中国多地区猪繁殖与呼吸综合征流行病学回溯性调查(2018-2020年)

2022-03-24 06:38:16牛婷婷张淼洁高梦锦张小元朱连德
猪业科学 2022年1期
关键词:毒株核酸猪场

牛婷婷,张淼洁,原 霖,张 宁,高梦锦,张小元,朱连德

(北京中科基因技术股份有限公司,北京 102600)

猪繁殖与呼吸综合征(PRRS),又称“猪蓝耳病”,是一种严重影响全球养猪业的疫病。该病病原为有囊膜的RNA病毒,可引起感染猪发热、厌食,妊娠母猪晚期流产、早产、产死胎/弱胎和木乃伊胎等繁殖障碍症状,以及各种年龄猪(特别是仔猪)的呼吸困难。猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)分为基因Ⅰ型(欧洲株)与Ⅱ型(美洲型),极易变异和演化,呈现毒株的多样性与致病性的差异,其变异主要集中于非结构蛋白Nsp2编码区、结构蛋白ORF5,同时毒株之间也存在一定的重组现象。

文章对2018-2020年我国部分地区的样品进行回溯性调查研究,从PRRSV抗体、核酸检测以及分子遗传变异3个方面进行了检测和分析,希望了解近期我国猪繁殖与呼吸综合征的流行病学变化情况,为该病的防控和区域净化提供数据支持。样品

阳性场:只要场内样品检出1例阳性样品,该场为阳性场

场阳性率:阳性场次数/被检场次数×100%

场内个体阳性率:被检场场内阳性样品总数/被检场检测样品总数×100%

样品阳性率:所有被检样品检测结果为阳性数量/检测份数×100%

1.3.2 统计方法

根据被检猪场规模的差异,将被检猪场分成规模养殖场(存栏≥3 000头)和散户(存栏<3 000头),用Epi info7软件计算不同组别的OR(Odds Ratio,比值比)、95%CI(Confi dence interval,置信区间)和P值,分析各组间的抗体及核酸阳性率差异。

1.3.3 空间分布

用Power BI软件制作所有被检样品来源地区在我国的分布情况。

1 PRRSV抗体检测

1.1 样品来源

样品来自于2018-2020年我国24个省份3 525个不同规模猪场共计106 924份血清样品。

1.2 检测方法

抗体检测采用ELISA方法,使用商品化试剂盒进行检测,详细操作步骤及结果判定按照试剂盒说明书进行。

1.3 分析指标

1.3.1 指标定义

阳性样品:检测结果为阳性的

1.4 抗体检测结果及分析

2018-2020年PRRS抗体不同地区场内及个体抗体平均阳性率分别为88.9%与70.6%。从不同年份看,2018-2020年场阳性率分别为95%、92%、86%,样品阳性率分别为79%、77%、64%,均呈现下降趋势(见图1)。

图1 2018-2020年PRRSV抗体阳性率分布图

与前两年相比,2020年场内个体阳性率中位数较低,为78.57%,但是分布更为离散,提示不同场点的场内个体抗体阳性率差异较大(见图2)。

图2 2018-2020年场内个体抗体阳性率分布图

从不同季度看,PRRSV抗体的样品阳性率分布未呈现出季节性的特征,但自2020年第一季度起呈持续降低趋势(见图3)。

图3 2018-2020年不同季度PRRSV抗体样品阳性率

从不同区域看,2018年、2019年各地区场阳性率、样品阳性率差异不大;2020年,场阳性率华中区最高(88.3%)、华南区最低(58.7%),样品阳性率西北区最高(75%)、西南区最低(24%)(见图4)。

图4 2018-2020年我国不同区域PRRSV抗体阳性率分布图

从不同养殖场类型来看,规模场场阳性率88.1%,散户场阳性率89.2%,经统计学检验,规模场和散户的场阳性率未发现显著差异(见表1)。

表1 PRRSV抗体在不同养殖规模场分布差异

2 PRRSV核酸检测

2.1 样品来源

样品来自于2018-2020年我国27个省份3 981个不同规模猪场(场次)的23 708份样品,样品类型为组织、猪全血、精液、唾液、精液等。

2.2 检测方法及指标

核酸检测采用RT-PCR和qPCR方法,使用商品化试剂盒进行检测,详细操作步骤及结果判定按照试剂盒说明书进行。

统计分析指标同1.3。

2.3 PRSSV核酸检测结果及分析

2018年到2020年,PRRSV核酸的场阳性率逐年降低,分别为45.4%、27.8%、22.9%;样品阳性率也呈现降低趋势,2018年最高,为22.1%,2019年、2020年分别为11.8%和13.9%,较2018年有较大幅度降低(见图5)。

图5 2018-2020年我国PRRSV抗体阳性率分布图

从不同季度看,除2018年外,其余年份第4季度样品阳性率较高(见图6)。

图6 2018-2020年不同季度PRRSV核酸样品阳性率分布图

从不同区域看(见图7),不同地区场阳性率、样品阳性率差异较大;2020年,场阳性率东北区最高(30%)、华南区最低(6.2%);样品阳性率东北区最高(21.7%),华南区(1.8%)、西南区最低(1.5%)。

