆蓋的情況下,環(huán)境溫度為10 ℃和20 ℃時,在接種后8 h內(nèi)在所有被測材料(塑料、金屬、紙板、泡沫塑料、橡膠)的表面均檢測到PRRSV的RNA;當有土壤覆蓋時,在接種后2 h內(nèi),可以從溫度為10 ℃的混凝土、塑料和橡膠上,以及溫度為20 ℃的塑料、橡膠和油氈上,檢測到PRRSV的RNA。除了僅在接種后1 h內(nèi)從溫度為10 ℃和20 ℃時的無土塑料上,以及溫度為20 ℃時的橡膠上和10 ℃時的泡沫塑料上,檢測到病毒外,在接種后2 h無法從大多數(shù)樣本上檢測到病毒。

接種了PRRSV FL-12分離株的不銹鋼測試片,在溫度為4 ℃和相對濕度為33%~35%的環(huán)境中培養(yǎng),病毒存活可長達24 h。此外,在接種1 h和24 h后,PRRSV的滴度差異在統(tǒng)計學意義上不顯著。有報道稱,PRRSV接種于鋁制和硬紙板的測試片時,當溫度為30 ℃時,病毒在這兩種測試片上的半衰期均為50 min;當溫度為40 ℃時,病毒在鋁制測試片上的半衰期為16 min,在硬紙板測試片上的半衰期為20 min;當溫度為50 ℃時,病毒在鋁制測試片上的半衰期為21 min,在硬紙板測試片上的半衰期為16 min。最近的研究發(fā)現(xiàn),PRRSV1-4-4 L1C變異體的存活時間更長,在更高溫度下也是如此;當溫度為30 ℃時,病毒在硬紙板上的半衰期為5 h,在鋁板上的為2 h;當溫度為40 ℃時,病毒在鋁板上的半衰期為4 h,在硬紙板上的為47 min;當溫度為50 ℃時,病毒在鋁板上的半衰期不到15 min,在硬紙板上的為47 min。

2.3 在動物飼料中的存活情況

最近,在研究PRRSV的傳播途徑時,動物飼料成為一個熱點,有人認為飼料可能是PRRSV傳播的載體。不同研究人員對多種不同的飼料原料進行了研究,如表2所示。在室溫(25~27 ℃)下對苜蓿噴灑含PRRSV的溶液后30 min內(nèi),苜蓿樣本呈PRRSV陽性。最近,我們利用模擬跨洲運輸模型來確定豬源性病毒在飼料原料中的存活情況。對每一種飼料原料的重復樣本(5 g/種)噴灑" " " " " " " " " " " " " "100 μL含三種病毒的混合物,即PRRSV SD 1-7-4分離株、豬流行性腹瀉病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)和塞內(nèi)卡病毒(senecavirus A,SVA)。環(huán)境條件設置為人工環(huán)境室,平均溫度為4~10 ℃,相對濕度為26%~91%。通過豬活體檢定,37 d后可在傳統(tǒng)的豆粕和干酒糟及其可溶物(distillers’ dried grains with solubles,DDGS)中檢測到活的PRRSV,但在細胞培養(yǎng)中分離不到PRRSV。

為進一步驗證飼料原料作為PRRSV傳播媒介的假設,Dee等開展了一項示范項目,在30 g飼料原料樣本(含有機豆粕和傳統(tǒng)豆粕、賴氨酸、膽堿和維生素A)中加入2 mL含上述三種病毒的溶液。在進行全美國運輸時,將樣本存放在商用卡車內(nèi)的容器中21 d。qRT-PCR檢測發(fā)現(xiàn),PRRSV的RNA降解程度很高。豬活體檢發(fā)現(xiàn)在有機豆粕和傳統(tǒng)豆粕中仍存在活的PRRSV。

