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我国猪瘟长期持续存在的根源与综合防治技术对策

发布: 2013-09-29 |  作者: 王在时 |   来源: 互联网

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         自1956年我国政府制定了消灭猪瘟、口蹄疫等四大动物疫病计划以来,己过去了50年。在执行计划的这50年期间,虽然我国猪瘟总体得到了有效控制,但仍然没有实现最初制定的消灭猪瘟的计划目标,每年各地仍有猪瘟多点散发,死亡率约占总养猪量的5-10%。猪瘟依旧是严重危害我国养猪业最重要的疫病之一。据初步测算,猪瘟每年给我国养猪业造成的直接经济损失达数十亿元。特别是近20年来,世界各国的猪瘟流行形式和发病特点都发生了很大的变化。我国也不例外,田间出现了长期持续存在多点散发性猪瘟,临床上呈现了非典型及温和型、亚临床和无症状型持续感染型猪瘟及免疫失败现象,尤其是持续感染带毒、妊娠母猪带毒综合征和初生仔猪先天带毒的出现给该病的诊断带来了很大的困难,进而严重地影响了我国猪瘟的防控效果并使人们产生了许多疑问:为什么注射了疫苗后仍长期持续存在猪瘟?我国猪瘟长期持续存在的根源和散发流行的机理与规律是什么?目前我国田间流行的猪瘟病毒是否发生了变异?各流行毒株的抗原性、致病性等生物学特性是否存在差异?现行猪瘟兔化弱毒疫苗毒株是否也发生了变异?是否对目前国内的猪瘟流行株己失去了有效的保护力?目前临床上出现的繁殖障碍型猪瘟和仔猪先天带毒是否与现行疫苗的使用有关?临床上出现免疫失败的原因是什么?在我国能否真正实现对猪瘟的有效控制?适合我国国情的消除根源、净化猪场、控制猪瘟的综合防治技术及对策是什么?等等。这些疑问不仅影响了人们对我国猪瘟流行现状的认识和看法,也严重地影响了人们对现行猪瘟疫苗质量安全和效力的信任度,更令人担心的是将会动摇人们对我国猪瘟防控的信心和决心。

          为了查明和解决这些问题,自1995年以来,我们结合先后承担了国家攀登计划、国家自然科学基金重大项目、国家“九五”攻关和国家“973”等项目开展了长达十年之久的“我国猪瘟长期持续存在的根源和综合防治技术研究及应用”课题的研究,从我国猪瘟病原学、分子流行病学,猪瘟长期持续存在的主要根源及流行恶性循环机理,猪瘟免疫学和诊断学,我国猪瘟综合防治技术及应用等方面全方位地开展了对猪瘟的系统研究,获得了较明确的结果和经验,这将为我国猪瘟的防控提供科学依据和防治模式。

( 一 )我国目前流行的猪瘟病毒病原学及流行病学现状

为了全面调查和掌握目前我国猪瘟流行病学的数据,获得系统和完整的我国目前田间存在和流行的猪瘟病毒株的遗传变异、基因多态性分布及其与病毒抗原性、致病性和免疫原性的关系等研究资料, 自1995 年以来,我们先后从全国30个省、市、自治区 15736 份猪瘟可疑病料中检出阳性病料1822份,平均带毒率 11.58%, 带毒率范围一般为3%~30%, 最高者可达33% 以上。多数猪场还存在着多种病原的混合感染。同时,还对我国15个省、市、区 39 个规模猪场26418头种公、母猪进行了猪瘟检测,共检出3215 头带毒猪,各场带毒率范围为5%~30.76%,平均阳性率高达12.17%。对从广东、福建、吉林等省5个猪场检测发现的32头无临床症状持续感染带毒的怀孕母猪进行跟踪检测,结果发现:32头带毒母猪所产的仔猪中,随机抽查97头仔猪查出94头带毒,总带毒率为96.7%,窝带毒率范围为60~100%。将北京某猪场净化时经HCFA方法查出的2头带毒怀孕母猪在实验室的条件下进行跟踪检测,结果表明:1 头带毒母猪所产的11头仔猪中有5头先天带毒9头为死胎,另1头带毒母猪产下14 头仔猪中有3头死胎和9头外观似乎健康的仔猪,经检测均为带毒猪,只有2头不带毒。这表明: 在我国猪群中,无临床症状的猪瘟带毒现象十分普遍,危害极大。从上述病料中,分离、鉴定了275株猪瘟流行株,对有代表性的毒株进行了细胞传代、测毒、提纯、HCFA鉴定、电镜观察和浮密度测定。开展了抗原性、致病性、单抗反应性、血清中和反应性、基因结构和遗传变异性及演化规律等生物学特性研究并建立了我国猪瘟病毒毒株及基因库。研究结果表明:我国目前田间存在和流行的猪瘟病毒株其抗原性和致病性存在着一定的差异性,一是田间不同的原始分离株在对本动物的致病性和最小致死量及在细胞上繁殖的毒价等方面有明显不同,但在非免疫本动物体内连续传代后,各流行毒株的致病性逐渐趋于相同;二是不同流行株之间的单抗反应性血清中和反应性也有差异;各个病毒的基因结构和基因分型也不相同;但同一流行毒株的不同代次之间其分子结构并无明显变化;临床上表现为持续感染型的流行株与致死型的流行株之间,其分子结构上也无特征性差异;三是用多个猪瘟流行毒株人工感染同一动物时,病毒在体内呈现出优势选择现象。这些研究结果首先阐明了目前多内猪瘟流行病毒的抗原性、致病性及基因结构等生物学特性确实存在一定的差异。表明了目前我国猪瘟在田间存在和流行的复杂态势和我们面临的严峻形势,这是值得我们高度重视的。

