豬繁殖與呼吸綜合征防控與凈化研究進(jìn)展

摘 "要：豬繁殖與呼吸綜合征（porcine reproductive and respiratory syndrome，PRRS）是由豬繁殖與呼吸綜合征病毒（porcine reproductive and respiratory syndrome virus，PRRSV）引起的以母豬繁殖障礙和仔豬呼吸道癥狀為主要特征的一種免疫抑制性傳染病。由于PRRSV的高變異率和高重組率，豬群的PRRS感染率居高不下，并且廣泛流行、不斷發(fā)展，給全球養(yǎng)豬業(yè)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。本文通過綜述PRRS病毒分子生物學(xué)特征、國內(nèi)外流行情況、防控措施及凈化技術(shù)的研究進(jìn)展，以期為PRRS流行規(guī)律研究、防控及凈化工作等方面提供參考。

關(guān)鍵詞：PRRS；免疫抑制；流行情況；防控

中圖分類號：S851.33 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-0769（2025）01-0014-08

豬繁殖與呼吸綜合征（porcine reproductive and respiratory syndrome，PRRS）是一種由豬繁殖與呼吸綜合征病毒（porcine reproductive and respiratory syndrome virus，PRRSV）引起的高度接觸性傳染病，以母豬繁殖障礙、各年齡段豬呼吸道癥狀及高死亡率為主要特征，其癥狀可能因所感染毒株的毒力和宿主因素而異[1]。PRRS于1987年在美國被首次報(bào)道[2]，隨后在全球范圍內(nèi)相繼暴發(fā)，我國于1996年首次分離出PRRSV毒株，證實(shí)了中國存在PRRSV[3]。PRRSV能夠逃避宿主的免疫反應(yīng)，在豬群中形成持續(xù)感染，并進(jìn)行垂直傳播和水平傳播，且其基因組高度變異，增加了防控難度。目前，PRRS疫苗免疫效果不理想，也缺乏有效的抗病毒藥物，PRRSV感染導(dǎo)致豬出現(xiàn)繁殖障礙、生長性能下降和高死亡率，給全球養(yǎng)豬業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，研究PRRS的防控與凈化技術(shù)以控制該病的發(fā)生與流行，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 "PRRSV分子生物學(xué)

PRRSV是有囊膜的單股正鏈RNA病毒，基因組全長約為15 kb。PRRSV屬于套式病毒目動脈炎病毒科動脈炎病毒屬[4]，該屬病毒為非蟲媒病毒，其同屬成員還有馬動脈炎病毒、鼠乳酸脫氫酶病毒、猴出血熱病毒，目前尚未發(fā)現(xiàn)其他新成員。根據(jù)國際病毒分類委員會的分類，PRRSV分為歐洲型（PRRSV-1）和美洲型（PRRSV-2）[5]，PRRSV-1與PRRSV-2的核苷酸同源性為55％～70％[6]。

PRRSV基因組包含至少10個(gè)開放閱讀框（open reading frame，ORF），分別是ORF1a、ORF1b、ORF2a、ORF2b、ORF3、ORF4、ORF5、ORF6、ORF7，以及最新發(fā)現(xiàn)的ORF5a，不同的ORF之間存在重疊現(xiàn)象?；趯RF5核苷酸序列的系統(tǒng)發(fā)育分析和全球PRRSV分類系統(tǒng)，PRRSV-1分為4個(gè)亞型：Subtype Ⅰ（Global，Clade A～L）、Subtype Ⅱ（Russian）、Subtype "Ⅲ和Subtype Ⅳ。PRRSV-2可分為至少9個(gè)亞型：譜系1～9（lineage 1～9）和37個(gè)亞譜系（sublineage）[7]。中國主要流行PRRSV-2，且存在多種毒株和基因型，主要流行毒株屬于譜系1、3、5、8[8]。PRRSV ORF編碼的8種結(jié)構(gòu)蛋白（structural protein，SP）和至少12種非結(jié)構(gòu)蛋白（nonstructural protein，NSP）[9]，在病毒復(fù)制、基因組轉(zhuǎn)錄、病毒發(fā)病機(jī)制和毒力等方面具有至關(guān)重要的功能[10]。其中，NSP2作為PRRSV中最長且變異程度最大的非結(jié)構(gòu)蛋白，在不同PRRSV中具有顯著的差異，也可作為分類依據(jù)。