Blomme等研究評估了PRRSV P129分離株在豆粕、DDGS和全價料中的存活情況,并與不同溫度(4、23和37 ℃)下的病毒媒介進行了比較。一般來說,通過猴胚胎腎上皮細胞(MARC-145細胞)中的病毒分離評估的病毒存活率與溫度有關(guān),溫度越低,病毒繁殖越快,分離到的病毒越多。就每種基質(zhì)而言,無論溫度如何,病毒在豆粕中的存活時間都比在DDGS和全價料中的長。

為了找到防止病毒通過動物飼料傳播的可行方法,Dee等探討了延長飼料儲存時間對病毒存活率的影響。試驗時Dee等再次將2 mL上述三種病毒的混合液接種于30 g不同飼料原料樣本中。將這些樣本儲存在兩種不同的環(huán)境條件下,時間為30 d:人工環(huán)境室和美國明尼蘇達冬季的室外。室內(nèi)平均溫度為20.1 ℃,平均相對濕度為35%;室外平均溫度為-8.8 ℃,平均相對濕度為77%。儲存結(jié)束時,利用qRT-PCR都能在儲存于室內(nèi)和室外的所有原料中檢測到各種病毒的RNA。而進行豬活體檢定時,只能從存放在冬季室外環(huán)境中的樣本中檢測到活的病毒。

更高容量的飼料箱(1 t飼料)中,添加10 mL被PRRSV污染的冰塊,在溫控的掛車廂中儲存30 d,車廂內(nèi)的溫度分別設置成23.9 ℃" " (平均相對濕度為62.4%)、15.5 ℃(平均相對濕度為 63.4%)和10 ℃(平均相對濕度為27.5%),當溫度為23.9 ℃(平均相對濕度為62.4%)和15.5 ℃(平均相對濕度為 63.4%)時,均未從飼料中檢測到活的病毒。然而,當溫度為10 ℃時,從活體檢定中收集的豬口腔液樣本中檢測到了PRRSV的RNA。這些飼料通過半掛車橫跨美國不同州,運輸了23 d。在裝有傳統(tǒng)豆粕和有機豆粕的飼料箱中,箱內(nèi)的平均溫度分別為9.4 ℃和7.9 ℃,平均相對濕度分別為66%和21%。在運輸結(jié)束時,在裝有有機豆粕和傳統(tǒng)豆粕的兩個掛車車廂中,通過qRT-PCR在其中一個車箱中檢測到了PRRSV的RNA。從采食了陽性飼料樣本的豬口腔中采集的口腔液內(nèi)檢測到了PRRSV。未從傳統(tǒng)飼料樣本中檢測到PRRSV的RNA,飼喂上述飼料的豬也未感染PRRSV。

2.4 PRRSV在豬糞便和其他液體中的存活情況

在室溫(25~27 ℃)下,接種到城市用水和井水中的PRRSV可分別存活11 d和9 d。在豬的唾液、尿液和糞尿樣本中,只有在接種病毒后0 min和30 min才能分離到PRRSV。其他接種了PRRSV VR-2332分離株的豬糞尿樣本在4、25和37 ℃下分別保存14 d、1 d和6 h后,均能分離到PRRSV。采用類似的方法將PRRSVMN-30100分離株接種到保育舍的豬糞尿中,并在不同溫度下儲存。當儲存溫度為4 ℃時,在12 d的整個研究期間通過RT-PCR檢測均能從糞尿樣本中檢測到PRRSV,然而采用病毒分離法時,檢測到的病毒存活期最長為8 d。當儲存溫度為20 ℃時,在12 d的整個研究期間,糞尿樣本經(jīng)RT-PCR檢測呈陽性,但未分離出病毒;而通過豬活體檢定,糞尿樣本呈陽性的時間最長為3 d。

