仔豬病毒性腹瀉的流行病學(xué)研究進(jìn)展

田 沖 （長(zhǎng)江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434025）

歐陽金旭 （湖北省荊州市畜牧局，湖北 荊州434100）

羅碧毅 （湖北省京山縣動(dòng)檢局，湖北 京山431800）

熊 濤 （長(zhǎng)江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434025）

錢 平 （華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)微生物國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢434070）

仔豬腹瀉是豬場(chǎng)常見的臨床腸道病癥侯群。目前，仔豬腹瀉的發(fā)生率極高，易感染1～2月的仔豬。仔豬腹瀉的主要特征為仔豬嘔吐、水樣腹瀉、脫水，其感染率和死亡率均極高［1］。剖檢病豬發(fā)現(xiàn)，小腸腸管擴(kuò)張，腸壁透明，管內(nèi)充滿黃色液體，腸系膜淋巴結(jié)充血水腫。仔豬腹瀉在短期內(nèi)會(huì)造成大批仔豬死亡，即使治愈后也可能導(dǎo)致仔豬體質(zhì)虛弱，抵抗力下降，出現(xiàn)生長(zhǎng)放緩或停滯。

由腹瀉病毒導(dǎo)致的腹瀉傳播范圍廣，傳播速度快，危害也最為嚴(yán)重，是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。目前，在患腹瀉的仔豬病料中檢測(cè)出來的病原主要有豬傳染性胃腸炎病毒 （TGEV）、豬流行性腹瀉病毒（PEDV）、豬輪狀病毒 （RV）、新發(fā)現(xiàn)的豬嵴病毒 （Porcine Kobuvirus）。2010年以來，仔豬病毒性腹瀉的發(fā)病率呈明顯上升趨勢(shì)，流行規(guī)律發(fā)生很大的變化，該病不僅會(huì)造成仔豬成活率降低，感染2周內(nèi)仔豬發(fā)病率高達(dá)100%，死亡率在80%以上，而且還會(huì)造成飼料轉(zhuǎn)化率降低、日增重低等后果，對(duì)畜牧業(yè)的發(fā)展和規(guī)?；i場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)造成嚴(yán)重的阻礙。為此，筆者對(duì)4種腹瀉病毒的病原學(xué)與流行病學(xué)進(jìn)行了綜述，以為科研人員了解仔豬病毒性腹瀉的整體概況提供參考。

1 仔豬腹瀉病毒的病原學(xué)

1．1 豬流行性腹瀉病毒病原學(xué)特征

豬流行性腹瀉病毒 （PEDV）屬于尼多目 （Nidovirales）、冠狀病毒科 （Coronaviridae）、冠狀病毒亞科 （Coronavirinae）α-冠狀病毒屬 （Alphacoronavirus）。病毒粒子近乎球形，直徑約90～195nm，平均直徑為130nm左右，中央?yún)^(qū)上分布的纖突長(zhǎng)約12～24nm，呈花瓣?duì)睿珊诵南蛩闹芊派?，呈均勻排列。PEDV無凝血活性，一般消毒藥物就可將其殺滅。PEDV對(duì)乙醚和氯仿敏感，在60℃中30min以上即可使病毒滅活，但在50℃時(shí)感染性較穩(wěn)定，病毒在4℃pH5．0～9．0，或37℃pH6．5～7．5時(shí)穩(wěn)定。

PEDV為有囊膜的單股正鏈RNA病毒，其基因組大小約為28000bp，具有侵染性。PEDV基因組5’端有帽子結(jié)構(gòu)，3’端有Poly（A）尾巴，從5’端到3’端依次為5’UTR-Replicase（ORF1）-SORF3-E-M-N-3’UTR［2］。S基因由4152bp組成，編碼的S蛋白可以調(diào)控與特異性靶細(xì)胞表面的糖蛋白受體互作，介導(dǎo)病毒囊膜和靶細(xì)胞融合從而使病毒粒子侵入宿主細(xì)胞，介導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生中和抗體，是研制PEDV疫苗的主要靶標(biāo)［3］；E基因由231bp組成，編碼的E蛋白在病毒包膜和病毒粒子的形成等方面發(fā)揮重要作用；M基因由681bp組成，編碼的M蛋白不僅在病毒粒子組裝的過程中發(fā)揮重要作用，而且在存在補(bǔ)體的情況下其介導(dǎo)產(chǎn)生的中和抗體能中和病毒的感染性［4］；N基因由1326bp組成，編碼的N蛋白是一種RNA結(jié)合蛋白，與病毒基因組RNA結(jié)合構(gòu)成了病毒的核衣殼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。另外，N蛋白在其結(jié)構(gòu)蛋白中所占比例大，當(dāng)病毒感染細(xì)胞后其表達(dá)量高，能產(chǎn)生抗N蛋白的高水平抗體，又因冠狀病毒N蛋白保守，所以該蛋白可以作為PEDV分子生物學(xué)診斷很好的靶標(biāo)［5］。

