猪繁殖与呼吸综合征(Porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)引起的,以猪群的呼吸道症状、母猪繁殖障碍、以及死亡率增加为主要临床症状特点的传染性疾病。PRRSV属于动脉炎病毒科,动脉炎病毒属,是一种有囊膜的单股正链RNA病毒。在免疫和自然选择压力下,病毒基因组的突变与宿主内准种多样性的演变推动病毒迅速进化,使优势准种在群体中逐步增加,形成新的毒株表征。本文通过对当前国内外PRRS诊断方法及防控经验进行综述,希望对养殖生产管理人员在PRRS防控方面有新启发。
1 PRRS的疾病诊断
PRRS作为一种普遍存在的基础性疾病,猪场一旦出现母猪繁殖障碍或各日龄仔猪呼吸道疾病等现象,通过临床诊断、流行病学调查、生产数据统计、实验室监测等进行综合研判,提前预警疾病的发生。
1.1 临床症状及流行病学统计
猪群之间PRRS的临床症状受病毒毒株、猪群抗体保护水平、脂多糖暴露程度以及其他因素的影响。早期症状以厌食和精神沉郁为主,持续14 d以上,发病比例占猪群的5%~75%,不同生产阶段的猪只均可感染发病,并呈现“滚动性食欲不振”现象。随着病程的发展,临床症状多为发热、呼吸困难、末端表皮出现短暂的充血或发绀;急性PRRSV感染的母猪流产率可达10%~50%,死亡率约10%,并伴有肺部水肿或肾炎等症状;繁殖障碍的表现主要是母猪妊娠21~109 d的流产率在3%以上,除明显的流产外,还会出现流产后不规则发情或不孕,持续时间为1~4个月。母猪在怀孕后期出现病毒血症,其所产活仔断奶前死亡率升高;5%~80%的母猪所产仔猪中有健仔、弱仔、自溶死胎和木乃伊胎儿等多种组合,其中死胎占比7%~35%。此后,耐过母猪发情延迟、空怀率升高。染病公猪的主要症状是厌食、呼吸道症状以及性欲低下和精液质量降低。
新生弱仔感染PRRSV表现为消瘦、呼吸急促和眼结膜水肿等,个别病例会出现神经症状、脐部出血及细菌性多发性关节炎和脑膜炎,断奶前死亡率高于正常。断奶仔猪感染PRRSV主要表现为精神差、发烧、毛发粗乱、呼吸道症状明显但不咳嗽等,死亡率高达12%~20%。此时如果饲养环境比较差,仔猪易继发感染沙门氏菌、链球菌、副猪嗜血杆菌等细菌性疾病。
1.2 病理剖检
肺脏和淋巴结是PRRSV复制的主要场所,感染猪只均出现间质性肺炎和淋巴结肿大等症状。其中肺部病变主要呈现质地坚硬、灰黑色带有斑点并且湿润;严重病变为弥散性分布,软组织上有斑点或呈现红褐色,橡胶状且非常湿润。感染PRRSV猪只淋巴结肿大2~10倍,早期淋巴有水肿,色泽棕褐、质地稍硬。随着病情的发展,淋巴结硬度增加,颜色变浅或白色。肾、肝和胸膜脏层等表层会出现淤点或瘀斑等症状。妊娠后期的仔猪受病毒侵袭,出生后呈现典型特征性病变脐带出血扩增,比正常大3倍。
2 猪长途运输前
猪只感染PRRSV后相关病变比较复杂,而实际生产中又有很多病例在多种病毒和细菌的混合感染下使临床现象更加复杂,难以确诊。因此,最终确切的诊断需要实验室检测病毒、病毒产物或抗体的存在。能够用于实验室诊断PRRSV的技术主要有分子诊断和血清学诊断,每种诊断技术均有优缺点,根据试验目的不同选择适当的技术方法。
随着实时荧光PCR技术的普及,大型养殖企业已建立起PCR实验室,使得多种疾病分子检测工作可以在生产一线完成。荧光定量RT-PCR技术因其灵敏度高、特异性强,被广泛用于PRRS感染诊断以及排毒期监测。病毒基因容易发生突变,尤其是类似PRRSV的RNA病毒突变频率较高,在荧光定量PCR的检测中若引物结合部位序列发生突变,会导致引物结合效率的降低甚至扩增失败。为了能够减少漏检概率,需要不断收集最新流行毒株,并在设计引物时充分考虑多个高度保守区域,开发出多重实时荧光PCR反应体系。