最近,Dee等比較了PRRSV在不同溫度的豬糞中的半衰期與其在最小必需培養(yǎng)基(minimum essential medium,MEM)(MEM用作對照)中的半衰期。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當糞便溫度為4 ℃時,豬糞和MEM中PRRSV的平均半衰期分別為112.6和120.5 h;當溫度為20、40 ℃時,病毒在兩種基質(zhì)中的半衰期分別為14.6和24.5 h;當溫度為40 ℃時,分別為14.6和24.5 h;當溫度為60 ℃時,分別為2.9和8.5 min;當溫度為80 ℃時,分別為0.36和0.59 min。由此可見,隨著溫度的升高,PRRSV的感染性呈指數(shù)級的下降。PRRSV在MEM中比在糞便中更穩(wěn)定(表3)。

2.5 PRRSV在氣溶膠中的存活情況

Arruda等之前對PRRSV在空氣中的存活時間以及其通過空氣傳播的情況進行了綜述。他們強調(diào)了檢測空氣中PRRSV所面臨的挑戰(zhàn),這類挑戰(zhàn)主要是實驗室和現(xiàn)場環(huán)境之間的差異造成的。實驗室、半實驗室和現(xiàn)場研究得出了相互矛盾的結(jié)果。造成這一差異的原因可能是空氣的采樣方法、現(xiàn)場環(huán)境中豬群的潛在免疫力、環(huán)境條件、豬群的規(guī)模和動態(tài),以及不同毒株在經(jīng)鼻傳播、經(jīng)空氣傳播和保持傳染性方面的能力差異。研究人員指出,PRRSV確實存在經(jīng)空氣傳播的可能性,但發(fā)生這種情況的頻率和條件尚未闡明。

已經(jīng)有多個研究團隊就環(huán)境條件對氣溶膠中PRRSV穩(wěn)定性的影響進行了研究。在溫度和相對濕度受控的情況下對PRRSV VR-2332分離株進行氣溶膠化,然后隨著時間的推移反復采集空氣樣本。結(jié)果表明,PRRSV在溫度41 ℃、相對濕度73%的環(huán)境中最不穩(wěn)定,然而在5 ℃、相對濕度17%的環(huán)境中最穩(wěn)定。PRRSV的半衰期與其所處環(huán)境的溫度和相對濕度成反比,溫度對病毒滅活的影響高于相對濕度的。

在研究PRRSV通過空氣傳播時,Dee等選用了3棟豬舍,其中一棟作為供體豬舍,飼養(yǎng)PRRSV陽性豬,另兩棟作為受體豬舍,飼養(yǎng)PRRSV陰性豬。供體豬舍與受體豬舍相距120 m,受體豬舍中的一棟安裝了空氣過濾器,另一棟沒有安裝。當主要風向朝向受體豬舍、氣壓較高以及當天相對濕度測量值最低時,在未安裝空氣過濾器的受體豬舍中檢測到PRRSV陽性生物氣溶膠的概率更高。風速、陣風和日照強度也會顯著影響PRRSV通過空氣傳播。

2.6 PRRSV在昆蟲體內(nèi)和體表的持續(xù)存活情況

有關(guān)PRRSV在昆蟲體內(nèi)存活時間的研究主要集中在評估蒼蠅和蚊子作為潛在的傳播媒介的作用(表4),因為在夏季通常在豬場中會捕捉到這些昆蟲。大多數(shù)研究都是在受控實驗條件下讓昆蟲叮咬PRRSV陽性豬。在初步試驗中,22個伊蚊池(每個蚊子池有30只伊蚊)中只在1個伊蚊池中檢測到PRRSV的RNA,該RNA與被蚊子叮咬的豬上分離到的病毒基因組序列有100%的同源性。經(jīng)豬活體檢定,該病毒為活病毒。

