桂紅 （湖南省永州市祁陽(yáng)縣畜牧水產(chǎn)局 426100）

豬繁殖與呼吸綜合征 （Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome，PRRS）自20世紀(jì)80年代在美國(guó)爆發(fā)以來(lái)，給全球養(yǎng)豬業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。PRRS由豬繁殖與呼吸綜合征病毒 （PRRSV）引起，2006年我國(guó)爆發(fā)的 “無(wú)名高熱病”豬病疫情，經(jīng)診斷為由變異的PRRSV導(dǎo)致，稱為高致病性豬繁殖與呼吸綜合征 （Highly Pathogenic Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome， HP-PRRS）。 與 PRRS 相比，HP-PRRS具有更高的發(fā)病率及致死率[1]。感染PRRSV的發(fā)病豬表現(xiàn)出四肢和耳部皮膚發(fā)紺，故PRRS又稱 “藍(lán)耳病”。PRRS能引起妊娠母豬流產(chǎn)、產(chǎn)死胎、木乃伊胎及弱仔等繁殖障礙，仔豬則出現(xiàn)呼吸道疾病[2]。PRRS傳播快、傳染性強(qiáng)，PRRSV感染豬表現(xiàn)出發(fā)熱、厭食、呼吸困難，并造成繼發(fā)性感染導(dǎo)致豬只死淘率增加，PRRS的頻繁爆發(fā)給全球養(yǎng)豬業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[3]。目前PRRSV/HP-PRRS在我國(guó)爆發(fā)性流行態(tài)勢(shì)已得到有效控制，近幾年趨于零散式發(fā)展，但在我國(guó)各省區(qū)依然存在[4]。此外，由于PRRSV具有廣泛變異性和毒株多樣性，對(duì)于該病的免疫防控及完全控制依然存在巨大挑戰(zhàn)。

1 病原學(xué)

1.1 PRRSV的生物學(xué)特性

PRRSV屬尼多病毒目 （Nidovirales），動(dòng)脈炎科病毒屬（Artevrriidae）[5]，為單股正鏈RNA病毒。PRRSV有囊膜，直徑為45～65nm，病毒粒子呈球形或卵圓形，核衣殼直徑為23～35nm，呈二十面體對(duì)稱，其表面有纖突[6]。PRRSV的RNA大約含15000個(gè)堿基，含9個(gè)開放閱讀框 （Open Reading Frames， ORFs）： ORF1a/1b， ORF2a/2b， ORFs3～7[7]， 每個(gè)ORF與相鄰的ORF均發(fā)生部分重疊。其中ORF1a/1b編碼RNA復(fù)制酶，與PRRSV的復(fù)制相關(guān)，ORF1a編碼的寡聚蛋白經(jīng)加工后形成NSP1α、NSP1β、NSP2～5這6種非結(jié)構(gòu)蛋白。ORF2～ORF5分別編碼囊蛋白GP2a/2b、GP3、GP4和GP5[8]，其中GP3是突變性最高的蛋白之一，有一定的抗免疫作用，GP4為RRSV主要結(jié)構(gòu)蛋白，與免疫導(dǎo)向性相關(guān)，GP5則與機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體有關(guān)[9]。ORF6編碼膜基質(zhì)蛋白 （M蛋白），其分子量為18～19kD，M蛋白能刺激T淋巴細(xì)胞增生，誘導(dǎo)細(xì)胞免疫；ORF7編碼核衣殼蛋白 （N）[10]。

根據(jù)基因序列和抗原特性上的不同，PRRSV可劃分為歐洲型 （Ⅰ型）和美洲型 （Ⅱ型）兩個(gè)血清型，兩種毒株間僅有大約80%的氨基酸同源性，美洲型為我國(guó)主要流行的毒株，但在一些地區(qū)也分離到歐洲型毒株[11]。Ⅰ型和Ⅱ型的NSP2蛋白存在很大差異，其氨基酸序列僅有32%的同源性，而變異株HP-PRRSV也是由于PRRSV的NSP2缺失30個(gè)氨基酸導(dǎo)致的[12]。ORF5編碼的GP5為PRRSV最容易發(fā)生變異的結(jié)構(gòu)蛋白，同時(shí)也最具有抗原性。疫苗毒在豬體內(nèi)增殖過(guò)程中，PRRSV基因組選擇性地向強(qiáng)毒株發(fā)生突變，且隨著病毒復(fù)制時(shí)間的延長(zhǎng)，其遺傳變異性及抗原變異性均呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢(shì)，其中ORF5的突變速率最高，其選擇性突變能力也最強(qiáng)。有研究顯示，這一特性有利于PRRSV的免疫逃避[13]。

