非洲豬瘟病毒:在直接傳播和間接傳播媒介中持續性和穩定性

自2007年以來,非洲豬瘟(ASF)已對歐洲養豬業造成嚴重威脅。在波蘭,報告的豬流感疫情和受影響地區的數量每年都在增長。2018年,這種疾病在西歐被發現,特別是在比利時,那裡已經發現了幾百頭受感染的野豬。2018年,該病毒出人意料地出現在中國東部、蒙古北部、越南和柬埔寨的養豬場,引起了全世界對其進一步傳播的擔憂。由於仍然沒有可用的疫苗,控制該病的唯一方法是生物安全。鑑於其非凡的生存能力,確定病毒的潛在來源極為重要。

非洲豬瘟(ASF)是一種引起豬高死亡率的傳染病。非洲豬瘟病毒(ASFV),被歸類為唯一的Asfarviridae科成員,是大型的複雜的具有包膜雙鏈DNA病毒。ASFV影響豬科家庭成員和野生成員,導致從慢性或持續性感染到急性出血熱的廣泛症狀,並造成高達100%的死亡率。

易感動物和患病動物之間的直接接觸或其體液或排洩物,以及通過受汙染的飼料、豬肉、人、車輛或汙染物的間接接觸。在流行地區,ASFV也會感染軟蜱。由於它們具有將病毒間接傳播給敏感的脊椎動物宿主的潛力,使它們積極參與疾病流行病學研究。<strong>關於硬蜱(硬蜱)作為ASFV來源的研究表明,至少在實驗室條件下,這些寄生蟲既不促進病毒複製,也不促進蜱對豬的傳播;然而,病毒DNA可以在蜱蟲體內存活長達8周,使它們能夠作為機械載體。研究還發現,蒼蠅能夠在ASFV感染血液消化後24小時內機械地傳播病毒。

ASFV的穩定性

無論是在0℃以下還是在4℃時,ASFV都表現出對環境條件的高抗性,並在長時間的貯藏過程中保持傳染性。受感染肉類的醃製過程促進了ASFV在火腿中的存活一年以上。ASFV可以經受多次凍融循環,並且在pH值為4~13之間保持穩定,在56°C的溫度下可以存活1小時以上。

由於其高穩定性,ASFV能夠在汙染的汙染物或肉類中長期存在;因此,它們可以作為病原體跨界甚至跨大陸傳播的載體。這種傳播模式是ASFV進入以前沒有它的地區的最常見途徑之一。例如,2007年喬治亞州ASF的爆發是由於在Poti碼頭處理汙染豬肉造成的。類似的事件在歷史上發生,導致了其他ASFV的介紹,即葡萄牙(1957)、古巴(1971)、巴西(1978)和比利時(1985)。此外,由於人類的疏忽,ASFV在全球範圍內傳播,由於ASFV長期存在於野豬屍體中,這實際上是一個病毒庫。因此,根除這種疾病是極其困難的,有必要積極尋找腐爛的野豬屍體,正確處理受感染的屍體。

在多年的時間裡,大量的實驗致力於研究ASFV的穩定性。早在1921年,證明了ASFV對高溫、腐敗和乾燥具有極強的抵抗力。

很久以後,有科學家證明了ASFV對某些化學物質(胰蛋白酶和EDTA)和物理處理(凍結/解凍和超聲波)的高抗性

<strong>研究還表明,病毒在較寬的pH範圍(pH 3.9至13.4)內(在補充血清的培養基中)7天內是穩定的。

<strong>ASFV可以在−70°C的組織中保存很多年而沒有任何病毒滴度的損失,但是在−20°C會系統性的失去一定的病毒滴度,可以至少存活105周(2年)。在4℃時,可以保存至少62周內保持傳染性。在較高溫度下,ASFV失活相對較快。在37℃條件下,22天后可發現活病毒,56℃ 1小時,60℃ 15分鐘。

ASFV的直接傳播

傳染源和易感動物之間的直接接觸證明是一個有效的傳播途徑ASFV。臨床發現,在受感染的豬的血液,鼻,直腸,和口腔粘液,糞便和尿液中都能夠檢測到ASFV的病毒DNA。這些都表明,在受感染的豬的排洩物和分泌物中可能含有活病毒。同時在接觸的易感動物的情況,發現病毒在血液中出現之前,已經可以在鼻液中被分子檢測到SFV。這些汙染排洩物中ASFV的存活主要取決於溫度;然而,在有利的條件下,它可能長期保持其生存能力,增加疾病傳播的風險,特別是在低生物安全條件下。