PRRSV基因組突變率極高[11]，以及不同毒株之間的重組，導(dǎo)致幾乎每隔幾年就會出現(xiàn)新的PRRSV分離株，增加了PRRSV的遺傳多樣性和復(fù)雜性[12]。

2 "國內(nèi)外流行情況

PRRSV不會感染人類，因此，PRRS疫情不會引起國際貿(mào)易限制。根據(jù)世界動物衛(wèi)生組織官網(wǎng)最新數(shù)據(jù)（截至2024年8月16日），除澳大利亞、新西蘭和印度外，PRRS普遍存在于世界各地，尤其是在亞洲、歐洲和北美洲主要養(yǎng)豬地區(qū)。

2.1 國內(nèi)流行情況

1996年，我國分離到了第1株P(guān)RRSV，命名為PRRSV CH-1a株，這是經(jīng)典PRRSV的代表毒株，證實(shí)了中國存在PRRSV。1996—2006年這10年間的主要流行毒株正是該毒株。2006年5月至2007年底，我國很多省份和地區(qū)的豬群感染了高致病性豬繁殖與呼吸綜合征病毒（highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus，HP-PRRSV），出現(xiàn)高熱癥狀，并伴隨高發(fā)病率與高死亡率；妊娠母豬感染后流產(chǎn)率顯著升高。此后，該病毒迅速傳播，給養(yǎng)豬業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。HP-PRRSV的NSP2出現(xiàn)了30個(gè)氨基酸的不連續(xù)缺失，代表毒株為PRRSV JXA1。2012年，我國首次發(fā)現(xiàn)與美國PRRSV NADC30毒株高度同源的PRRSV毒株[13]，2013—2014年，PRRSV NADC30-like毒株在多個(gè)地區(qū)的豬群中被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，并逐漸成為繼HP-PRRSV之后的又一田間優(yōu)勢流行毒株，自此我國進(jìn)入PRRSV多種變異株并存的局面。PRRSV NADC30-like毒株以高重組率而聞名，能夠與經(jīng)典PRRSV和HP-PRRSV等其他毒株發(fā)生重組。在四川省，2021—2023年的研究顯示，PRRSV NADC30-like毒株已成為主要流行毒株，且出現(xiàn)了復(fù)雜的基因重組現(xiàn)象[14]。這種基因重組增加了PRRSV的基因多樣性，給防控帶來了更大的挑戰(zhàn)。2017年，PRRSV NADC34-like毒株在遼寧省和黑龍江省被發(fā)現(xiàn)[15-17]，PRRSV的NADC30-like和NADC34-like毒株都屬于PRRSV-2的譜系1，二者在NSP2區(qū)域都有131個(gè)氨基酸的不連續(xù)缺失，但與PRRSV NADC30-like毒株相比，PRRSV NADC34-like毒株的ORF5基因具有獨(dú)特的遺傳特征。從2021年開始，PRRSV NADC34-like毒株在我國的流行呈現(xiàn)上升趨勢，已成為部分地區(qū)豬群中的主要流行毒株之一[18]。此外，隸屬于亞系8.7的HP-PRRSV在我國廣泛流行，廣東省被認(rèn)為是重要的感染樞紐[19]。2024年11月，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種新型的PRRSV L1C-1-4-4變體（PRRSV HuN2021毒株），該毒株是PRRSV NADC30-like毒株和PRRSV JXA1 like毒株的重組病毒[20]。研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的商業(yè)化弱毒疫苗對這種新型變體的保護(hù)效果有限。這一發(fā)現(xiàn)提示，針對PRRSV的疫苗策略需要更新，以應(yīng)對不斷出現(xiàn)的新型變體。