1.2 PRRSV致病機(jī)理

PRRSV對(duì)豬肺泡巨噬細(xì)胞 （PorcineAlveolar Macrophages，PAM）具有親嗜性，主要感染豬體內(nèi)的PAM。在感染過(guò)程中，PRRSV首先與PAM表面的硫酸乙酰肝素（Heparin Sulphate，HS）接觸，隨后轉(zhuǎn)換成與唾液酸黏附素（Sialocadhesin，Sn）發(fā)生更穩(wěn)定的互作，形成病毒-受體復(fù)合體[14]。復(fù)合體在網(wǎng)格蛋白的介導(dǎo)下發(fā)生內(nèi)吞，隨后進(jìn)入早期包涵體中，在包涵體和PAM表面的CD163（Cluster of Differentiation 163）的作用下，病毒基因組隨之被釋放至細(xì)胞質(zhì)中[14]。PAM被破壞后釋放的超氧化物陰離子使黏膜纖毛系統(tǒng)受損，導(dǎo)致肺泡屏障作用的下降甚至喪失，病原菌侵入肺內(nèi)導(dǎo)致繼發(fā)性感染[15]。

在感染PRRSV早期，PRRSV的GP5蛋白免疫顯性表位誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生非中和抗體免疫反應(yīng)，以減弱或屏蔽下游的中和表位，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)體不能產(chǎn)生相應(yīng)的免疫應(yīng)答[16]。研究表明，PRRSV逃避及延遲中和抗體過(guò)程主要由GP5蛋白的第51位氨基酸和GP3的131位氨基酸N端糖基化介導(dǎo)產(chǎn)生[17]。

PRRSV具有抗體依賴性增強(qiáng) （Antibody-dependent enhancement，ADE)的生物學(xué)特性，ADE的作用使PRRSV更易于侵入靶細(xì)胞[18]。有研究顯示，與單獨(dú)注射PRRSV相比，豬注射PRRSV和PRRSV抗體后，病毒在胎豬體內(nèi)的復(fù)制顯著增強(qiáng)，而在體外培養(yǎng)的PAM中加入PRRSV抗體后，PRRSV數(shù)量也顯著增加[19]。由于PRRSV的ADE作用，當(dāng)母源抗體水平降至保護(hù)水平以下時(shí)，通過(guò)母原抗體獲得PRRSV被動(dòng)免疫的仔豬患病風(fēng)險(xiǎn)隨之增加，這也為PRRS防疫帶來(lái)困難。此外，PRRSV感染后可引起仔豬淋巴細(xì)胞增生，使其發(fā)生免疫損傷，并誘導(dǎo)外周血單核細(xì)胞和肺泡巨噬細(xì)胞等凋亡[20]。PRRSV還可通過(guò)誘導(dǎo)調(diào)節(jié)T細(xì)胞分化及T細(xì)胞免疫[21]、影響細(xì)胞因子的釋放[15]、抑制樹突狀細(xì)胞功能[22]等多種途徑抑制機(jī)體天然和適應(yīng)性免疫應(yīng)答。

2 PRRS的診斷

PRRSV傳染性強(qiáng)，主要經(jīng)過(guò)呼吸道等的水平傳播及胎盤的垂直傳播，對(duì)不同生長(zhǎng)階段及品種的豬均具有感染力。病豬、帶毒豬、病母豬所產(chǎn)的仔豬均具有傳染性，病豬分泌物、精液、排泄物污染的飼料和水、死胎、胎衣等都可成為傳播媒介，且感染豬臨床癥狀消失后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)仍能排毒[23]。與PRRSV相比，HP-PRRSV感染豬發(fā)病率更高、發(fā)病急、傳播快、病程長(zhǎng)，且病死率極高。HP-PRRSV在妊娠母豬和1月齡以內(nèi)的仔豬最易感，肥育豬也會(huì)發(fā)病，40日齡以內(nèi)的仔豬病死率高達(dá)100%，育肥豬病死率達(dá)50%[24]。