非洲豬瘟病毒:在直接傳播和間接傳播媒介中持續性和穩定性

另外已經證明,僅僅是空氣接觸(即患病和健康的動物之間沒有直接的身體接觸),就足以使易感豬感染ASFV並且發生臨床症狀。(有數據,實驗感染期間採集的空氣樣本在感染後25-30天內始終呈分子和病毒學上的陽性,病毒滴度高達10的3.2次方 TCID50 eq./m3)。

<strong>排洩物中ASFV能夠存活多長時間?

早在1921年就表明,當糞便在室溫下置於黑暗中,它們至少能保持11天的傳染性,但後來的其他研究表明,這一時間可能延長至160天。最近的研究表明,糞便中ASFV的穩定性比以前認為的要低得多,主要取決於溫度。從實驗接種的豬身上採集的糞便在4℃條件下保持了8天的傳染性,在37℃條件下保持了3-4天。當涉及到尿液時,它可能含有活病毒,在4°C下可存活15天,在21°C下可存活5天,在37°C下可存活2-3天。

<strong>間接接觸-汙染物、飼料和飲用水

由於分泌和排洩物中存在ASFV,因此很容易汙染環境,隨後可能成為病毒來源。大量流行病學研究證明,ASFV可通過直接接觸或間接傳播。通過泔水餵養或汙染的汙染物,如衣服,鞋類,設備,食物垃圾,床上用品等。

該疾病通過汙染物傳播使ASFV目前在歐洲的流行,它是由載有被ASFV汙染的廚房垃圾的船隻引入的,這些垃圾被用來在碼頭附近餵豬。隨後,疾病迅速蔓延到鄰近的高加索地區,東歐,最後在2014年達到了歐盟國家。

2018年,東亞出現了意料之外的ASF,中國和蒙古報告了數十起ASF爆發,2019年越南也出現了豬ASF。經過病毒的分子特徵分析表明,近期中國和東歐(IGR II) ASFV分離株的DNA序列高度相似,而中國和西伯利亞(伊爾庫茨克2017株)的IGR I沒有相似之處。該病在東亞的確切起源仍不清楚,需要進一步調查;然而,最近的一項系統發育分析表明,中國的ASFV可能至少有兩個獨立的引物,這是由於從相距較遠的病例中獲得的核苷酸序列存在一定程度的差異。最近在中國爆發的大多數疫情相隔數千公里,這表明該疾病的傳播可能與受汙染的飼料有關。這種假設似乎是可能的,特別是考慮到ASFV DNA已經在豬飼料和飼料成分如干豬血中檢測到。在歐洲,除了在後院的農場,在許多高生物安全操作中也報告了這種疾病。在羅馬尼亞,ASFV被引入到一個高生物安全性的育種農場,該農場擁有多達14萬頭豬;然而,該病的確切來源尚未確定。假設它可能來自附近多瑙河的汙染水。

<strong>在生肉和內臟中ASFV

從歷史上看,由於食用了受汙染的豬肉或豬肉製品,ASFV被引入遙遠的無病地區。此外,儘管在歐盟禁止,並且違反了生物安全措施,泔水餵養仍然是世界各地的普遍做法,特別是在自由放養和後院農場。因此,受汙染的豬肉可能是ASFV的傳播方式。已經證明,加熱、烹調和罐裝肉製品通常被認為是安全的。然而,冷凍的生肉和器官可以提供103到118天的ASFV生存能力,ASFV可保持傳染性長達1000天。在4-8°C儲存的肉類中,可在84-155天週期內檢測到活病毒。被感染的脾臟樣本在冰箱中保存204天,但在6月8釐米深度的土壤中保存280天。骨髓(去骨的肉)的感染性維持了180-188天,皮膚和脂肪保持了300天,內臟保持了105天。所有的這一切ASFV存活的關鍵因素都和溫度相關。