隨后,研究人員調(diào)查了PRRSV通過蚊子(伊蚊)從受感染豬傳播給未受感染豬的情況。先讓裝在小瓶中的蚊子叮咬感染PRRSV的豬,直到其飽食,然后再叮咬未感染PRRSV的受體豬。結(jié)果被叮咬的受體豬為PRRSV陽性,病毒基因組的同源性為100%。其中一個蚊子池中的蚊子勻漿通過RT-PCR檢測呈PRRSV陽性,而另外兩個蚊子池中的蚊子勻漿僅采用豬活體檢定時呈PRRSV陽性。為了確定PRRSV在這些昆蟲體內(nèi)的存活時間,將100只蚊子放置于溫度為27 ℃的環(huán)境中,隨后在不同時間點取樣。在叮咬PRRSV血癥豬后0 h和6 h,只有腸道勻漿在RT-PCR檢測和豬活體檢定中呈陽性。經(jīng)過較長時間(即7~14 d)飼養(yǎng)后,這些蚊子無法將PRRSV傳播給易感豬。此外,RT-PCR也檢測不到PRRSV的RNA。因此,盡管PRRSV可在蚊子腸道中存活長達 6 h,但7~ 14 d后病毒并沒有在蚊子體內(nèi)復制或傳播。

Otake等對另一種昆蟲(家蠅,林尼厄斯家蠅)作為PRRSV機械傳播媒介的潛在作用進行了初步評估。每天讓100只家蠅叮咬感染PRRSV的豬,然后再讓其去叮咬作為受體的陰性豬。在所有三個重復中,供體豬和受體豬均為PRRSV陽性,病毒核酸的同源性為100%。雖然通過RT-PCR在全蠅勻漿中檢測到了PRRSV的RNA,但并沒有分離到有活力的病毒。因此,家蠅有能力將PRRSV傳播給易感豬。

隨后,在27 ℃下,評估了以病毒血癥豬為叮咬對象的210只蒼蠅體內(nèi)PRRSV的存活情況。將在同一時間點上收集的蒼蠅混合在一起,隨后制作成全蒼蠅勻漿。RT-PCR檢測和豬活體檢定顯示,叮咬病毒血癥豬后6 h立即采集的蒼蠅樣本均呈PRRSV陽性。

Otake等比較了家蠅樣本的不同處理方法對PRRSV存活時間的影響。對于全蒼蠅勻漿,RT-PCR檢測發(fā)現(xiàn)在所有采樣時間點(即叮咬后0、6、12、24 h)均能夠檢測到PRRSV的RNA,而豬活體檢定在飼喂后12 h內(nèi)采集的所有樣本中均呈陽性。對于外表面沖洗液,采集的所有樣本中均可檢測到PRRSV的RNA,但豬活體檢定只從叮咬后立即采集的蒼蠅樣本中檢測到病毒RNA。對于腸道勻漿,RT-PCR檢測均呈陽性,豬活體檢定只在叮咬后0和12 h內(nèi)采集的樣本中檢測到活病毒。通過對單只蒼蠅而非蒼蠅池中的蒼蠅進行處理,在13份腸道勻漿中有12份檢測到了PRRSV RNA,共從7份腸道勻漿中分離出PRRSV。研究發(fā)現(xiàn),在叮咬感染豬后,單個蒼蠅可攜帶足夠量的PRRSV感染易感豬。

為了從空間上分析PRRSV的存活情況,我們從距離飼養(yǎng)實驗性感染豬的豬場不同距離的壺式誘捕器中收集了蒼蠅。在距離該豬場2.3 km以外采集的蒼蠅樣本中檢測到了PRRSV RNA,與疫情點PRRSV的基因組同源性為99.7%~100%。通過豬活體檢定,在距離豬舍0.4、0.8和1.3 km處采集的蒼蠅中檢測到了活的PRRSV。但并未評估這些蒼蠅將PRRSV傳播給易感豬的能力。

