豬繁殖與呼吸綜合征病毒流行病學(xué)研究進(jìn)展

周桐楓，周遠(yuǎn)成，劉小琬，徐志文，2*，朱 玲，2

（1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物生物技術(shù)中心，四川 雅安 625014，2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物疫病與人類健康四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 雅安 625014）

1 PRRSV的發(fā)現(xiàn)

豬繁殖與呼吸道綜合征是豬的一種破壞性疾病，感染后可出現(xiàn)發(fā)熱、呼吸系統(tǒng)和生殖功能的衰竭、母豬流產(chǎn)、公豬生精功能下降等癥狀并具有高度傳染性[1]。20世紀(jì)80年代，美國(guó)率先報(bào)道了一種新型豬群傳染病。其臨床表現(xiàn)為母豬嚴(yán)重繁殖障礙，斷奶仔豬發(fā)生肺炎，生長(zhǎng)遲緩，新生仔豬死亡率明顯增加。當(dāng)時(shí)該病的病因不明，人們通常稱其為豬的“神秘病”[2]。1990年11月，在歐洲的德國(guó)暴發(fā)了一種傳播迅速的疾病，該病與MSD臨床癥狀十分相似。在亞洲，日本于1988年首先暴發(fā)，1991年中國(guó)臺(tái)灣也首次發(fā)現(xiàn)了該病[3]。同年，Koch的主張得到了證實(shí)，病因是由前所未有的一種RNA病毒引起[4]。在這不久之后，美國(guó)成功完成對(duì)該病毒毒株的分離，該毒株并被荷蘭和美國(guó)分別命名為“Lelystad病毒”和“swine infertil ity and respiratory syndrome (SIRS)病毒(BIAH-001)”。歐洲的研究人員后來(lái)引進(jìn)了“豬繁殖與呼吸綜合征”（PRRS）這一最終名稱[4]。目前該病的普遍流行性和難以防控已成為世界上大多數(shù)生豬養(yǎng)殖地區(qū)所面臨的重要問(wèn)題。

2 PRRSV的基本特征

PRRSV是一種單股正鏈RNA病毒。病毒粒子呈球形，直徑50～65 nm，有囊膜，表面有纖突，立方形核衣殼直徑為30～35 nm，呈二十面體對(duì)稱，基因組RNA具有感染性，3’端有PolyA尾，與馬的動(dòng)脈炎病毒（EAV）、乳酸脫氫酶增高病毒（LDV）、猴出血熱病毒同屬于動(dòng)脈炎病毒科，動(dòng)脈炎病毒科和冠狀病毒科均屬于套式病毒目[5]。由此可見(jiàn),PRRSV也是套式病毒目中的成員。

PRRSV基因組全長(zhǎng)約15 kb，不分節(jié)段，含9個(gè)開(kāi)放性閱讀框架（ORF）。即 ORF1a、ORF1b、ORF2a、ORF2b、ORF3、ORF4、ORF5、ORF6 和 ORF7。PRRSV的2個(gè)主要遺傳譜系的代表株基因型為1型和2型。目前，2種病毒的全球所占比重大致情況為：歐洲主要是1型病毒所在地，而北美和亞洲則是2型病毒主要分布區(qū)。從進(jìn)化角度上分析，1型和2型PRRSV的顯著差異主要來(lái)自于ORF5編碼的主要包膜糖蛋白 (GP5)。雖然PRRSV的起源目前還未知，但是1型和2型PRRSV之間所展現(xiàn)出的差異性，反映出他們的祖先可能在各自不同的生態(tài)環(huán)境和地理位置中獨(dú)立進(jìn)化了很長(zhǎng)一段時(shí)間從而發(fā)生了基因的突變。