( 二 ) 我国猪瘟长期持续存在的主要根源及流行恶性循环的机理

通过对田间猪场的大量跟踪检测和人工复制试验,研究了猪瘟持续性感染带毒猪的现状和危害。分析了我国猪瘟长期持续存在、发生、发展和流行的恶性循环的主要根源及形成机理。分离、鉴定并比较了国内有代表性的临床上呈现不同致病性的猪瘟流行毒株, 研究和分析了我国猪瘟疫苗种毒和现有商品苗毒之间基因结构的差异以及对目前猪瘟流行株免疫保护相关性。建立了猪瘟病毒田间和人工持续感染动物及细胞模型,研究了病毒在动物体内感染、复制、繁殖的规律,分析了不同致病性的流行株与疫苗株对本动物体内生理、生化指标和宿主细胞生长代谢及机体免疫系统的影响,开展了不同致病性猪瘟病毒细胞感染及分子致病机理研究。详细研究了造成临床上猪瘟免疫失败的主要原因和机理。

研究结果表明:我国猪瘟长期持续存在和散发的根源是田间猪群中广泛存在着自身无临床症状的猪瘟持续感染带毒猪,特别是中猪群及后备种群中隐性感染带毒株的存在是造成妊娠母猪带毒综合征和仔猪先天带毒,形成猪瘟在我国持续长期存在、发生、发展和流行恶性循环的主要根源。

研究结果也证明了我国现有猪瘟商品苗毒与疫苗种毒相比,其基因结构并无明显差异。同时还证明我国现行的猪瘟疫苗仍然是安全的 , 既不会造成妊娠母猪带毒综合征,也不会通过胎盘垂直感染仔猪:研究表明现行的猪瘟疫苗完全能抵抗目前国内流行的各种不同致病性的单个或多个猪瘟野毒的一次、多次或交叉攻击,猪瘟疫苗仍然是有效的,仍然是我国猪瘟防控最重要的手段之一。

研究结果还证明:造成临床上猪瘟免疫失败的主要原因有三个:一是先天持续感染带毒猪造成的兔疫麻痹使疫苗免疫无效;二是多种其他病原的混合感染造成的免疫抑制使猪瘟疫苗免疫效果受到影响;三是母源抗体造成的免疫干扰使疫苗免疫受到抑制。

通过大量的试验研究资料可以表明, 我国猪瘟长期持续存在的根源及发生、发展和流行恶性循环的形成机理可总结描述为以下五个阶段:

第一个阶段可称为传染源形成阶段:即无猪瘟猪场在不知情的情况下,引进带毒种猪或带毒精液带毒育肥猪或其他带毒物品, 或出现猪瘟发病死亡猪, 由此形成猪瘟传染源。

第二个阶段可称为持续感染带毒猪形成阶段:由于存在猪瘟传染源,加上猪群个体前期免疫状态的不同和环境条件的影响, 致使临床上持续感染带毒种猪群的形成出现两种途径:一种途径是通过不同致病性的猪瘟病毒直接感染形成。由于传染源的引进,使猪场中产生了高、中、低三种或其中一种或两种不同致病性的猪瘟病毒流行毒株。高致病性的毒株可引起非免疫易感猪和低免疫水平猪发病死亡,进而形成污染环境和水平传播的传染源;中等致病性的毒株即可使易感猪发病死亡形成新的传染源,也可使非免疫易感猪和低免疫水平猪形成无临床症状的持续感染带毒猪;低致病性的毒株均造成易感猪和低免疫水平猪形成持续感染带毒猪。形成持续感染带毒猪的第二种途径是:其他病毒(如伪狂犬、猪繁殖与呼吸综合征、猪细小病毒、圆环病毒等)的混合感染会干扰猪瘟疫苗免疫效果,造成临床免疫失败,形成持续感染带毒猪,也会造成低致病性毒株感染猪再次感染猪瘟强毒后,形成无临床症状的持续感染带毒猪。

