豬冠狀病毒研究進展

冠狀病毒COVID-19最近佔據了新聞頭條。在本文中,我們回顧了該病毒屬在豬上引起的不同疾病,請謹記,至今尚未有豬冠狀病毒感染人類的報道。

豬冠狀病毒研究進展


簡介

冠狀病毒科病毒屬於網巢病毒目的RNA病毒,它有兩個亞科:

  • 冠狀病毒科,由α冠狀病毒屬、乙型冠狀病毒屬和丙型冠狀病毒屬組成。
  • 突隆病毒科,包括突隆病毒屬和鯿魚病毒屬。
  • 這些病毒在豬上可引起五種疾病,按時間順序,是:
  1. 傳染性胃腸炎(TGE-1946)
  2. 血凝性腦脊髓炎(HEV-1962)
  3. 豬流行性腹瀉(PED-1977)
  4. 豬呼吸道冠狀病毒(PRCV-1984)
  5. 豬德爾塔冠狀病毒(PRCV-1984)

三種豬冠狀病毒與消化系統疾病(TGE、PED和PDCoV)有關。豬呼吸道冠狀病毒(PRCV)與呼吸系統疾病有關,血凝性腦脊髓炎病毒可引起嘔吐和消瘦,及腦脊髓炎兩種不同的症狀。

尚無人感染豬冠狀病毒的報道。

傳染性胃腸炎病毒

傳染性胃腸炎病毒是一種冠狀病毒,自20世紀後期以來很少發現。於1946年首次報道,在90世紀70,80和90年代在歐洲和美國達到最高流行, 80年代,超過95%的歐洲豬場呈陽性。它是一種高度傳染性病毒,可引起腹瀉、脫水,偶見嘔吐症狀,並可導致仔豬的高死亡率,豬傳染性胃腸炎病毒已完全測序,僅已知一種血清型。豬傳染性胃腸炎病毒與牛和人冠狀病毒以及豬呼吸道冠狀病毒之間存在同源性。從流行病學的角度來看,既有流行性病例,也有地方性病例。它是一種相對耐熱的病毒,對低pH值和許多消毒劑都有抵抗力。37℃下,在不到兩小時內失活。它對光非常敏感,且極耐冰凍。這種病毒在冷凍的屍體中可存活很長一段時間。這意味著大多數疾病的爆發發生在寒冷的月份(冬季)。

發病機理

傳播途徑為糞口傳播。病毒主要在胃腸道細胞中繁殖,4-5小時後發現病毒存在於感染細胞的細胞質中,主要存在於小腸絨毛的底部。它會導致絨毛萎縮,從而顯著降低營養物質的吸收,並導致滲透性腹瀉,而鈉和葡萄糖轉運的減少會使滲透性腹瀉惡化,從而導致受影響動物低血糖。同時,它在不同的腸外器官如肺(肺泡巨噬細胞)、乳腺組織和淋巴結中增殖。初乳中的IgA可保護6-12周齡仔豬。感染後一週出現活性抗體,在育肥豬中可持續6個月,在母豬中可持續兩年。臨床症狀消失後,這種病毒可在豬體內持續存在,其可在10周內通過糞便排毒,從而成為無症狀的帶毒者,有傳播感染的風險。繁殖母豬可以通過乳汁傳播病毒。

其他傳播途徑包括卡車、靴子、糞漿,甚至狗和貓,因為病毒會在其消化道中停留兩週,且可以排出體外。潛伏期僅1-2天,臨床症狀持續時間為7-10天。

臨床症狀

在無傳染性胃腸炎的豬場中,最典型的感染是急性感染和急性病例的發作,表現出突然和劇烈的腹瀉,在幾天內影響各個生產階段。腹瀉嚴重,水樣,淡黃綠色,有時有惡臭味。在哺乳仔豬中,常見嘔吐,伴有食慾不振,無發熱或神經症狀。在24-48小時內發生脫水,死亡率高。小於1周齡的仔豬死亡率可高達100%,泌乳第二週可達50%,第三週可達25%。仔豬脫水後死亡,胃擴張,小腸內有母乳和出血性瘀點,腸繫膜結節肥大(特徵性病變),腸微絨毛萎縮(十二指腸、空腸和迴腸),腸壁變薄,空腸內腸上皮細胞壞死,酶活性降低。在仔豬中,大腸桿菌和梭菌等胃腸道細菌的混合感染很常見,從而惡化並延長了臨床症狀。