图7 2018-2020年我国不同区域PRRSV核酸阳性率分布图

从不同养殖场类型看,规模场样品阳性率为14.6%,散户样品阳性率为13.8%,经统计学检验,不同养殖类型场点的样品阳性率存在一定差异(见表2)。

表2 PRRSV平均个体核酸阳性率在不同宿主中分布差异

3 PRRSV分子生物学分析

共对336份样品的PCR扩增产物进行测序,获得73条基因序列,将ORF5与NSP2片段序列通过DNASTAR软件的MegAlign功能与GenBank上已发表的国内外流行PRRSV参考毒株进行序列比对,构建遗传进化树,进行同源性分析。

经测序分析(见表3、图8),PRRSV NADC30-like毒株占比53%,PRRSV高致病型毒株占比22%,PRRSV经典型毒株占比10%,PRRSV欧洲型毒株占比4%,PRRSV重组毒株占比11%,重组毒株主要来源于华南地区。

图8 2018-2020年我国不同区域PRRSV核酸阳性率分布图

表3 2018-2020年国内部分地区PRRSV分离毒株分型占比情况

从毒株类型来看(见表4、图9),2019年和2020年毒株类型呈现出多样性,主要为NADC30-like株,其次为高致病型毒株,重组毒株、经典型毒株、欧洲型毒株并存。2018年因数据来源局限性,分离获得毒株主要为NADC30-like。

表4 2018-2020年国内部分地区PRRSV分离毒株分型占比情况 %

图9 2019-2020年国内部分地区PRRSV分离毒株分型占比情况

PRRSV ORF5基因进化树分析:所获ORF5基因序列43条,其中,有40株为美洲型,3株欧洲型。其中,以HENAN-XINX、NADC30为代表株的lineage1的14株、以CH-1a、JXA1为代表株的lineage8(sublineage8.7) 的 15株、lineage5(sublineage5.1)5株,其代表株为VR2332和BJ-4,QYYZ为代表的lineage3的有6株。LV毒株为代表的genotypeⅠ有3株。

PRRSV NSP2基因进化树分析:所获 NSP2基因序列30条,与HUN4、JXA1和TJM毒株等国内流行毒株属于同一进化分支且遗传关系较近,均属于PRRSV美洲Ⅳ型基因亚型,其中与TJM毒株遗传进化关系最为接近,与欧洲型代表毒株遗传进化关系较远。

通过核酸检测结果与分子生物学分析显示,2018-2020年我国部分地区猪群感染PRRSV较为普遍。主要是美洲型毒株lineage(NADC30-like)与 lineage8(HP-PRRSV)。 感染猪群存在不同谱系PRRSV毒株混合感染,且呈现不同程度的变异。

4 小结

本调查结果显示:1)对106 924 份猪血清PRRSV抗体检测结果进行分析,2018年样品阳性率为79.0%,2019年为76.8%,2020年为64.9%,整体呈现下降趋势。2)对23 708份样品PRRSV核酸检测结果进行分析,每年第4季度样品阳性率均高于当前前3季度,呈现出季节性特征。3)基因序列分析显示,PRRSV流行毒株主要为美洲型毒株lineage1(NADC30-like)与 lineage8(HP-PRRSV)。感染猪群存在不同谱系PRRSV毒株混合感染,且呈现不同程度的变异。43例样品的ORF5 基因序列与美洲型代表毒株同源达78.8%~100.0%,其中与LV和LENA 毒株同源性低,为51.8%、21.7%,与其他各型代表毒株的同源性均在78.8%以上;30例样品NSP2 基因序列与美洲型代表毒株同源达 78.5%~99.4%,其中与JXA1毒株同源性最高,达99.4%,而与其他各型代表毒株的同源性均在 88.4%以下。

5 讨论

从调查情况来看,PRRS在我国仍然呈现广泛流行,防控形势总体平稳,但不同地区呈现一定差异,不同猪场之间的感染情况差异较大。该病临床上主要表现为繁殖障碍、呼吸道疾病及猪群继发感染。对于PRRS的诊断,可以通过流行病学特点以及临床症状做出初步诊断,但是由于亚临床症状以及继发感染普遍存在,该病的鉴别诊断需要通过实验室检测后方可确定。PRRSV属于RNA病毒,在感染压力和外环境影响下,其基因序列的变异和重组,导致毒株种类众多,不同毒株的致病力不同,临床情况复杂,防控难度加大。因此,对于PRRSV毒株类型的变化及其病原生态学,需要持续监测其演变情况。对于养殖场来说,通过对猪场毒株的基因类型进行测序分析,结合整体情况制定合适的防控方案,做好生物安全措施,适时开展净化,减少因免疫抑制病引发的继发性细菌感染,是有效防控PRRS,降低猪场损失的必要措施。