<strong>幹醃豬肉中的ASFV

不能熱處理但通過醃製和乾燥保存的產品的ASFV存活問題比生豬肉更復雜。關於幹醃肉製品中ASFV存活的研究僅限於火腿、西班牙和意大利肩肉、腰肉、薰香腸和意大利臘腸、五花肉和鹹肉。意大利臘腸和意大利辣香腸的傳染性可達30天(26天)。豬五花肉和豬腰肉在60天和83天后仍然含有可存活的ASFV,這比它們的商業醃製過程(分別為14-21天和60天)的時間長,但仍然在產品的保質期內。如果用泔水餵豬,這些豬肉產品的短期潛在風險較低。4-6℃條件下保存的醃肉至少有60天(研究期間)具有傳染性,但隨著溫度升高至室溫,感染時間縮短至16天。成熟的火腿,如伊比利亞豬腰(112天),肩部(140天),以及Serrano和Parma(分別為180天和300-399天),可能會保持較長時間的傳染性,但仍然在固化過程中停止。因此,固化時間足夠滅活ASFV,這些產品應該被認為是安全的。

非洲豬瘟病毒:在直接傳播和間接傳播媒介中持續性和穩定性


間接接觸-作為機械載體的節肢動物

ASFV是一種蜱傳病毒,蜱蟲和豬一樣可能是病毒的宿主。不過,到目前為止只有軟蜱 Ornithodoros spp是病毒的主要宿主,參與了蜱和野生動物之間所謂的森林型ASFV傳播循環。蜱的地理分佈僅限於非洲和南歐(地中海國家)。其他蜱(Ixodes ricinus 和 Dermacentor reticulatus species)在中歐特別多見,是該氣候區哺乳動物寄生蟲的主要類群。

非洲豬瘟病毒:在直接傳播和間接傳播媒介中持續性和穩定性

儘管如此,由於在東歐和波羅的海國家的高生物安全性農場報告了數起ASFV暴發病例,受感染野豬的密度很高,即節肢動物是否可能在野生豬和家豬之間發揮機械媒介作用。無論是在野外採集的蜱或在實驗室條件下將病毒傳播給易感動物的感染血液中的蜱,均未檢測到ASFV。然而,在用受感染的血液餵養6至8周後可以檢測到病毒DNA。因此,在野豬和豬之間傳播的過程中,硬蜱可能只是一種潛在的機械媒介,而不是生物媒介。

<strong>蒼蠅Stomoxys calcitrans能夠在接觸受感染血液24小時後機械地傳播病毒,但只能通過攝入途徑。此外,感染性病毒在這些蒼蠅中至少存活了兩天。在被餵食傳染性血液長達12小時的果蠅體內存在可存活的ASFV,在餵食後三天內可以檢測到DNA。這些結果表明,這些蒼蠅可能會機械地將病毒傳播給易感宿主。僅一隻蒼蠅中所含的劑量,在豬身上就足以產生該病的臨床症狀。然而,空間分離可能會限制穩定的蒼蠅傳播媒介,在一個群體內的傳播被認為比在農場間傳播的可能性更大。因此,出現了間接傳播的病毒在遙遠的農場。通過被ASFV汙染的蒼蠅幾乎是不可能的。另一項研究證實了這一假設,即在感染的野豬屍體中生長並以其為食的蒼蠅幼蟲可能與疾病傳播有關。然而,儘管存在ASFV DNA,但已證明病毒在幼蟲體內複製是不存在的。研究人員指出,雖然野豬在佈滿幼蟲的腐肉上進食是極不可能的,但也不能排除這種可能性。

非洲豬瘟病毒:在直接傳播和間接傳播媒介中持續性和穩定性

隨著全球化的不斷深入,人類和動物疾病的引入將對公眾和牲畜的健康、動物及其產品的貿易和食品安全構成持續的威脅。在世界範圍內,養豬業正在不斷增長,以應對不斷增長的豬肉需求。然而,由於各種跨界傳染病的傳播,這個經濟部門特別容易受到生產的破壞,其中ASF目前引起最大的關注。近年來,ASFV已擴展到新的領域;然而,最戲劇性的轉變發生在2018年,當時這種疾病出現在中國,這個世界上最大的養豬國提供了全球一半的生豬產量。由於缺乏安全有效的疫苗,而且在特定地區普遍存在受感染的野豬,因此控制該病的唯一方法是與這方面的國際合作相結合的嚴格生物安全措施。對病毒如何進入豬易感人群的知識和流行病學的瞭解至關重要,這有助於提高預防暴發的意識,並在疫情發生時立即和適當地發現和控制它們。因此,識別與ASFV相關的潛在來源和傳播途徑對於預防疾病的進一步傳播尤為重要。


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