第三个阶段可称为带毒传播阶段:猪瘟持续感染带毒猪主要通过配种,胎盘垂直感染或水平感染等三种方式四种途径传播猪瘟病毒。四种途径是:其一,通过带毒种公猪经交配或人工受精了带毒精液而感染传播给母猪使之成为带毒母猪,后经胎盘垂直传播给仔猪;其二,直接通过带毒怀孕母猪经胎盘垂直传播给仔猪;其三,通过带毒后备种猪群形成带毒种猪群,再经怀孕母猪垂直传播给仔猪;其四,通过接触、污染环境等方式水平传播。

第四个阶段可称为流行阶段:猪瘟流行可分为经垂直传播仔猪先天感染流行和水平传播仔猪后天 感染流行两种方式。前者可产生两种临床形式:一是先天带毒无症状存活型:即仔猪先天带毒成为免疫麻痹猪,此类猪无任何猪瘟临床症状,外表健康、存活,但注射疫苗后会产生两种结果;一种是对猪瘟疫苗免疫不产生反应,造成临床上所谓的“免疫失败”,形成终身持续感染带毒猪,并可通过垂直和水平传播方式使疫病流行,第二种结果是注苗后很快发病、死亡,通过污染环境使疫病流行。二是先天带毒发病型:即临床上出现怀孕母猪繁殖障碍,产出带毒死胎、木乃伊、流产胎儿、弱胎或外观健康的带毒仔猪,存活仔猪生后很快发病死亡,其污染物通过水平传播方式使疫病流行。上述所有带毒猪及污染物均可成为此阶段造成疫病流行的传染源。

第五个阶段可称为恶性循环阶段:一方面带毒猪的存在污染环境,造成猪场长期持续存在传染源,不断形成新的水平传播感染猪;另一方面无任何临床症状的持续感染带毒仔猪一旦作为后备种猪群培育,即形成新的带毒种猪群,将继续经胎盘垂直感染仔猪并重复上述五个阶段,产生新的持续感染带毒猪。由此,形成我国猪瘟长期持续存在、发生、发展和流行的恶性循环。本研究成功地人工复制了猪瘟病毒持续感染和胎盘垂直传播及水平传播的动物模型,真实再现和科学验证了猪瘟病毒持续感染的全过程。人工复制的持续感染的带毒猪,跟踪检测750天1猪体内始终带有猪瘟病毒持续感染,而田间自然持续感染带毒猪体内的猪瘟病毒至少可以带毒339天,甚至终身带毒。上述两类猪临床上始终主任何猪瘟症状,但都可水平传播感染同居猪或经胎盘垂直感染仔猪,是最危险的传染源。

通过对不同致病性猪瘟病毒的细胞感染和分子致病机理研究可知,其病毒的细胞感染和分子致病机理也可分为以下四个阶段:

第一个阶段可称为病毒感染繁殖阶段:高致病性毒株接种后4天 , 病毒已完成在扁桃体、肠系膜、淋巴结、肝脏、脾脏、肾脏等组织的吸附和少量复制:接种后7天至16天,病毒在扁桃体、肠系膜淋巴结、脾脏、肾脏、肝脏中大量复制并导致多种组织血管内皮严重损伤出血: 自接种后2天至死亡, 血液中持续存在病毒。猪瘟兔化弱毒接种后2天,首先吸附扁桃体、肠系膜淋巴结、脾脏,4天后吸附并感染肝脏,接种后7天才在肾脏发现病毒分子, 到接种后16天,上述脏器均未发现病毒。猪瘟兔化弱毒在血液中持续时间为接种后14天左右。

