猪流行性腹泻科学免疫方式及抗体监测实证分享
青岛蔚蓝生物制品有限公司
猪流行性腹泻(PED)病原为猪流行性腹泻病毒(PEDV),属于冠状病毒科冠状病毒属。猪流行性腹泻病毒自首先在欧洲发现后,从经典毒株(G1亚群)流行逐渐到出现变异毒株(G2亚群)。而中国境内流行毒株以变异毒株(G2亚群)为主。
刚生产的仔猪感染PEDV后出现很高的腹泻感染率和腹泻死亡率,严重影响猪场的生产秩序和经济效益。
猪场在预防和控制PED使用过较多的方式,包括:返饲、制备和使用自家苗、免疫灭活疫苗、免疫减毒活疫苗、以及药物等,但是至今PED仍然是困扰养猪场的一个重要疾病。笔者认为PED作为一种病毒性传染病,对该病进行预防仍然是较为有效和经济的手段。免疫疫苗刺激机体产生免疫反应,尤其是同时刺激产生粘膜免疫、体液免疫、细胞免疫的三位一体的免疫反应是较为理想的防控方式。本文分享猪场较多采用的PED防控方法,尤其是免疫学方法,为猪场防控PED提供科学和实用的思路。
猪流行性腹泻的主流防控措施
广大养殖户、养殖场技术人员以及兽医相关科研人员在生产实际中采取了相应的防控策略和方法,下面简要总结实际生产中防控PED感染常采用的几种策略。
返饲:指在某些PED 发病猪场,通过给母猪饲喂感染仔猪粪便和肠组织的方式来激发母猪对PEDV产生免疫力,再通过初乳/常乳将其转移到仔猪身上,使仔猪在最易感染阶段获得有效保护,从而降低仔猪的发病率和腹泻死亡率。返饲所使用的样品基本可以代表本猪场流行的毒株类型,但是存在以下几点风险:第一,返饲所用的材料不易持续获得;第二,本猪场流行的毒株是否具有作为疫苗的潜力仍然需要相关试验进行探究;第三,返饲的方式安全性较差,尤其在猪场存在其他流行病的时候,有造成交叉感染的风险。
药物治疗:猪场在发生PED流行时,为防止继发感染其他肠道菌,可以使用抗生素类及其他抑制细菌的药物进行预防和控制。这种方式在控制肠道疾病继发感染方面有一定的效果,但是其主要针对的是细菌类病原,对于主要的发病因素猪流行性腹泻病毒并不具有作用。
疫苗预防及紧急接种:目前多数猪场在PED防控上使用的疫苗为注射类疫苗,按照大类可以分为减毒活疫苗和灭活疫苗。使用注射类疫苗防控PED的主要原理是疫苗免疫后产生主动免疫,包括体液免疫和细胞免疫。通过B细胞产生的抗体作用和T细胞的直接杀伤作用来清除PEDV。注射类疫苗的优点是疫苗产品的安全性较为可靠,成分相对单一,抗原添加量有保证,其效力评价比较科学。因此多数猪场选择使用疫苗免疫的方式防控PED。
猪流行性腹泻疫苗使用思考
根据前文所述,综合考虑下来,使用疫苗免疫是大多数猪场普遍接受并且也在使用的防控PED的主流方案。下面笔者就简要介绍几种常见疫苗免疫方案的原理和特点:
自家苗:在许多疾病上都有过自家苗的使用先例,主要是将发生PED的猪的肠道等组织,破碎并且过滤后作为注射类疫苗。从本质上来说自家苗是一种混合的灭活疫苗免疫猪只。与返饲相同的是,自家苗中的抗原基本可以代表本场流行的毒株,同样也存在无法持续获得抗原、其他病原混合感染、使用甲醛灭活不彻底,导致其他病原微生物传播等缺点。同时,自家苗中作为主要抗原的PEDV含量也难以得到定量。因此自家苗的使用是存在一定不确定因素和风险的。
注射猪流行性腹泻减毒活疫苗:活疫苗由于注入体内的是PEDV活病毒,免疫后病毒在体内可以继续增殖,因此疫苗成品中病毒效价相对灭活疫苗灭活前病毒效价是较低的。猪流行性腹泻病毒存在变异的概率,建议猪场在使用减毒活疫苗的时候注意本场的流行毒株和疫苗毒株的基因序列比对。