PRRSV-1在我國呈現(xiàn)零星狀態(tài)，有關(guān)PRRSV-1的研究相對較少，2011年陳南華等[21]首次從2006年至2009年采集的臨床樣本中分離、鑒定出2株P(guān)RRSV-1，這是首次在我國大陸發(fā)現(xiàn)的PRRSV-1臨床分離株。但近年來，PRRSV-1在我國的流行呈增加趨勢，其中廣東省和廣西壯族自治區(qū)的檢測顯示PRRSV-1在我國存在擴(kuò)散現(xiàn)象[22-23]，可能會造成該病毒在一定區(qū)域內(nèi)的流行，給豬群健康帶來一定的危害。PRRSV-2是PRRSV在我國流行的主要基因型[24]。

目前，我國主要存在的PRRSV毒株為經(jīng)典PRRSV、HP-PRRSV、PRRSV NADC30-like毒株和PRRSV NADC34-like毒株，總體分屬于4個(gè)譜系：譜系1（PRRSV NADC30-like毒株細(xì)分為譜系1.8；PRRSV NADC34-like毒株細(xì)分為譜系1.5）、譜系3（PRRSV QYYZ毒株等）、譜系5（PRRSV VR2332毒株等）、譜系8（HP-PRRSV等），其中譜系1是當(dāng)前的優(yōu)勢譜系。PRRSV各毒株的持續(xù)共存、頻繁重組與迅速傳播，使得在我國豬群中流行的PRRSV毒株極其復(fù)雜。此外，很多豬場工作人員在進(jìn)行免疫預(yù)防時(shí)對在本場豬群中傳播的流行毒株缺乏關(guān)注，隨意變換不同毒株的疫苗，導(dǎo)致場內(nèi)疫苗株泛濫，使PRRS感染情況進(jìn)一步復(fù)雜化。

2.2 國外流行情況

除了中國，PRRSV在亞洲其他國家如韓國、泰國、日本等也有流行。在韓國，PRRSV-2和PRRSV-1分別于20世紀(jì)80年代和2005年被首次發(fā)現(xiàn)[11]；PRRSV-2的NADC30-like毒株于2014年首次被分離到，NADC34-like毒株于2022年被發(fā)現(xiàn)[25]。目前，PRRSV-2是韓國的主要流行毒株。

在泰國，PRRSV-2毒株于1996年首次被分離到[26]；目前，PRRSV-1和PRRSV-2同時(shí)流行，其中PRRSV-2的分布更為廣泛[27]。泰國的PRRSV-1主要集中在亞型Ⅰ的PRRSV Clade H毒株，而PRRSV-2則分布在譜系1、5.1、5.2和8.7中，其中譜系8.7的HP-PRRSV是主要流行毒株[26，28]。在日本，PRRSV-2是主要流行毒株，該病毒自1994年首次在日本被發(fā)現(xiàn)后廣泛傳播。2018年至2020年的研究顯示，在日本流行的PRRSV的序列主要分為5個(gè)集群（Cluster），其中Cluster Ⅱ和Cluster Ⅳ是主要流行類型，不同地區(qū)的流行情況存在差異[29]。

在歐洲，PRRSV的流行歷史可以追溯到20世紀(jì)90年代初。1991年，荷蘭學(xué)者首次分離出PRRSV-1毒株，命名為Lelystad Virus（LV），并完成了全基因組測序[30]。此后，該病毒在德國、比利時(shí)等西歐國家迅速傳播[26]。2020年以來，PRRSV-1重組毒株P(guān)RRSV Rosalía株在西班牙引發(fā)了嚴(yán)重疫情，其特征是感染母豬流產(chǎn)率提高，感染豬死亡率顯著增加[31-32]。在德國，PRRSV的流行毒株主要是PRRSV-1，且毒株多樣性較高，盡管尚未報(bào)道高致病性PRRSV，但PRRSV仍對德國豬場造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失[33]。