研究還發(fā)現(xiàn),溫度對PRRSV在蒼蠅體內(nèi)的存活情況也有相當大的影響。在實驗室條件下,將叮咬了PRRSV攜帶者——試驗豬的蒼蠅群置于不同溫度下,隨后隨時間變化進行采樣。通過qRT-PCR和病毒分離,當溫度為15 ℃時,經(jīng)過處理的全蒼蠅勻漿池在48 h內(nèi)呈陽性;當溫度為20、25或30 ℃時,全蒼蠅勻漿池分別在14~22、12~18和12 h內(nèi)呈陽性。在溫度為9~22.5 ℃、相對濕度為32%~99%的野外條件下,將這些蒼蠅放入容器中,結(jié)果顯示48 h后仍可在30%~40%的蒼蠅中檢測到PRRSV的RNA。對隨機采集的PCR陽性樣本進行豬活體檢定,結(jié)果顯示在13個樣本中6個樣本呈陽性。這表明傳染性PRRSV在溫暖條件下可在豬群中存活48 h。

另一種蠅類——廄螫蠅(stomoxys calcitrans)通過叮咬患有病毒血癥的試驗豬而實驗性地感染PRRSV。叮咬后24 h內(nèi),從這些蒼蠅的混合樣本中分離到了病毒。然而,這些蒼蠅不能讓陰性豬感染PRRSV。在隨后的實驗中,讓蒼蠅叮吸癖好的血液,然后讓它們叮咬陰性仔豬。在叮吸癖好的血液后12 h內(nèi),在蒼蠅池中都能檢測到PRRSV的RNA。同樣,沒有一頭陰性仔豬感染PRRSV。廄螫蠅叮咬添加了活的和滅活的PRRSV的血液,并放置在室溫(20~25 ℃)的環(huán)境中,結(jié)果顯示叮吸后48 h內(nèi),可在混合的腸道勻漿樣本中檢測到了PRRSV的RNA,并在叮吸后24 h內(nèi)分離到了PRRSV活病毒。對于叮吸了含滅活病毒的血液的蒼蠅,叮吸后24 h內(nèi)只能檢測到PRRSV的RNA。作為近期試點研究的一部分,奧地利研究人員對該國20家豬場中的廄螫蠅群進行了檢測。在參與試驗的豬場中,一些豬場呈PRRSV陽性,另一些呈PRRSV陰性。qRT-PCR檢測發(fā)現(xiàn),所有豬群的口腔和腹部均為PRRSV陰性。這些結(jié)果表明,廄螫蠅是PRRSV的一個次要、非常見的傳染源。

2.7 PRRSV在人身上的持續(xù)感染情況

表5匯總了在養(yǎng)豬業(yè)中人作為潛在的機械媒介的作用。讓10個人在連續(xù)1 h內(nèi)與感染PRRSV的豬進行直接的身體接觸,然后再接觸PRRSV易感豬。在接觸前和接觸后的不同時間點,采集這些人的鼻腔分泌物、指甲沖洗液和唾液樣本。從兩個人接觸感染豬后的唾液和指甲沖洗液樣本中檢測到了PRRSV RNA。即使在淋浴后,也從1個人接觸感染豬后5 h的指甲沖洗液樣本和另1個人接觸感染豬后48 h的鼻拭樣本中檢測到PRRSV的RNA。這些人均未將病毒傳播給接觸到的PRRSV陰性豬。因此,在與感染PRRSV的豬直接接觸后,人能夠攜帶病毒長達48 h,但不會將病毒傳染給易感豬。

同樣,在接觸患有PRRSV血癥的豬后,在不允許更換被污染的工作靴和工作服或洗手后,讓這些工作人員接觸易感豬,以確定他們是否會傳播PRRSV。結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些陰性易感豬感染了PRRSV,而那些接觸了遵守生物安全(如更換靴子和工作服、淋浴、洗手和休息時間)的人的豬,則沒有感染病毒。在現(xiàn)場條件下,研究還發(fā)現(xiàn),在未采取衛(wèi)生措施的情況下,工作人員及其所穿的衣服/工作靴能夠傳播PRRSV。有3人先去PRRSV陰性豬場(A場),然后去了PRRSV陽性豬場(B場),最后去了另一家PRRSV陰性豬場(C場)。結(jié)果是C豬場的豬最終感染了PRRSV。此外,在該豬場中收集到的大部分參與人員的手、工作靴和工作服的棉拭子樣本中都檢測到了PRRSV的RNA。該病毒與B豬場的豬所感染的PRRSV在同源性上大于99%,證實了PRRSV在2家豬場之間傳播。