注射猪流行性腹泻病毒灭活疫苗:灭活疫苗是将猪流行性腹泻病毒培养后灭活添加进疫苗当中制备而成的。疫苗灭活前病毒效价相对减毒活疫苗是较高的。其主要特点是不含有活的病毒,因此不会存在散毒的风险。当然灭活疫苗的使用也要结合猪场流行的毒株测序,需要重视不同毒株的交叉保护力。
注射猪流行性腹泻减毒活疫苗联合猪流行性腹泻病毒灭活疫苗防控方案:顾名思义这种方案就是先进行活疫苗的免疫后再注射灭活疫苗,理论上也只能够引起体液免疫和细胞免疫,同时也要注意毒株的配型。
以上为针对猪流行性腹泻的疫苗免疫常用方案。注射类疫苗方案在免疫学理论上是缺少人工刺激机体粘膜免疫这一环节的。黏膜免疫是抗病毒感染的第一战场。黏膜免疫的有效武器是分泌型IgA二聚体(sIgA),以及被抗原激活的调遣驻留的T细胞和B细胞。sIgA可在呼吸道黏膜、消化道粘膜提供除IgG外的额外保护,更早、更有效地中和病毒。在黏膜中激活的常驻记忆B细胞和T细胞比系统记忆细胞更早遇到抗原,反应更快,能阻碍病毒复制,减少病毒脱落和传播。同时粘膜免疫刺激也会引起机体产生相应的体液免疫和细胞免疫。因此研发和使用通过粘膜给药途径温和地刺激机体产生粘膜免疫、体液免疫和细胞免疫是PED疫苗免疫的一个重要方向。
同时,在实际生产过程中,普遍现象是母乳所带来的对仔猪的被动免疫保护尤为关键。其理论基础在于共同粘膜免疫系统理论。具体表现形式为激发母猪乳腺内针对PEDV的特异性黏膜免疫,产生高浓度的sIgA抗体进入乳汁,通过母猪产仔后哺乳不断给仔猪肠道内输送外源性的sIgA抗体,形成仔猪肠道内的针对PEDV的高浓度抗体环境,阻止侵入病原的定植与侵染,从而实现对仔猪的被动免疫保护。
猪流行性腹泻疫苗免疫的评价
在实际生产过程中,猪流行性腹泻对于初生仔猪的影响最大,疫苗免疫后产生的被动免疫抗体监测显得尤为重要。其中在被动免疫中sIgA是粘膜分泌物中的主要免疫球蛋白,而且合成速率要高于IgG,同时sIgA结构稳定,能够耐受肠道局部温度、pH等理化状态改变以及蛋白酶的消化作用。从理论上解释了初乳中sIgA是为仔猪提供被动免疫的的主要有效成分。因此在疫苗免疫后的监测sIgA类抗体基本可以反映疫苗免疫后被动免疫对于仔猪保护力的强弱。
口服+注射+ 粘膜免疫抗体检测的猪流行性腹泻科学防控模式实证
青岛蔚蓝生物创新性的建立了全新的腹泻科学免疫防控模式:黏膜免疫诱导+疫苗免疫强化+初乳sIgA抗体水平评价。为验证蔚蓝猪流行性腹泻防控方案在规模化猪场使用后对猪流行性腹泻病毒病的防控效果,本次实证在对规模化猪场的选择上遵循重大动物疫病的取样标准,在全国范围内多个养殖密集省份包括山东、江西、河南、广东等省份,每个省份选取1-2家实证猪场进行布点、免疫、抽样。同时对产前母猪应用蔚蓝猪流行性腹泻防控免疫方案和其他主流动物疫苗厂家的猪流行性腹泻免疫方案,统计免疫后母猪所产仔猪腹泻率和腹泻死亡率,并且对实证的母猪初乳中sIgA进行了监测,最后对所检测的各项指标和数据进行统计分析。
实证免疫方案:
蔚蓝猪流行性腹泻病毒防控方案:一服:母猪产前35-40天,口服PED特异型功能性微生态制剂。两免:母猪产前30、15天,分别肌肉注射青岛蔚蓝猪流行性腹泻、传染性胃肠炎二联灭活疫苗(助腹康)各2ml。
注射猪流行性腹泻减毒活疫苗防控方案:妊娠母猪于产前35-50天首免,肌内注射猪流行性腹泻减毒活疫苗1头份,产前7-14天进行二免,肌内注射猪流行性腹泻减毒活疫苗1头份。