在北美洲，PRRSV主要在美國和加拿大流行，美國的臨床病例最早于1987年至1988年在北卡羅來納州、艾奧瓦州和明尼蘇達(dá)州出現(xiàn)。2008年，PRRSV NADC30毒株首次在美國艾奧瓦州暴發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病的豬群中被發(fā)現(xiàn)。2020年至2021年，PRRSV-2的新變種PRRSV 1-4-4 L1C株開始在美國豬群中肆虐，該變種具有較強(qiáng)的致病性和傳播能力，能夠感染全年齡段、全生產(chǎn)階段的豬群[34]。據(jù)美國研究機(jī)構(gòu)養(yǎng)豬健康信息中心的數(shù)據(jù)顯示，研究人員在2023年底和2024年初監(jiān)測到了新的PRRSV變體PRRSV 1H.18毒株，該變體與RFLP模式1-12-2和1-8-4相關(guān)，截至2024年7月，已有65個(gè)PRRSV 1H.18毒株的基因序列被報(bào)道，其傳播能力和致病性尚需進(jìn)一步評估。在美國，PRRS重大疫情幾乎每年都會發(fā)生，持續(xù)給該國的養(yǎng)豬業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失，且通常與導(dǎo)致高死亡率和發(fā)病率的新突變毒株有關(guān)。在加拿大，PRRS是該國養(yǎng)豬業(yè)需要格外重視的疾病之一。根據(jù)2021年的研究，PRRSV在加拿大豬群中的總體感染率為37.1％，與美國、墨西哥和西班牙豬群的感染率相近[35]。在加拿大流行的主要基因型為PRRSV-2，未發(fā)現(xiàn)PRRSV-1。PRRSV-2在加拿大具有較高的遺傳多樣性，主要集中在該國的某些特定區(qū)域傳播，分為譜系1、5.1和8.9，其中譜系1是主要的流行譜系[36]。

3 "PRRS防控與凈化研究進(jìn)展

3.1 PRRSV與宿主相互作用

PRRSV與宿主的相互作用是當(dāng)前研究的重點(diǎn)之一，研究宿主-病毒的相互作用和結(jié)構(gòu)，解析PRRSV免疫逃逸的分子機(jī)制，能夠?yàn)殚_發(fā)新的PRRSV抗病毒策略提供新的視角。PRRSV與宿主的互作方式復(fù)雜多樣，涉及病毒入侵、免疫調(diào)控、細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸和復(fù)制等多個(gè)方面。近期的研究發(fā)現(xiàn)，PRRSV的核衣殼蛋白N與新生兒Fc受體在酸性條件下（pH 6.0）的互作更強(qiáng)，這可能有助于病毒在細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)輸[37]，該研究為研發(fā)抗PRRSV的藥物和進(jìn)行分子抗病育種提供了潛在靶標(biāo)。此外，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州獸醫(yī)研究所科研團(tuán)隊(duì)揭示了PRRSV通過降解宿主細(xì)胞蛋白含SH3結(jié)構(gòu)域的激酶結(jié)合蛋白1拮抗宿主天然免疫的新機(jī)制[38]，為尋找新的抗病毒策略和探索病毒復(fù)制機(jī)制提供了理論依據(jù)，為PRRSV致弱毒株的培育提供了新思路。

3.2 新型疫苗研發(fā)

近年來，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，新型PRRS疫苗的研發(fā)取得了顯著進(jìn)展。例如黏膜疫苗通過鼻、口以及眼途徑接種，能夠激發(fā)分泌型抗體反應(yīng)，對通過黏膜途徑感染的病毒具有良好的預(yù)防效果，黏膜疫苗結(jié)合合適的佐劑（如霍亂毒素B亞單位）已被成功用于控制PRRSV等多種病毒的感染[39]?；谟?jì)算機(jī)的密碼子對去優(yōu)化（codon pair deoptimisation，CPD）技術(shù)開發(fā)的減毒活疫苗，通過引入多個(gè)沉默突變，降低了mRNA穩(wěn)定性和密碼子對非優(yōu)化基因的翻譯效率，因此使其與大多數(shù)市售弱毒疫苗相比更安全。CPD疫苗的概念已應(yīng)用于多種病毒的免疫預(yù)防，如PRRSV、HIV-1和脊髓灰質(zhì)炎病毒等[40]。此外，靶向病毒入侵過程和宿主因子的干預(yù)策略也顯示出一定的應(yīng)用前景。浙江大學(xué)何放課題組開發(fā)了一種新型抗病毒制劑——納米抗體-多肽偶聯(lián)物，該制劑基于靶向PRRSV顆粒的特異性納米抗體和靶向PRRSV受體結(jié)合域的中和性CD163受體表位多肽[41]，針對PRRSV不同譜系毒株的廣譜中和策略正在開發(fā)中。