為了研究PRRSV能否通過受到病毒污染的人員的手傳播,將從實驗感染豬(PRRSV MN-184分離株)上采集的肉汁樣本涂抹在人員的手掌上。被肉汁污染后,立即用被污染的手處理一頭未感染PRRSV的豬。在污染后0 min和30 min接觸受污染手的豬在接觸后7 d被感染。

2.8 PRRSV 在豬肉中的持續(xù)感染情況

在加工廠采集的包裝豬肉樣本中,既沒有檢測到PRRSV的RNA,也沒有分離到病毒,這表明PRRSV不太可能通過豬肉傳播。在加拿大屠宰場采集的1 027個樣本中,只有19個樣本(1.9%)在RT-PCR檢測后呈PRRSV陽性。此外,在這19個陽性樣本中,只有1個樣本通過細胞培養(yǎng)后分離到活病毒。在連續(xù)2 d飼喂一些陽性樣本的10頭豬中,6頭豬感染了PRRSV。研究人員認為,在豬屠宰場的肉類樣本中可能存在少量PRRSV,但即使是這種低劑量的PRRSV也可能感染易感豬。從加拿大一家火腿剔骨廠采集的1 500份新鮮的肉樣本中也檢測到了這種低比例的陽性樣本;只有0.73%的樣本經(jīng)RT-PCR檢測呈陽性。

肉類經(jīng)過儲存其儲存的時間和條件也是需要考慮的因素。將從實驗感染PRRSV后11 d的豬上采集的肌肉組織樣本置于-23 ℃下冷凍10 d,然后在4 ℃下解凍24 h。結(jié)果在大多數(shù)肌肉組織樣本中檢測到了PRRSV的RNA,但病毒滴度明顯下降。在從感染萊利斯塔德毒分離株(PRRSV Lelystad分離株)的豬上采集的12份肌肉樣本中,從3份肌肉樣本中分離到了病毒;在從感染PRRSV北美野毒分離株(SDSU #73分離株)的豬上采集的12份樣本中,從1份樣本中分離出了PRRSV。同樣,將從實驗感染PRRSV MN-184分離株后7 d采集的肌肉組織樣本置于-20 ℃環(huán)境中保存1個月。之后,將樣本在4 ℃下解凍7 d。通過RT-PCR在解凍樣本中可檢測到PRRSV RNA的時間長達8 d,在此期間PRRSV RNA含量沒有顯著下降。通過豬的活體檢定發(fā)現(xiàn)PRRSV仍然存活。

將豬肉樣本在-24 ℃下保存并每周取樣,持續(xù)15周,結(jié)果顯示,通過qRT-PCR檢測,9頭豬中只有4頭檢測到相對較低的病毒載量,接近檢測限。在儲存期結(jié)束后,9頭豬中有5頭的豬活體檢定結(jié)果呈PRRSV陽性。雖然觀察到口服受感染肉類傳播PRRSV,但這些樣本攜帶高感染病毒的總體概率較低。

當添加106 TCID50/mL的PRRSV時,新鮮香腸樣本在4 ℃下15 d內(nèi)均能檢測到病毒,-20 ℃下30 d內(nèi)可檢測到病毒。在培根中,只有在0 h (剛制備完樣本)時才能檢測到病毒?;鹜群退峄隳c在任何時間點都沒有檢測到病毒。培根、火腿和酸化香腸都經(jīng)過加熱和/或化學處理,因此通過這些產(chǎn)品傳播PRRSV的可能性很低。相比之下,新鮮香腸被認為是病毒傳播的可能媒介。