一月齡以上的豬,症狀相似,但嚴重程度低得多,發病率高,死亡率極低。在該病呈地方性流行的豬場,豬感染的時間較晚,直到其進入育肥階段。對育肥豬的主要影響是生長緩慢和飼料轉化率低。在繁殖母豬中,除腹瀉外,流產率和母豬死亡率僅在1-3周內略有增加。泌乳母豬會出現厭食和偶爾的無乳症。

診斷

臨床症狀和病變相當明顯,但我們必須對腸毒素大腸桿菌、梭菌、輪狀病毒、球蟲和隱孢子蟲菌株進行鑑別診斷。受感染豬的年齡和臨床症狀也將有助於我們將診斷範圍縮小到冠狀病毒。實驗室分析確認取決於:

  • 用豬血清中的特異 性單克隆抗體進行ELISA,以檢測糞便和腸內容物中的抗原。
  • 電子顯微鏡檢查,以檢測腸道內容物中的病毒。
  • 感染後7-8天及其後18個月進行血清中和檢測。
  • 固定腸道組織中的免疫過氧化物酶,以檢測仔豬中的病毒。
  • 用PCR法從腸、扁桃體、淋巴結和糞便中分離病毒。

僅能對症治療。沒有可用的商品疫苗。美國曾經有一個,但現在已經不在市場上出售了。水合作用是主要的治療措施,控制併發感染有助於我們減少影響,同時加強生物安全措施、 延長空欄時間和嚴格控制環境條件,對仔豬至關重要。主要目的是儘快感染豬場的所有動物,以獲得主動免疫。

主要控制措施以預防為主:

  1. 生物安全:僅用於豬場的衣物、訪客控制、飼料運輸和動物。
  2. 在不同的生產區域嚴格執行全進全出。用65ºC的熱水清洗和消毒。
  3. 防止貓狗進入豬場。
  4. 有效的消毒,滅鼠和害蟲控制程序。
  5. 陰性後備母豬和公豬進入繁育舍。
  6. 後備母豬進行8-9周的隔離和馴化,嚴格觀察其胃腸道症狀。
  7. 飲用水消毒程序。
  8. 仔豬在出生後24小時內採食初乳。

血凝性腦脊髓炎病毒

它在北美和歐洲豬群中很普遍,但少見臨床疾病。這是因為大多數被感染的母豬都具有免疫力,並通過初乳將抗體傳遞給仔豬,從而在仔豬易感期間保護仔豬。儘管該病毒可以感染任何階段的豬,但它只會在小於4周齡的仔豬中引起臨床疾病。毒株的毒力各不相同,導致兩種不同的疾病,嘔吐和消瘦病或腦脊髓炎。兩者都在約4日齡時突然發作,並影響整窩仔豬。這就是為什麼區分感染和疾病總是很重要的原因。

豬流行性腹瀉

這是一種具有高度傳染性的疾病。這種病毒的基因組結構和複製與影響其他動物和人類的的基因組結構和複製非常相似。不同國家臨床分離的病毒毒力相似,遺傳分散性小。僅已知一種血清型。上世紀70年代,這種流行病在歐洲蔓延,造成哺乳仔豬嚴重腹瀉,斷奶仔豬和育肥仔豬反覆腹瀉。歐洲和亞洲在20世紀80年代、90年代及2000-2009年(意大利、韓國、泰國)都爆發了新的流行,全球大多數生豬生產國都出現了間歇性爆發。

發病

主要傳播途徑是直接或間接糞口途徑,通過感染的陽性動物以及受汙染的車輛和訪客傳入豬場。病毒在感染豬體內的排毒時間為7-9天,病毒在攜帶豬體內的持續時間尚不清楚。因此,在疾病急性爆發後,病毒在豬場的持續或消失時長是高度可變的。該病毒在高於60度的溫度下會被破壞,在37度時穩定。潛伏期只有一天或一天半。病毒複製發生在小腸絨毛上皮細胞的細胞質中。其可導致腸上皮細胞變性,並引起明顯的腸絨毛萎縮,導致吸收營養的能力大大降低。

臨床症狀

在生產的任何階段發病率都可以達到100%,在繁殖母豬中的發病率更高。哺乳仔豬的死亡率可高達100%,通常在30-50%之間。主要的臨床症狀是水樣腹瀉,除嘔吐和食慾不振外,還導致哺乳仔豬在2-4天之內因脫水而死亡。斷奶仔豬和育肥豬一週後可從腹瀉中恢復,表現為厭食、嗜睡和大幅度的生長遲緩。繁殖母豬受到臨床感染後,可獲得很強的免疫力,並通過初乳傳給仔豬。在種豬場中,該病的病程通常最多持續一個月,具體時間取決於種豬場的規模和生產系統。如果併發症是由胃腸道感染引起的,則可延長病程,如大腸埃希菌、產氣莢膜梭菌、輪狀病毒、豬異孢子菌、沙門氏菌、胞內羅氏菌或短尾絲蟲。需要注意的是,僅在小腸內發現病變,小腸看起來膨脹,有淡黃色的水狀物,且發現胃是空的。腸絨毛萎縮率高達70%,腸細胞空泡化,酶活性降低。