1．2 豬傳染性胃腸炎病原學(xué)特征

豬傳染性胃腸炎病毒 （TGEV）屬于冠狀病毒科冠狀病毒屬，病毒粒子的形態(tài)多樣，呈現(xiàn)圓形、橢圓形或多邊形，病毒粒子直徑為90～220nm。TGEV表面有由雙層囊膜包裹著病毒的核蛋白核芯，在脂質(zhì)雙層中穿插著花瓣?duì)畹睦w突和有膜蛋白 （M）。TGEV對(duì)紫外線、陽光、氯仿、乙醚、甲醛和SDS敏感，且加熱到70℃10min或55℃50min即可全部滅活。

TGEV基因組為不分段的單股正鏈RNA，基因組全長(zhǎng)約為28600bp。與PEDV不同的是，TGEV含有9個(gè)ORF：5’-1a／1b-S-3a-3b-E-M-N-7-3’。TGEV含有3種非結(jié)構(gòu)蛋白 （3a、3b和蛋白7）和4個(gè)結(jié)構(gòu)蛋白：纖突蛋白 （spike S）、小膜蛋白 （small membrane E）、膜蛋白 （membrane M）、核蛋白（nucleocapsid N）［6］。TGEV S基因全長(zhǎng)為4350bp，編碼含有1447～1449個(gè)氨基酸的S蛋白。S糖蛋白能促進(jìn)病毒粒子與宿主細(xì)胞融合，幫助細(xì)胞核蛋白進(jìn)入細(xì)胞漿且會(huì)組成病毒表面纖突，對(duì)TGEV的毒力起決定作用［7］；TGEV M基因全長(zhǎng)約2600bp，編碼的M蛋白經(jīng)轉(zhuǎn)膜后含有245個(gè)氨基酸殘基。M蛋白的N端被糖基化后對(duì)病毒顆粒的構(gòu)建有很重要的作用：M蛋白的氨基酸序列具有5個(gè)結(jié)構(gòu)功能區(qū)，TGEV核心與M蛋白的C端整合，穩(wěn)定TGEV的核心區(qū)域，M蛋白的改變可導(dǎo)致病毒的變異［8］。TGEV N基因全長(zhǎng)1700bp，編碼的核衣殼蛋白 （N）含有382個(gè)氨基酸殘基，N端和C端的兩個(gè)抗原位點(diǎn)高度保守。Almazan F等［9］研究表明，TGEV中核衣殼N蛋白參與病毒基因組的轉(zhuǎn)錄和病毒RNA的組裝，是病毒基因組復(fù)制所必須的結(jié)構(gòu)成分［10］。冠狀病毒復(fù)制酶是一種多功能的糖蛋白，具有解旋酶活性和聚蛋白活性，為病毒RNA轉(zhuǎn)錄所必須［11］。

1．3 豬輪狀病毒病原學(xué)特征

豬輪狀病毒 （PoRV）屬于呼腸孤病毒科 （Reoviridae）輪狀病毒屬 （Rotavirus）成員，據(jù)病毒內(nèi)衣殼上群抗原的差異性將RV分為7個(gè)血清群 （A-G），其中 （A／B／C／E）可感染豬。RV病毒粒子略呈圓形，無囊膜，外觀呈清晰的車輪狀，直徑約70nm左右，病毒體中心為直徑36～45nm的致密核心。內(nèi)層衣殼子粒在邊緣部呈放射狀排列，形似車輪輻條，中央部子粒排列不規(guī)則，呈蜂窩狀。RV病毒對(duì)理化因素的抵抗力強(qiáng)，耐乙醚和弱酸，在﹣20℃可以長(zhǎng)期保存，56℃下60min可使之失活。