Y.F Chang等开发了一种直观、灵敏度高和特异性强的诊断技术——CRISPR-Cas13a,该检测技术是基于CRISPR Cas13a的新型核酸检测方法。CRISPR Cas13a检测PRRSV有很高的特异性和灵敏度,检出极限为172 copies/μL。不仅可用于实验室的荧光检测分析,还可以与免疫层析相结合进行可视化现场检测。该方法对设备要求较低,适用于资源贫乏的地区。
序列测定技术和系统发育遗传演化分析可以提供PRRSV分离毒株精确的遗传信息和比较方法,目前比较常用的是ORF5、NSP2靶标分子。二者序列高度变异,并且有大量数据库可用于比较。但是二者在基因组中占比比较小,因此不足以提供区分PRRSV毒株所需的完整信息。随着二代测序技术(Next-generation sequencing,NGS)的发展,可以更加快速地测定全基因组序列,而且成本更低。Zhang J 等利用NGS对细胞培养材料和临床样本进行高通量检测,从而获得PRRSV全基因组序列。
由于PRRSV在环境中广泛存在,除抗原抗体均为阴性的养殖场外,通过单一血样进行检测确诊该疾病早期感染意义不大。但PRRSV的重组变异比较频繁,早期排毒量低,已有核酸检测试剂由于引物匹配和检测下限问题容易出现漏检现象。ELISA (enzyme linked immunosorbent assay,酶联免疫吸附试验)检测目前是公认的诊断灵敏性、诊断特异性并且可以批量化检测的方法。当猪群中出现PRRS不稳定或怀疑有新毒株进入的情况下,通过检测血清中的PRRSV抗体水平可作为诊断或追踪PRRSV感染的依据。
3 PRRS的防控策略
根据PRRS的生物学和流行病学特征,可以通过系统的防控方案阻断PRRSV的传播,以降低疾病发生的频次和概率。如生物安全的阻断,种猪引进的隔离和检测,后备种猪入群的驯化,生产猪群的异常检测以及定期监测,生产数据的异常预警和疫苗免疫的保护。
3.1 完善的生物安全防控措施
在后非洲猪瘟时代,养殖场都配套了烘烤间、浸泡间、人员隔离舍等设施,通过物理或化学的方法切断非洲猪瘟病毒(African Swine fever virus,ASFV)的传播途径。而基于ASF的生物安全防控体系,足以将PRRSV防控在外。有报道指出,无论是温度还是pH值的适应范围,ASFV远超PRRSV,通过较高的温度(>60℃)或低pH(<4),或高pH(>13)都可以使PRRSV完全灭活。灭活ASFV的常用消毒液对PRRSV同样有效,例如戊二醛、过硫酸氢钾、次氯酸溶液等。此外PRRSV能够通过空气传播5~9 km,对于养殖密集区的猪场需要增加空气过滤系统阻断病毒以气溶胶的形式进入猪群。所以通过各种生物安全策略的施行是可以防止将PRRSV及其变异株引入猪群的。
3.2 种猪引进和精液进场的管控
PRRS阴性猪群引入后备猪时,应加强后备猪的隔离和检测,隔离设施应位于猪场外或远离猪群的单独区域。新引后备猪进入隔离舍14 d,然后进行血检,检测结果未出之前禁止混群,并且隔离期至少30 d。如果检测结果表明新引进后备猪感染了PRRSV,需要立即清空隔离设施内所有的猪只,并对隔离设施进行清洗消毒,空置最少7 d,待全部环境检测阴性后可再次投入使用。对于生产中需要引进外部精液的养猪场,每一批次精液都必须进行严格的PRRSV检测,检测阴性后方可进入生产区域。
3.3 后备母猪管理
后备猪入群前的驯化可以减少多种疾病对生产猪群的冲击。驯化方式的选择需要根据养殖场实际情况来确定。研究报导,PRRSV减毒活疫苗(MLV)驯化的安全性优于活病毒接种,特别是对于本场流行的高致病性毒株,则更需要慎重选择猪场活毒株进行接种。驯化期间对后备猪群进行封群,禁止后备猪群与种猪间的猪只流动,减少人员、物资的传递,加强隔离舍的消毒,最大限度地减少环境中病毒载量。