第二个阶段可称为病毒与机体免疫系统对抗阶段:不同的猪瘟病毒感染机体后与机体免疫系统会发生不同的对抗作用, 其结果可从本动物生理、生化指标的不同变化中得到反映。分别测定接种石门强毒与猪瘟兔化弱毒和阴性对照、三组猪血液16项生理及15项生化指标,进行生物统计并比较其变化规律。结果表明:接种猪瘟石门强毒后会造成猪血液生化指标中直接胆红素 (TBIL) 、尿素氮 (BUN) 、白蛋白 (ALB) 和生理指标中白细胞(WBC)、淋巴细胞(LY)、血小板体积(PCT) 明显上升,造成中性粒细胞分布(GR%)、血小板总数(PLT) 明显下降;低致病性毒株接种攻毒组中性粒细胞分布 (GR%) 表现为一过性升高;而接种猪瘟兔化弱毒后除出造成生理指标中血小板体积 (PCT) 明显上升外,只造成猪血液生化指标中白蛋白 (ALB) 略有下降和生理指标中白细胞 (WBC) 、淋巴细胞 (LY) 、中性粒细胞分布 (GR%) 、血小板总数 (PLT) 略有上升,且很快恢复到正常,其他指标均无显著差异。第三个阶段可称为病毒感染并影响细胞生长、代谢阶段;不同的猪瘟病毒感染机体细胞后,会随宿主细胞的生长繁殖而增殖,且从被感染细胞正常能量代谢所需的供能物质中获得病毒复制和转录所需的能量,由此干扰了细胞固有的生理生化过程,使细胞的正常代谢速率减慢,并造成感染细胞正常能量代谢机制发生明显改变。由于其致病性的不同,会形成不同的病理生理现象。高致病性毒株接种猪肾传代细胞后可随细胞持续带毒分裂、传52代,造成感染细胞生长周期明显变化, 使被感染细胞代谢热功率及代谢总放热量显著升高并最终引起细胞早期衰老死亡。低致病性的毒株感染细胞后也可随细胞持续带毒分裂传代,但在150代之前,感染细胞的生长周期与正常细胞无明显变化,150代以后新生期细胞显著下降,衰老细胞明显增加,代谢热较正常细胞增加。

第四个阶段可称为病毒感染对免疫系统干扰阶段: 高、中、低三种不同致病性的流行毒株感染,均引起机体免疫系统T细胞免疫应答,高致病性毒株感染后造成T细胞各亚群数量急剧下降,以动物死亡而告终。低致病性毒株感染后攻击强毒表现为T细胞各亚群数量一过性升高, 后急剧下降,最终也以动物死亡而告终。而疫苗免疫则引起的T细胞免疫较弱,主要引起B细胞免疫反应。疫苗免疫攻毒组攻毒后B淋巴细胞数量增加的速度和幅度明显高于低致病性毒株接种免疫攻毒组。低致病性毒株几乎不引起B细胞的应答,反而引起B淋巴细胞总数下降,而且影响了疫苗免疫对强毒攻击的B细胞应答能力,由此,形成临床上所谓的“免疫失败”现象。

综上所述,持续感染病毒会造成宿主细胞持续带毒。病毒在细胞内会形成相互动态平衡统一的生存状态, 并处于长期的潜伏感染带毒状态。这种平衡状态受多种因素影响: 如机体状况、环境变化、免疫系统的正常与否,是否再次受到感染,病毒致病性的强弱、基因结构的变化等因素,这些因素的变化都会造成病毒与宿主细胞的这种动态平衡统一机制被打破,即造成病毒激活、大量繁殖、释放,进而再次感染周围的其它宿主细胞,形成新的感染细胞群。这种持续感染现象会长期存在,直到细胞生命的终结。从疫病群体流行和致病机理上来说,临床上无症状而持续感染的带毒动物的存在,一方面会造成经胎盘垂直或经水平方式传播疫病形成临床上疫病的隐性或显性流行;另一方面持续感染或先天感染带毒又可干扰被感染动物的免疫系统,造成免疫反应低下或免疫麻痹,使疫苗免疫效果受到严重影响,产生临床上所谓的“免疫失败”,并使人们误认为是疫苗质量不高所致。同时持续感染动物的存在还造成环境污染,使易感动物发病或死亡,更为严重的是持续感染是临床无症状而体内带毒的现象,这种带毒动物不经检测是无法发现的,只有当发生母猪繁殖障碍或引起同群的其它动物发病时,才会被察觉。而无症状的持续感染动物一旦被培育成后备种畜时,即可造成疫病新的流行,这种持续感染动物的存在是疫病延绵断、恶性循环的根源。由此可见,一旦猪场有猪瘟病毒持续感染带毒猪的存在, 就时刻都有猪瘟流行的危险, 因此要净化猪场、根除猪瘟就必须从源头抓起,即斩断猪瘟传染源,重在清除带毒猪,要定期监测猪群带毒情况,一旦发现带毒猪就立即将其淘汰,并进行彻底消毒。

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