診斷

儘管臨床症狀不是特異性的,但其相當明顯。必須在實驗室通過適當的樣本進行抗原分離來確認診斷。最合適的樣本是腹瀉第一天冷凍的小腸切片,且需來自大量動物的樣本。必須從有臨床症狀的幾個階段的動物身上採集樣本。直接免疫熒光和免疫組化檢測技術具有很強的特異性。ELISA技術可檢測糞便中的抗原,PCR還可以區分豬流行性腹瀉和豬傳染性胃腸炎病毒。感染後一週出現抗體,感染後4個月在感染豬場達到高峰,然後下降。

僅通過支持性護理進行治療,重點是使用鹽水,電解質和代乳品為哺乳和斷奶仔豬補水。為了建立強大的免疫力,通過初乳將特異性IgA從母豬傳到仔豬至關重要。

豬呼吸道冠狀病毒

它在國際上的發病率和流行率很低,目前對生豬生產的經濟影響很低。這種病毒是感染呼吸道的豬傳染性胃腸炎病毒家族的變種,不會通過糞便排出。豬呼吸道冠狀病毒產生中和豬傳染性胃腸炎病毒的抗體。這種病毒通過直接接觸或氣溶膠傳播感染所有階段的動物,在豬養殖密度高的地區更為普遍。這種表現是亞臨床的,因此我們可以在世界上大多數國家發現許多沒有任何臨床症狀的血清陽性動物。它的基因組結構和複製與其他動物物種和人類非常相似。

發病機制

傳播途徑是經口直接傳播,或通過空氣間接傳播。該病毒在呼吸道(鼻粘膜和肺)中複製,並感染鼻上皮,氣管,支氣管,細支氣管和肺泡中的細胞。儘管可以在感染後6天感染公豬的精液中發現該病毒,但它不會穿過胎盤屏障。初乳的被動免疫通常持續10-15周,這與進入育肥階段和動物的混群時間相吻合,此時動物感染的風險最高。感染後,病毒經鼻排出的時間約為7-15天。其流行是季節性的,在寒冷月份增加,而在溫暖月份減少。

臨床症狀

臨床症狀包括咳嗽,呼吸困難,腹式呼吸,嗜睡,厭食和輕微發育遲緩;症狀與豬呼吸系統疾病綜合症中的大多數症狀相似。豬繁殖與呼吸綜合徵病毒或細菌感染因子併發會使症狀惡化,在這些情況下會引起嚴重的肺炎。呼吸道冠狀病毒可以位於上呼吸道和下呼吸道。最典型的病變(不是病理性病變)是:

  • 肺實質化
  • 支氣管間質性和支氣管卡他性肺炎
  • 支氣管上皮增生伴隨上皮細胞丟失
  • 白細胞、淋巴細胞和巨噬細胞浸潤到肺泡隔中

診斷

臨床症狀不是病理學上的。病變會有幫助,但很難根據症狀做出明確診斷,必須通過將適當的樣本送往實驗室進行病毒分離來確認,以肺組織,鼻粘膜上皮和鼻液為重點來確認。PCR使我們能夠區分胃腸道冠狀病毒和呼吸道冠狀病毒。ELISA和病毒中和法檢測中和抗體,無論從定量上還是定性上,都無法區分它們是否來自一種或另一種病毒。血清學用於檢查後備母豬以確認其陰性狀態。在VN的情況下,在感染後一週檢測到抗體,而在豬傳染性胃腸炎的案例中,則在感染後18個月持續存在,儘管尚不清楚呼吸道冠狀病毒抗體的持續時間。

預防和控制

哺乳仔豬和斷奶仔豬早期感染呼吸道冠狀病毒可導致對豬呼吸道冠狀病毒的免疫,也產生了針對豬傳染性胃腸炎冠狀病毒引起的胃腸道問題的部分免疫。沒有有效的抗生素或抗病毒治療,有針對呼吸道症狀和繼發性疾病的治療。第一項預防措施是通過與育種公司討論,並在隔離期間進行檢測,防止病毒通過後備母豬進入豬場。內部和外部生物安全措施是防止該病的最大保障之一。同樣推薦延長空欄時長和採用全進全出系統。目前還沒有可用於豬呼吸道冠狀病毒的商品疫苗。



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