将易感的PRRSV阴性后备母猪引入到阳性稳定种猪群会导致原有母猪群繁殖障碍的再次发生,造成病毒水平和垂直传播,因此,后备母猪尽可能在较小日龄进入隔离舍,使其有足够的时间(2~3个月)采用减毒活疫苗或本场流行的活毒进行接种,刺激其产生保护性免疫。
3.4 实验室检测
分子生物学检测是目前大型养殖场防控非洲猪瘟、猪蓝耳病、猪流行性腹泻等重大疾病常用的手段之一。针对异常猪只的检测可以提前掌握猪场疾病发生的情况,做到早发现、早处理,最大限度降低损失。后备猪入群前进行PRRSV核酸检测,以确保入群猪只不排毒,降低对生产猪群的冲击。此外,定期监测拉猪车、场内生产区、生活区以及场外功能辅助设施等病毒污染情况,分析病毒传播途径,及时修补生物安全漏洞,降低感染风险。收集每一批次仔猪睾丸阉割液并进行PRRSV核酸检测,以确定猪群是否存在PRRSV的垂直传播,为日常保健和生产流程的设定提供依据。
3.5 猪场生产记录的调查研究
数字化管理的应用为生产数据的收集提供了极大便利。回顾临床上有PRRS的猪群的生产记录可发现流产、早产、产活仔数减少,配怀率以及分娩率降低等情况。在有轻度或亚临床感染时,即使缺少临床症状也并不证明猪群中无PRRSV。
收集周报表生产数据,选取流产率、产房仔猪死亡率以及死胎、木乃伊等数据进行EWMA(exponentially weighted moving average,数加权移动平均)分析,可以评估猪群PRRSV的感染状态,特别是对流产率的监测最能够反映当前猪群PRRSV感染状态的波动。通过设定基线,追踪变化,发现猪群生产数据的异常波动,提前预警开展实验室检测和临床检查,综合判断感染情况并及时采取相应措施。
3.6 疫苗免疫
现有商品化的PRRSV MLV能够诱导母猪产生迟发性的体液免疫和细胞免疫。特异性的中和抗体在免疫后4周才出现,而且抗体水平比较低。所以疫苗免疫的目的是降低感染后的损失,而不是阻止感染。当猪群暴发PRRS时,紧急使用疫苗全群免疫,达到群体暴露,从而缩短病毒血症时间。断奶的阳性仔猪全部转移出去,截断病毒的场内循环。由于PRRSV能够通过垂直传播感染新生仔猪,对于已经感染的仔猪进行免疫并不能带来生产成绩的改善,所以仔猪免疫应在阳性稳定场进行,即母猪群PRRSV稳定的群体中使用,仔猪的免疫时间一般建议在14日龄或断奶当天。
4 讨论
PRRS的防控是一个系统性工作,需要根据周边环境制定相应的防控目标,增设配套设施,阻断新毒株进入场内,切断病毒的传播途径。PRRS阴性场应做好生物安全,严格防止PRRSV进入场内,定期进行环境检测,严格执行异常猪的日常监测,保持猪群阴性状态。通过定期采集断奶仔猪睾丸液检测PRRSV,如果检测阳性,则新生断奶仔猪需要全部转移场外,减少病毒的内循环。PRRS阳性稳定场在做好生物安全的基础之上,需要加强猪群的健康管理,强化场内的消毒措施,阻断病毒场内循环。阳性不稳定场则需要对猪群定期药物保健,防止细菌性继发感染,通过测序分析场内流行毒株,选择合适疫苗进行科学免疫。如有条件及时启动封群净化流程,逐步清除场内病毒。
目前,国内流行的PRRS毒株比较复杂,存在着广泛的变异性和毒株的多样性,其传播特点、临床症状以及致病性各不相同,增加了该病防控的难度。但随着研究的不断深入,新的认知也在颠覆以往的观点,通过生产一线的探索和实践来不断的改进防控方案,最终一定能够制定出防控PRRS的有效策略。
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