豬輪狀病毒 （PoRV）為無囊膜、雙股RNA病毒，其基因組由11段雙股RNA組成，每一個(gè)片段編碼一種蛋白，即6種結(jié)構(gòu)蛋白 （VP1-VP7）和5種非結(jié)構(gòu)蛋白 （NSP1-NSP5）。RV病毒基因中編碼VP3、VP4、VP7、NSP1、NSP2、NSP4的基因被認(rèn)為與致病性相關(guān)。RV的病毒粒子具有雙層衣殼，包括由VP6編碼形成的內(nèi)衣殼和由VP4編碼的形成外衣殼，而且它們和VP7共同作為RV的3種表面抗原，即群抗原VP6、中和抗原VP7和血凝素抗原VP4［12］。VP6基因序列高度保守，為主要的診斷抗原，與VP4和VP7構(gòu)成病毒框架［13］。VP4作為外衣殼蛋白，對(duì)病毒侵入細(xì)胞起到關(guān)鍵的作用，可被蛋白水解酶裂解為VP5和VP8，裂解后可增強(qiáng)病毒的感染力和病毒傳入細(xì)胞的能力，VP5含有529個(gè)氨基酸殘基，主要與病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞有關(guān)［14］。VP7為外衣殼糖蛋白，是一種主要的中和抗原，決定RV的毒力以及免疫原性。

1．4 豬嵴病毒病原學(xué)特征

豬嵴病毒屬小核糖核酸病毒科Kobu病毒屬成員。豬嵴病毒是2007年新發(fā)現(xiàn)的病毒，分離的病毒株分別被命名為S-1-HUN和SWINE／2007／CHN，被認(rèn)可為Kobuvirus的參考毒株。豬嵴病毒在pH3．5時(shí)仍穩(wěn)定，對(duì)于包括氯仿、醚和非離子型洗滌劑在內(nèi)的化學(xué)藥品具有抗性，但60℃下30min即可被殺死。

豬嵴病毒是小型球狀無囊膜的單股正鏈RNA病毒，大小約為8210bp，包含有一個(gè)7467bp的大的開放閱讀框，編碼含有2488個(gè)氨基酸殘基的多聚蛋白。多聚蛋白由3個(gè)結(jié)構(gòu)蛋白和7個(gè)非結(jié)構(gòu)蛋白組成，3個(gè)結(jié)構(gòu)蛋白為VP0、VP3、VP1，7個(gè)非結(jié)構(gòu)蛋白為2A、2B、2C、3A、3B、3C、3D，其順序?yàn)?’-L蛋白-結(jié)構(gòu)蛋白 （VP0，VP3，VP1）-非結(jié)構(gòu)蛋白 （2A-2C，3A-3D）-3’。VP1是暴露最明顯的核衣殼蛋白，屬于抗原決定簇［15］，是最易發(fā)生突變的結(jié)構(gòu)蛋白［16］。2A蛋白含有一個(gè)H-BOX／NC保守序列，為一類參與細(xì)胞增殖的細(xì)胞蛋白的特征序列［17］。3C蛋白為一種半胱氨酸蛋白酶，負(fù)責(zé)該病毒多聚蛋白所有酶切位點(diǎn)的切割。3D區(qū)域含有高度保守的氨基酸特征結(jié)構(gòu)KDELR、YGDD和FLKR，為RNA依賴的RNA聚合酶。

2 仔豬病毒性腹瀉的流行病學(xué)

2．1 豬流行性腹瀉的流行病學(xué)

1971年，豬流行性腹瀉在英國(guó)首次爆發(fā)。隨后在比利時(shí)、匈牙利、捷克、意大利等歐洲國(guó)家均出現(xiàn)該病的報(bào)道。2000年以來，歐洲等國(guó)的規(guī)?；i場(chǎng)由于采取病豬直接撲殺銷毀的方式，使得其國(guó)內(nèi)的豬流行性腹瀉的爆發(fā)日漸減少，而亞洲的豬流行性腹瀉的暴發(fā)越來越頻繁，在日本、韓國(guó)、泰國(guó)、中國(guó)的豬場(chǎng)都受到高死亡率豬流行性腹瀉的威脅。