3.3 新型抗病毒藥物研發(fā)

雖然目前尚未有特效的抗PRRSV藥物，但相關(guān)研究仍在進(jìn)行中。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，草藥提取物和一些化合物對PRRSV感染具有一定的抑制作用。例如，佛手柑素具有潛在的體外抗PRRSV作用，為體外預(yù)防PRRSV復(fù)制提供新的途徑[42]。也有研究顯示大蒜素具有抗PRRSV的活性，并可改善PRRSV感染誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，表明大蒜素有望成為體內(nèi)抗PRRSV治療的候選藥物[43]。2024年6月，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州獸醫(yī)研究所的研究團(tuán)隊(duì)鑒定出硝唑尼特（nitazoxanide，NTZ）是一種強(qiáng)效PRRSV抑制劑，NTZ在體外和體內(nèi)模型中均顯示出可以減少PRRSV增殖和傳播的強(qiáng)大效果，能夠緩解病毒血癥和肺部損傷[44]。這些研究對PRRS綜合防控有一定的參考意義。

3.4 抗病育種

利用基因組學(xué)技術(shù)篩選與PRRSV抗性相關(guān)的基因，通過基因編輯技術(shù)編輯豬的基因組，培育抗PRRSV的豬種，可從根本上提高豬群對PRRSV的抵抗力。Lunney等[45]通過全基因組關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)了多個(gè)與PRRSV抗性相關(guān)的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)。Whitworth等[46]利用規(guī)律性成簇的間隔短回文重復(fù)序列（clustered regularly interspaced short palindromic repeats，CRISPR）/CRISPR相關(guān)蛋白9（CRISPR-associated protein 9，Cas9）技術(shù)成功敲除了豬CD163基因，該基因編碼的蛋白是PRRSV感染細(xì)胞的受體，敲除該基因的豬對PRRSV具有完全抗性。Rowland等[47]研究發(fā)現(xiàn)，母體CD163外顯子13的缺失可保護(hù)胎兒免受PRRSV感染，該研究為消除PRRSV相關(guān)的生殖疾病提供了一種可行的方法。未來，多基因抗病育種和基因編輯技術(shù)的優(yōu)化將進(jìn)一步推動PRRSV抗病育種的發(fā)展。

3.5 早期診斷與監(jiān)測

開發(fā)快速、靈敏的檢測方法，用于早期診斷和疫情監(jiān)測，為精準(zhǔn)防控提供依據(jù)。利用高通量測序技術(shù)可以對PRRSV進(jìn)行全基因組測序，分析病毒的遺傳變異和進(jìn)化關(guān)系，追蹤病毒變異和傳播路徑。例如，美國的莫里森豬健康監(jiān)測項(xiàng)目通過監(jiān)測PRRSV毒株的變化，為養(yǎng)豬業(yè)提供早期預(yù)警[48]。此外，在當(dāng)下大數(shù)據(jù)時(shí)代，部分地區(qū)創(chuàng)建數(shù)字化動物疫病監(jiān)測監(jiān)管平臺，將動物疫病監(jiān)測試驗(yàn)數(shù)據(jù)錄入平臺系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理模式[49]，為開展監(jiān)測凈化工作發(fā)揮帶動作用。