注射猪流行性腹泻减毒活疫苗联合猪流行性腹泻病毒灭活疫苗防控方案:妊娠母猪于产前21-28天首免,肌内注射猪流行性腹泻病毒减毒活疫苗2ml,产前7-14天进行二免,肌内注射猪流行性腹泻病毒灭活疫苗2ml。
注射猪流行性腹泻病毒灭活疫苗防控方案:产前21-28天进行一免,肌内注射猪流行性腹泻病毒灭活疫苗2ml,产前7-14天进行二免,肌内注射猪流行性腹泻灭活疫苗2ml。
不免疫疫苗方案:不进行任何猪流行性腹泻病毒疫苗免疫。
实证所采集的样本来源:2018年-2019年从全国主要养猪地区:包含江西、山东、河南、广东等规模化自繁自养的猪场。小规模猪场(300头≤母猪存栏量)1个,采集并检测初乳样品数共计26份;中型规模猪场(300≤母猪栏量<1000头)2个,采集并检测初乳样品数共计23份;大型规模化猪场(母猪存栏量≥1000头)9个,采集并检测初乳样品数共计163份。经过统计本次实证工作涉及母猪数量达3万头以上,纳入试验的达2000头以上,针对猪流行性腹泻病毒猪群共采集并检测样品检测201份,采集样本后,送至某第三方检测实验室,在实验室进行免疫抗体检测。
在本次每个实证所涉及的猪场,纳入试验的母猪群体在母猪产仔时,按照免疫母猪群体数量的5%比例采集初乳样品。将所有实证所采集的初乳样品送第三方检测机构检测sIgA抗体,将检测结果按照1-2胎次、3-4胎次、5-6胎次、7-8胎次分别进行分组,统计母猪初乳的抗体水平,形成规模化猪场母猪初乳抗体消长规律,具体结果见图 1。
图1母猪初乳sIgA抗体消长规律统计图
统计规模化猪场使用不同猪流行性腹泻病毒疫苗免疫方案后母猪生产的仔猪腹泻率及腹泻死亡率,比较不同方案对于仔猪的保护率,具体结果见图2、3。
图 2 母猪产仔腹泻率统计图
图 3 母猪产仔腹泻死亡率统计图
对本次每个实证所涉及的猪场,使用不同腹泻方案的母猪在产仔时,按照免疫母猪群体数量的5%比例采集初乳样品。将所有实证所采集的初乳样品送第三方检测机构检测sIgA抗体,将检测结果按照1-2胎次、3-4胎次、5-6胎次、分别进行分组,统计不同免疫方案母猪初乳的抗体水平,具体结果见图4。
图 4-1 不同腹泻防控方案 1-2 胎次母猪 sIgA 抗体水平比较图
图 4-2 不同腹泻防控方案 3-4 胎次母猪 sIgA 抗体水平比较图
图 4-3 不同腹泻防控方案 5-6 胎次母猪 sIgA 抗体水平比较图
基于本次实证大量收集所获的数据做出以下的分析:第一,通过母猪免疫后初乳sIgA抗体大数据比对,可见1-6胎次母猪初乳sIgA抗体水平随胎次增加而增加,7、8胎次母猪初乳sIgA抗体水平迅速下降,可见比较猪流行性腹泻疫苗免疫效果必须分胎次。通过本次实证,青岛蔚蓝全新的腹泻科学免疫防控模式形成了较为科学、细致的评价体系。第二,对比使用不同方案免疫后母猪所产仔猪的临床症状(初生仔猪腹泻率、腹泻死亡率),蔚蓝猪流行性腹泻病毒防控方案在免疫母猪后母猪所产的初生仔猪腹泻率和腹泻死亡率更低。第三,猪场基本使用母猪的胎龄都控制在1-6胎次,因此本次实证对于母猪初乳sIgA抗体水平检测主要集中在1-6胎次,且按照1-2胎次、3-4胎次、5-6胎次进行分组。母猪初乳sIgA抗体的大数据收集和分析验证了青岛蔚蓝全新的腹泻科学免疫防控模式具有一定优势。
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