我國(guó)科學(xué)家于1995年研制的豬流行性腹瀉細(xì)胞滅活苗的主、被動(dòng)免疫試驗(yàn)的保護(hù)率為88．89%及90．7%［18］，長(zhǎng)期以來為防制這2種仔豬病毒性腹瀉發(fā)揮了重要作用。然而，2006年以后，先前有效的商品疫苗失去了作用。2006年，于曉龍等［19］對(duì)黑龍江省的豬場(chǎng)進(jìn)行PEDV病原學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，PEDV的感染率為33．6%，且PEDV和TGEV混合感染率為29．2%。2009年，田小艷等［20］報(bào)道了廣東省規(guī)?；i場(chǎng)的PEDV陽性率為33．7%。2010年12月起，我國(guó)許多省份的豬場(chǎng)相繼發(fā)生了嚴(yán)重的腹瀉，發(fā)病率和死亡率極高。從2011年3月到2012年3月，肖博仁等［21］對(duì)湖南不同地區(qū)發(fā)生腹瀉的養(yǎng)豬場(chǎng)進(jìn)行了PEDV的流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，PEDV的檢出率為65%，高于華南農(nóng)業(yè)大學(xué)從中國(guó)南部地區(qū)收集的腹瀉糞便檢出PEDV陽性率。同一時(shí)間段內(nèi)，劉孝珍等［22］采集來自全國(guó)12個(gè)省和直轄市共55個(gè)發(fā)生嚴(yán)重腹瀉的豬場(chǎng)病料，通過檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，PEDV陽性率為33．33%，與TGEV、PORV混合感染率為27．85%，總計(jì)有69．09%的豬場(chǎng)存在PEDV的感染。可見，PEDV感染已有全國(guó)暴發(fā)性流行的趨勢(shì)。

2．2 豬傳染性胃腸炎的流行病學(xué)

豬傳染性胃腸炎 （TGE）是由傳染性胃腸炎病毒 （TGEV）引起的豬的急性腹瀉病癥，本病的潛伏期短，一般為24～36h，能感染各年齡段的豬群，以2周內(nèi)仔豬感染癥狀最為嚴(yán)重，死亡率高達(dá)100%。TGE于1946年首次在美國(guó)被發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)呈世界性分布。TGE的發(fā)生和流行有明顯季節(jié)性，通常從11月到次年4月中旬。流行特點(diǎn)主要分為流行性、地方流行性和周期性地方流行性，在寒冷季節(jié)常呈地方性流行，且近年來又有進(jìn)一步流行的趨勢(shì)。2011年，有研究人員對(duì)來自中國(guó)11個(gè)省市28個(gè)豬場(chǎng)的139份病料進(jìn)行檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，豬流行性腹瀉 （PEDV）陽性率達(dá)54．7%，豬傳染性胃腸炎病毒 （TGEV）陽性率達(dá)38．1%，二者混合感染率為25．9%［23］，說明TGEV的感染有進(jìn)一步向全國(guó)蔓延的趨勢(shì)，且越來越多的與其他病原聯(lián)合感染，對(duì)我國(guó)的養(yǎng)豬業(yè)造成威脅。

2．3 豬輪狀病毒感染的流行病學(xué)