人們還研究了不同滴度的PRRSV在豬肉中的存活率。將接種了不同滴度(即103、104、105 TCID50/mL)PRRSV VR-2332分離株的新鮮豬瘦肉樣本分別儲存在溫度為4、25和-20 ℃的環(huán)境中。通過病毒分離,在25 ℃下保存48 h的所有三種病毒滴度的樣本中都能檢測到病毒,但在最初的24 h內(nèi)病毒滴度急劇下降。在4 ℃下,接種105和104 TCID50/mL PRRSV的樣本可在6 d內(nèi)檢測到存活病毒,接種103 TCID50/mL PRRSV的樣本可在3 d內(nèi)檢測到存活病毒。在-20 ℃下,接種105和104 TCID50/mL PRRSV的樣本可在60 d內(nèi)檢測到 PRRSV,但接種最低病毒滴度的樣本只能在7 d內(nèi)檢測到活病毒。這些結(jié)果表明,新鮮豬肉中PRRSV的存活率取決于儲存溫度和初始病毒載量。表6總結(jié)了PRRSV在豬肉中存活時間的研究。

2.9 溫度對PRRSV持續(xù)感染的影響

如前所述,溫度是決定PRRSV在不同環(huán)境/污染物中存活時間的一個重要因素。根據(jù)細胞培養(yǎng)中的微滴定法測定,當PRRSV VR-2332分離株懸浮于MEM中時,在37 ℃孵育12 h后病毒滴度下降50%。在37 ℃孵育48 h以及56 ℃孵育45 min后,PRRSV完全失活。不過,PRRSV滴度在4 ℃和-70 ℃的環(huán)境中可以分別保持活力1個月和4個月。

將4種不同的PRRSV-2分離株(VR-2332分離株、JA-142分離株、MN-184分離株和Ingelvac?疫苗分離株)保存在4、10、20和30 ℃的環(huán)境中,經(jīng)RT-PCR測定發(fā)現(xiàn)病毒滴度保持穩(wěn)定。然而,通過微滴定法計算的病毒感染性與RT-PCR結(jié)果無關(guān)。用病毒感染性結(jié)果來計算半衰期,結(jié)果如下:在4 ℃下病毒半衰期為155.5 h,10 ℃下為84.8 h,20 ℃下為27.4 h,30 ℃下為1.6 h。雖然不同溫度對病毒半衰期會產(chǎn)生統(tǒng)計學意義上的顯著影響,但各種毒株在特定溫度下的表現(xiàn)相似。

Quinonez等研究了PRRSV的10種不同分離株(即MN-184分離株、1-4-4 MN L1C分離株、1-4-4 SD L1C分離株、Lelystad分離株、VR-2332分離株、1-4-2分離株、1-26-2分離株、ATP疫苗分離株、2-5-2分離株、1-7-4分離株)在4、25和37 ℃環(huán)境中的存活情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),所有分離株在4 ℃環(huán)境中至少可存活35 d;在25 ℃環(huán)境中,一半的分離株存活不超過1 d,而VR-2332分離株、Lelystad分離株、1-4-4 SD分離株和MN分離株以及MN-184分離株則可以存活3~7 d;在37 ℃環(huán)境中,只有Lelystad分離株、1-4-4 SD分離株和MN分離株以及MN-184分離株存活了3 d,其余分離株存活時間均不超過1 d。這些結(jié)果表明,PRRSV1-4-4 L1C分離株在評估的三種溫度下存活時間更長。