3 PRRSV的基因多樣性

PRRSV的毒株及其分離株都存在著很大程度的基因變異，1型PRRSV就有著多種基因遺傳譜系。這些基因型分布于俄羅斯、白俄羅斯、烏克蘭、立陶宛、拉脫維亞，它們呈現(xiàn)出更大的多樣性而且極有可能比1型PRRSV發(fā)生變異的時(shí)期更早。系統(tǒng)發(fā)生學(xué)上，人們給2型PRRSV ORF5定義了9種不同類別的譜系，根據(jù)北美和東亞2個(gè)隔離種群具有相同的組成分析，有7個(gè)譜系在ORF5中占有主導(dǎo)地位。在這其中亞洲譜系也和一些北美譜系一樣相較于大流行前已經(jīng)發(fā)生了某些變異。也就是說(shuō)，和1型PRRSV一樣，人們已經(jīng)把廣泛傳播的進(jìn)化型2型PRRSV作為新型豬病來(lái)看待。生物分類學(xué)中強(qiáng)調(diào)：PRRSV基因組中的ORF5可能掩蓋了其他地區(qū)重要的遺傳變異。因此，通過(guò)基因分析和對(duì)多個(gè)編碼蛋白的比較，這些編碼蛋白包括廣泛用于RNA病毒進(jìn)化的聚合酶全基因序列，可以得到關(guān)于PRRSV基因關(guān)系和進(jìn)化起源更為全面的認(rèn)識(shí)。

3.1 有關(guān)PRRSV的基因變異

目前研究表明，PRRSV分離株間的核苷酸序列存在明顯差異，尤其是 Nsp2、ORF5變異較大，依據(jù)血清學(xué)試驗(yàn)和基因序列分析結(jié)果，將PRRSV劃分為2種基因型，即美洲型（代表毒株為VR-2332）和歐洲型（代表毒株為L(zhǎng)V），并且PRRSV Nsp2基因序列高度變異，Nsp2蛋白具有糜蛋白酶樣（或小RNA 病毒3C樣）半胱氨酸蛋白結(jié)構(gòu)域，擁有大量線性 B細(xì)胞表位，具有較強(qiáng)的免疫原性，能在病毒感染期間激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體，是 PRRSV的免疫原之一[6]。然而在環(huán)境和免疫壓力作用下，ORF5基因同時(shí)極易發(fā)生變異，不同國(guó)家和地區(qū) PRRSV分離株的ORF5基因同源性差異較大，給該病的防控帶來(lái)更大挑戰(zhàn)。

3.2 PRRSV基因變異的產(chǎn)生機(jī)制

PRRSV基因變異的一個(gè)可能因素是RNA聚合酶缺少糾錯(cuò)功能，這是最簡(jiǎn)單的解釋PRRSV遺傳的多樣性。事實(shí)上PRRSV核苷酸的替換大致為（4.7～9.8）×10-2個(gè) 位 點(diǎn)/年， 這是迄今為止所發(fā)現(xiàn)的變化率很高的一種RNA病毒[7]，因此PRRSV核苷酸的高替代率可能會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。其次，PRRSV基因組容易受到自身或外界環(huán)境條件的影響從而發(fā)生堿基對(duì)的嵌入或缺失，這是由于基因重組導(dǎo)致的PRRSV基因型的變異。研究表明，基因重組在增加野生型PRRSV株產(chǎn)生的概率導(dǎo)致基因多樣性方面起著不可忽視的作用?；蚯度牒腿笔У默F(xiàn)象，在結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)性蛋白編碼的區(qū)域基因組中已經(jīng)被大量發(fā)現(xiàn)，從某種程度上反映出基因重組與基因變異密切相關(guān)。最后，PRRSV容易變異表現(xiàn)在豬體內(nèi)持續(xù)感染的過(guò)程中，即會(huì)有準(zhǔn)種或病毒亞群出現(xiàn)。這個(gè)過(guò)程大致為PRRSV感染豬后，豬自身體內(nèi)會(huì)進(jìn)行一系列的免疫反應(yīng)，此時(shí)豬體內(nèi)環(huán)境中可能存在野毒株和疫苗株幾個(gè)不同毒株混合感染的情況，這就可能引起豬體內(nèi)PRRSV基因的重組產(chǎn)生新的基因型。總之，PRRSV基因變異的原因多種多樣是一個(gè)復(fù)雜而又漫長(zhǎng)的過(guò)程。