3.6 生物安全

生物安全是防控PRRSV傳播的重要手段。通過采取加強(qiáng)人員和車輛管理、豬群管理、環(huán)境控制以及優(yōu)化飼養(yǎng)模式（如推廣全進(jìn)全出、多點(diǎn)式生產(chǎn)等）等措施，可以有效減少PRRSV的傳播和擴(kuò)散。研究顯示，通過嚴(yán)格的環(huán)境采樣和檢測流程，評估PRRSV在豬場內(nèi)的傳播情況，制定并實(shí)施更為科學(xué)有效的生物安全，能夠顯著降低PRRS的發(fā)病率，豬場的關(guān)鍵性能指標(biāo)（如每頭母豬的窩產(chǎn)仔數(shù)和斷奶仔豬數(shù)）顯著改善[50]，這表明生物安全不僅有助于防控PRRSV的傳播，還能提高豬場的生產(chǎn)效率。同時(shí)，由于PRRSV本身的復(fù)雜性，抵抗PRRSV感染不能僅依靠生物安全，綜合防控同樣格外重要，結(jié)合最新研究成果，如靶向病毒和宿主因子的干預(yù)策略、新型分子生物學(xué)技術(shù)的應(yīng)用等，可以進(jìn)一步提高生物安全的效果，為防控PRRSV傳播提供更科學(xué)的依據(jù)。

3.7 凈化策略

PRRS凈化是防控PRRSV傳播和感染的終極目標(biāo)。與專注于清除PRRS病毒本身不同，PRRS凈化是廣義的，涵蓋所有與PRRS相關(guān)的凈化措施。目前，PRRS凈化方案主要有以下3種方案：徹底清群、檢測與淘汰和封群凈化。PRRSV雖能夠在豬體內(nèi)長期存在，但最終會被機(jī)體清除，一般持續(xù)感染的時(shí)間在6～7個(gè)月。通過使用同源毒株的弱毒疫苗對豬群進(jìn)行免疫，封閉豬群并淘汰陽性種豬，結(jié)合嚴(yán)格的生物安全，可在一定程度上實(shí)現(xiàn)PRRS的凈化，后續(xù)引種至少確保引入PRRSV陰性豬，理想情況下，應(yīng)引入PRRS雙陰性豬，這是實(shí)現(xiàn)PRRS區(qū)域性逐步凈化的關(guān)鍵點(diǎn)。已有研究顯示，丹麥通過實(shí)施嚴(yán)格的生物安全和疫苗接種計(jì)劃，成功實(shí)現(xiàn)了PRRS的區(qū)域凈化[51]；匈牙利通過清群、重新建群、檢測淘汰陽性豬和封群管理等方法建立了PRRS陰性場[52]，美國一些豬場采用清群、徹底消毒和嚴(yán)格的生物安全，成功實(shí)現(xiàn)了PRRS的凈化[53]，加拿大通過增加實(shí)施外部生物安全、限制種豬暴露、疫苗接種等方式可控制PRRSV的傳播[54]。歐美國家的經(jīng)驗(yàn)表明，通過清群與徹底消毒、嚴(yán)格的生物安全、疫苗接種計(jì)劃和區(qū)域協(xié)作監(jiān)測，可以有效實(shí)現(xiàn)PRRS的區(qū)域凈化，這些經(jīng)驗(yàn)為其他國家和地區(qū)的PRRS防控提供了重要參考。

4 "小結(jié)與展望

PRRS作為一種高度接觸性傳染病，對全球養(yǎng)豬業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。盡管PRRS防控與凈化研究取得了顯著進(jìn)展，但仍面臨病毒變異、免疫抑制等諸多挑戰(zhàn)。隨著對PRRSV致病機(jī)制的深入研究和新型疫苗、抗病毒藥物等新技術(shù)、新策略的出現(xiàn)，PRRS的防控與凈化研究有望取得更大的突破。未來，此項(xiàng)研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注多靶點(diǎn)干預(yù)策略以及精準(zhǔn)防控技術(shù)的集成與應(yīng)用，同時(shí)開發(fā)更有效的診斷技術(shù)并加強(qiáng)生物安全的落實(shí)，以實(shí)現(xiàn)PRRS的有效防控與凈化，促進(jìn)全球養(yǎng)豬業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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