輪狀病毒感染是一種人畜共患病，癥狀表現(xiàn)以腹瀉、脫水、嘔吐等急性胃腸炎為特征。豬輪狀病毒病一旦爆發(fā)即可能呈地方性流行，患病豬和隱形感染豬為主要傳染源。各年齡段的豬均易感，尤其以1周齡以內(nèi)仔豬感染后癥狀嚴(yán)重，病死率可達(dá)100%，10～21日齡仔豬癥狀輕微，3～8周齡豬又可達(dá)50%的高死亡率。種母豬感染后可經(jīng)垂直傳播感染仔豬，引起初生仔豬腹瀉。RV引起的仔豬腹瀉通常為零星散發(fā)，呈地方流行性。1974年Woode和Bridge在英國(guó)首次報(bào)道了豬輪狀病毒病，之后澳大利亞、北愛爾蘭、美國(guó)、法國(guó)等均出現(xiàn)RV所致仔豬腹瀉的報(bào)道。中國(guó)在1982年從腹瀉病豬的糞便中首次分離到該病毒，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所在1990年對(duì)我國(guó)19個(gè)省共計(jì)121個(gè)豬場(chǎng)進(jìn)行血清學(xué)調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)豬群均為RV陽性，證實(shí)豬輪狀病毒在我國(guó)豬場(chǎng)已普遍存在［24］。據(jù)報(bào)道，美國(guó)斷奶仔豬RV陽性率為80%，病死率為15%，有混合感染時(shí)，病死率會(huì)更高。在英國(guó)1～4周齡仔豬發(fā)病率可達(dá)80%以上，死亡率在7%～20%［25］。有研究發(fā)現(xiàn)臨床發(fā)生PEDV和RV的仔豬比例達(dá)43．2%。相比于單純的PEDV感染，攜帶RV的仔豬感染PEDV后會(huì)引起更嚴(yán)重的腹瀉癥狀［26］。

2．4 豬嵴病毒感染的流行病學(xué)

豬嵴病毒于2007年在匈牙利被首次鑒定。豬嵴病毒于2007年在匈牙利首次鑒定，隨后相繼在中國(guó)、泰國(guó)、日本、韓國(guó)等國(guó)被鑒定，并且在具有腹瀉癥狀的豬群中陽性檢出率明顯高于無腹瀉癥狀的豬群豬嵴病毒感染主要發(fā)生在歐洲、美洲和亞洲的部分國(guó)家，其中以亞洲國(guó)家報(bào)道最多。2007年從匈牙利某豬場(chǎng)60份健康豬糞便中檢出Kobuvirus病毒陽性39份，陽性率65%［27］。之后多個(gè)國(guó)家進(jìn)行了健康豬群中 Kobuvirus陽性率的調(diào)查，韓國(guó)為19．3% （16／83），日本為45．5% （133／293），中國(guó)為30．1% （97／322），同時(shí)也有研究者對(duì)具有腹瀉癥狀的豬群Kobuvirus陽性率進(jìn)行了調(diào)查，韓國(guó)為84．5% （71／84），泰國(guó)為99% （97／98）［28］。2012年，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所在對(duì)全國(guó)24個(gè)省市84個(gè)豬場(chǎng)的236份病料檢測(cè)分析后發(fā)現(xiàn)，PKV的陽性率為36．69%，并且在檢測(cè)的84個(gè)豬場(chǎng)中有36個(gè)豬場(chǎng)都發(fā)現(xiàn)了PKV陽性，豬場(chǎng)陽性率為42．85%［29］。由于從2010年底開始的豬腹瀉疫情持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、感染群體廣、死亡率高，疫情還存在循環(huán)反復(fù)的情況，因此，有理由懷疑腹瀉病原之間存在混合感染。

3 結(jié)語

仔豬病毒性腹瀉作為一種由多種病毒單獨(dú)或混合感染引起的綜合性疾病，每隔一段時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模流行。每次仔豬腹瀉疾病的流行都有可能伴隨著出現(xiàn)已有病毒的變異毒株，或新的致仔豬腹瀉病毒的出現(xiàn)，值得各國(guó)的科學(xué)家和臨床工作者的高度重視，有必要對(duì)該病各病原體進(jìn)行深入研究。目前，對(duì)該病的某些病原如豬流行性腹瀉病毒、傳染性胃腸炎病毒、豬輪狀病毒的基因型分型、致病性、鑒別診斷方法等方面的研究已經(jīng)比較深入，但對(duì)于豬嵴病毒的研究才剛剛開始，還停留在對(duì)其病原學(xué)、流行病學(xué)、診斷方法的研究。相信通過科研人員今后更多的研究，將會(huì)得到更多仔豬病毒性腹瀉的相關(guān)知識(shí)，對(duì)于規(guī)模性豬場(chǎng)防控仔豬腹瀉提供更全面及時(shí)的信息和更多有用的方法和技術(shù)。

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