4 目前我國(guó)PRRS病毒株流行變異相關(guān)情況

1996年，郭寶清等從一個(gè)已經(jīng)暴發(fā)藍(lán)耳病的豬場(chǎng)流產(chǎn)胎兒中分離到中國(guó)第1株P(guān)RRSV（CH-1A）毒株[8]。這不久之后，人們成功分離鑒定出了BJ-4，HB-1（SH）/ 2002和 HB-2（SH）/2002等病毒株，分子生物學(xué)方面也成功地測(cè)出了毒株的全基因序列。研究表明中國(guó)分離到的PRRSV毒株全基因排列順序與北美株同源性在89%以上，與歐洲株同源性低于60%。這體現(xiàn)出中國(guó)地區(qū)目前廣泛流行的PRRSV毒株很可能多為美洲株變異而來(lái)，但也不排除國(guó)內(nèi)PRRSV自身發(fā)生變異的因素。

2006年，一種由高致病性PRRSV（HP-PRRSV）引起的所謂豬的“高熱病”在中國(guó)南方暴發(fā)，造成了近400 000頭生豬的死亡，超過(guò)200萬(wàn)頭豬受到不同程度的影響。有報(bào)道證實(shí), 暴發(fā)過(guò)PRRS 的省份于2007 年又發(fā)生了同樣疫情, 如湖南、北京、河北、廣東、遼寧等[9]。此種高致病性PRRSV的來(lái)源值得思考，研究發(fā)現(xiàn)在病毒的每個(gè)基因組ORF內(nèi)部，高致病性PRRSV顯示出比之前的PRRSV株更高的同源性。由此推測(cè)，中國(guó)新出現(xiàn)的高致病性PRRSV是由國(guó)內(nèi)毒株基因組積累進(jìn)化而形成，這是一個(gè)漫長(zhǎng)的漸進(jìn)過(guò)程。也就是說(shuō)中國(guó)國(guó)內(nèi)目前PRRSV的多樣性不僅僅來(lái)自于美洲株，高致病性PRRSV在國(guó)內(nèi)的流行也反映出PRRSV的變異是十分迅速的，國(guó)內(nèi)株的自身變異和交叉進(jìn)化也值得人們進(jìn)一步重視。

5 將來(lái)如何有效防控PRRSV的變異

生豬養(yǎng)殖上控制和根除PRRSV是一個(gè)全球性問(wèn)題。就目前而言，在國(guó)內(nèi)為預(yù)防和控制豬藍(lán)耳病接種疫苗是廣大養(yǎng)豬生產(chǎn)者的首要選擇。其次，通過(guò)使用國(guó)家規(guī)定允許添加的抗生素來(lái)控制帶毒豬群的繼發(fā)感染也是十分有效。然而控制PRRS在豬場(chǎng)進(jìn)一步傳播的最行之有效的措施是淘汰PRRSV檢測(cè)呈現(xiàn)陽(yáng)性的豬只。

隨著我國(guó)國(guó)內(nèi)養(yǎng)豬規(guī)模的不斷擴(kuò)大，PRRSV呈現(xiàn)出明顯的地域性分布，不同地區(qū)PRRSV毒株的差異也會(huì)導(dǎo)致防控難度的加大，以高致病性PRRSV為例，其高病發(fā)率、高死亡率以及持續(xù)影響母豬生產(chǎn)仔豬的特性預(yù)示PRRS很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)會(huì)持續(xù)影響中國(guó)的養(yǎng)豬業(yè)發(fā)展。隨著PRRS疫苗的不斷使用，我國(guó)各地養(yǎng)殖場(chǎng)的PRRSV多樣性也會(huì)變得更加復(fù)雜，因此PRRS已經(jīng)成為我國(guó)豬的一種十分復(fù)雜的傳染病，完全控制PRRS還有大量的工作需要我們?nèi)プ觯绕涫穷A(yù)防PRRSV在我國(guó)各地區(qū)之間的交叉蔓延。在PRRS的控制上，應(yīng)充分認(rèn)識(shí)該病的復(fù)雜性和潛在的危害。如果豬群僅僅只是單獨(dú)感染PRRSV并沒(méi)有繼發(fā)其他病毒或細(xì)菌病，可能還不會(huì)造成太嚴(yán)重的損失而使其得不到應(yīng)有的重視。但是，如果PRRS和其他疾病混合感染就會(huì)出現(xiàn)母豬免疫低下，從而使仔豬抵抗力下降，易患病死亡，生長(zhǎng)方面出現(xiàn)飼喂難，生長(zhǎng)慢等表現(xiàn)。由此可見(jiàn)，我國(guó)PRRSV變異所引起的一系列問(wèn)題仍需要更加深入的研究。

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