5.1 PRRSV抗体检测阳性率持续降低

我国PRRS的抗体阳性率普遍较高,这与疫苗的普遍使用有直接关系。但是,2018-2020年度PRRSV抗体呈整体下降趋势,特别是2020年,从第1季度到第4季度,抗体阳性率持续下降。自从2018年非洲猪瘟在我国暴发之后,猪场为尽量降低猪群应激,采取了减少疫苗使用种类及频次的措施,生物安全措施较好的部分种猪场开始进行PRRS净化,对阳性猪只进行了检测、淘汰等措施,这可能是导致抗体阳性率持续降低的原因之一。东北、华东以及西北3个地区PRRSV的抗体阳性率相差不大,均在70%以上;而华中、华北地区PRRSV抗体阳性率次之,在61%~69%之间,而西南地区PRRSV抗体阳性率最低,为26.3%。西南地区PRRSV抗体阳性率最低的一个原因是缺失2018年的样品数据,导致其平均抗体阳性率较低,因此该数据结果与其他区域不具备可比性。

5.2 与非洲猪瘟在我国发生前相比,PRRSV核酸阳性率呈现明显的降低趋势

2018-2020年共收集到7个区域27个省份不同规模猪场样品进行核酸检测,统计分析显示,PRRSV核酸阳性率整体呈现明显的下降趋势,场阳性率由2018年的45.4%下降到2020年的22.9%,样品阳性率由2018年的22.1%下降到2020年的13.9%。与2018年非洲猪瘟在我国发生之前相比,PRRS流行与发生比较平稳。随着生物安全管理被纳入猪场的核心工作,猪场生物安全体系不断完善,车辆洗消、人员管控、引入猪只隔离检测等措施的实施,在很大程度上降低了病毒性疫病对养殖环境的污染,也大幅度降低了PRRSV的污染面,猪场感染率呈现明显的下降态势,在PRRS防控方面显现出了积极成效。

从时间特征来看,第4季度核酸阳性率高于前3季度。因冬春季节气候原因,在猪场管理相对薄弱的情况下容易发生呼吸道、消化道疾病,且PRRSV 对热和干燥敏感,在热和干燥的条件下能够迅速失活,适应潮湿和阴冷环境的理化特性,造成PRRS流行与季节有一定的相关,但由于此次调查数据仅为2018-2020年我国部分地区收集的样品,部分地区和年份样品数量较少,不能完全代表全国疫病流行情况,仅作为临床疫病防控参考,是否有显著差异仍需持续监测才可以进一步证实。

5.3 PRRSV遗传变异情况复杂,多种类型毒株共存,主要流行毒株为NADC30-like

调查结果显示,目前我国猪群主要流行的仍然为美洲型毒株lineage1(NADC30-like),高致病型毒株、重组毒株、经典型毒株、欧洲型毒株等多种毒株类型共存。近年来,PRRSV新亚群逐步增多且出现毒株重组现象,本次调查结果发现的毒株中重组毒株占比为11%。虽然目前PRRSV 基因组变异与致病性增强或减弱之间的关系仍不明确,但常常由于新毒株的传入而造成猪场PRRS不稳定,这些重组不仅导致新的PRRSV基因型出现,使病原鉴定的复杂性提高,而且一定程度上影响了PRRSV的毒力,同时也使该类毒株的致病性发生改变,给防控带来很大挑战。此外,自2016年新毒株NADC34-like毒株在美国首次报道后,该毒株逐渐在世界范围内流行开来,2017年,NADC34-like PRRSV在我国首次报道,NADC34-like毒株属于Sublineage1.5的一员,已在我国多个地方取代高致病性PRRSV(HP-PRRSV)成为主要的流行株,对国内也存在严重的威胁,因此,我们必须对NADC34-like毒株加强监测力度,做好防控措施。同时近期美国猪群主要流行毒株PRRSV 1-4-4变异株Lineage 1C毒株,也不容忽视。通过不断跟踪毒株的变异情况,分析毒株的变异方向,可提早预测PRRS的流行趋势,减少其造成的经济损失。

通过2018-2020年中国多地区PRRS流行病学回溯性调查,对我国部分地区的样品PRRSV抗体、核酸检测以及分子遗传变异3个方面进行检测和分析,了解了PRRS在我国流行变化情况,为PRRS防控和下一步区域净化提供了一定的数据参考。

猜你喜欢
毒株核酸猪场
测核酸
中华诗词(2022年9期)2022-07-29 08:33:50
全员核酸
中国慈善家(2022年3期)2022-06-14 22:21:55
法国发现新冠新变异毒株IHU
科学大观园(2022年2期)2022-01-23 11:05:15
第一次做核酸检测
快乐语文(2021年34期)2022-01-18 06:04:14
在现代猪场工作 一天要洗8次澡
今日农业(2020年17期)2020-12-15 12:34:28
核酸检测
中国(俄文)(2020年8期)2020-11-23 03:37:13
猪场消毒那些
猪场拆迁,岂可一拆了之!
猪场还有哪些潜能可以挖掘?
广西鸭圆环病毒流行毒株遗传变异分析