3" 討論

評估PRRSV在環(huán)境中存活情況的研究非常有限,而且這些研究大多是經(jīng)驗上的。不過,人們一致認為,PRRSV在低溫環(huán)境中存活時間最長。塑料和橡膠等無孔固態(tài)污染物可能有助于病毒保持更長時間的存活。這些污染物通常出現(xiàn)在進入豬場的供給物或工人穿戴的服飾用品上,這一事實突顯了對這些物品進行清潔和消毒的重要性。這些物品可能是豬場PRRSV的來源,因為即使在溫度較高的環(huán)境中也能在這些物品上檢測到PRRSV。受到污染的工作人員的手也可能會傳播病毒。據(jù)報道,其他材料,如聚苯乙烯泡沫塑料、紙板、油氈、混凝土和不銹鋼等,也會在不同時間內(nèi)攜帶PRRSV。因此,使用清潔的材料和工作服,以及洗手等生物安全措施是減少PRRSV間接傳播的重要策略。

關(guān)于多孔污染物,大豆飼料即使經(jīng)過長時間運輸(37 d),病毒存活的可能性也較高。這表明有必要重新評估飼料的儲存和運輸條件。雖然已從城市用水、井水和豬糞便中分離出了傳染性病毒,但液態(tài)污染物作為PRRSV的來源尚未得到廣泛研究。這些發(fā)現(xiàn)表明,PRRSV有可能通過水和液體傳播,尤其是在水未經(jīng)處理或氯化的環(huán)境中;然而,這還需要進一步評估。

在實驗室條件下,昆蟲(即蚊子和蠅)已被證明是將PRRSV傳播給陰性豬的潛在來源。在給予血液叮吸后48 h內(nèi),已經(jīng)可從蚊蠅樣本中分離到病毒。雖然這可能是一個潛在的問題,尤其是在夏季,但與其他傳播途徑相比,這種間接傳播途徑并不是主要問題,對PRRS發(fā)病率的真正影響尚未得到評估。

雖然在豬肉制品中檢測到了PRRSV的RNA和有傳染性的病毒,但在屠宰加工廠中陽性樣本的發(fā)生率非常低。當通過試驗將病毒接種到豬肉樣本中并在低溫(4 ℃或以下)環(huán)境中保存時,病毒確實可能會長期存活。不過,盡管已證明受感染肉品和受感染的人手(來自肉汁)可能是向易感豬傳播病毒的來源,但發(fā)生這種情況的可能性似乎很低,需要進一步進行流行病學評估。

PRRSV在低溫下能存活更長的時間,這表明,將糞便或表面長時間暴露于高溫下有助于滅活病毒,并降低病毒傳播的可能性。豬場已經(jīng)實施或正在考慮在封閉區(qū)域使用熱源,對進入豬場的供應品進行曝曬,以滅活可能已污染特定物體表面的病毒。不過,還需要進一步研究溫度與消毒劑之間的相互作用,以便為豬場工作人員和生產(chǎn)商提供更多工具,防止病毒傳入豬場。

目前主要通過細胞培養(yǎng)或豬活體檢定來評估PRRSV的存活率。雖然這兩種方法都提供了有關(guān)病毒的重要信息,但考慮到每種方法的敏感性,這些方法可能會產(chǎn)生一定程度的差異。關(guān)于細胞培養(yǎng),有充分的證據(jù)表明,由于病毒適應性差,一些PRRSV變異分離株在現(xiàn)代細胞培養(yǎng)基中很難生長,這可能會產(chǎn)生假陰性結(jié)果。另一方面,豬活體檢定是一種重要的工具,但成本很昂貴,當豬接觸這些RT-PCR陽性樣本時,每種變異分離株的傳染性水平可能未知或不足。因此,不依賴于細胞或豬活體檢定模型的病原體存活率的評估工具,將大大有助于了解病毒在不同條件下的存活率。

4" 結(jié)論

總之,文章匯總了PRRSV在各種條件下存活情況的重要信息。然而,在研究方法、實驗室質(zhì)量、用于證明病毒存活率的測試以及所研究的病毒分離株等方面沒有統(tǒng)一性,建議進行一項考慮這些因素的綜合研究。

原題名:Survival of porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) in the environment(英文)

原作者:Valeria Lugo Mesa、Angie Quinonez Munoz、Nader M Sobhy、Cesar A Corzo和Sagar M Goyal

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