豬感染PRRSV的5d左右即出現(xiàn)明顯臨床癥狀。癥狀包括體持續(xù)高熱 （體溫達(dá)41℃以上）、精神沉郁、食欲低下，發(fā)病早期皮膚發(fā)紅，而隨病程發(fā)展，病豬出現(xiàn)咳嗽、氣喘等呼吸道癥狀，四肢、耳部出現(xiàn)藍(lán)紫色。妊娠母豬早產(chǎn)、流產(chǎn)、產(chǎn)死胎、木乃伊胎和弱仔，仔豬斷奶前死亡率增加[25]。病豬剖檢可見胸腔積液，全身組織器官均有不同程度的淤血、腫脹，皮下彌漫性出血，肺充血嚴(yán)重，肺間質(zhì)浸潤(rùn)增寬，肺泡浸潤(rùn)、出血。鏡檢可見肺組織有明顯出血現(xiàn)象，肺泡面積縮小，血管壁變薄，毛細(xì)血管內(nèi)皮腫脹[26]。

除臨床診斷，逆轉(zhuǎn)錄PCR（Reverse Transcription-PCR，RT-PCR）、酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定 （Enzyme Linked Immunosorbent assay，ELISA）、免疫過(guò)氧化物酶細(xì)胞單層試驗(yàn) （IPMA）、 間接免疫熒光試驗(yàn) （Indirect Immunoinfluscent Assay，IFA）、原位雜交 （In Situ Hybridization，ISH）、基因芯片等實(shí)驗(yàn)室診斷技術(shù)[27]為準(zhǔn)確、快速確診PRRS，防止病情蔓延、減少損傷提供有效方法。其中ELISA由于樣品檢測(cè)時(shí)間短，且操作過(guò)程方便易行，具有高特異性和敏感性，常用于大規(guī)模的檢測(cè)[28]。RT-PCR技術(shù)是近年來(lái)快速發(fā)展的一種有效的分子生物學(xué)診斷技術(shù)，檢測(cè)快速、準(zhǔn)確，在PRRSV感染初期具有高靈敏度，而新建立的多重PCR、RTPCR-RFLP等技術(shù)不僅可檢測(cè)各種臨床樣品，還可鑒別不同基因型的毒株，區(qū)分疫苗株和野毒株[29]，在PRRSV檢測(cè)中廣泛應(yīng)用。

3 PRRS的疫苗防控

3.1 滅活苗與弱毒苗

疫苗免疫是控制PRRS流行經(jīng)濟(jì)比較有效的措施。PRRS疫苗最早于1993年在歐洲開始使用之后北美也開始使用疫苗預(yù)防該病。臨床上主要使用滅活苗和弱毒苗來(lái)防控PRRS，其中滅活苗生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，能有效避免散布病毒和造成新疫源的危險(xiǎn)，具有安全、便于貯存及運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)[30]。接種滅活苗的PRRSV感染豬的中和抗體滴度和抗干擾素IFN-γ分泌明顯提高[31]。但滅活苗產(chǎn)生的免疫主要為體液免疫，誘導(dǎo)細(xì)胞免疫的能力低，導(dǎo)致免疫效果不理想，不能有效清除感染豬體內(nèi)的病毒，常導(dǎo)致免疫失敗[32]。此外，滅活苗的還有免疫劑量大、需多次接種等缺點(diǎn)。

通過(guò)不同的手段，使PRRSV毒力減弱或消失產(chǎn)生弱毒苗，接種后可刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生針對(duì)PRRSV的免疫反應(yīng)。與滅活苗相比，弱毒苗具有產(chǎn)生抗體快、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、保護(hù)力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，并且在改善臨床癥狀的效果比滅活苗好，但弱毒苗存在散毒和毒力返強(qiáng)的潛在危險(xiǎn)[33]。研究表明，從胎兒、死胎及死亡仔豬中分離的疫苗源毒能感染妊娠母豬，接種PRRS弱毒苗導(dǎo)致母豬繁殖性能下降，甚至能通過(guò)子宮感染胎豬[34]。

3.2 新型疫苗

隨著分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)步，新型PRRSV疫苗得到快速發(fā)展，一系列新型疫苗開始出現(xiàn)，并在實(shí)驗(yàn)室階段展示良好的應(yīng)用前景。基因工程疫苗是新型疫苗的研究重點(diǎn)，包括活載體疫苗、核酸疫苗、重組疫苗等?；畈《据d體疫苗是將PRRSV的免疫相關(guān)基因整合進(jìn)另一種載體基因組，動(dòng)物被接種后，PRRSV免疫原基因可隨載體復(fù)制而表達(dá)，從而使機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答并獲得對(duì)PRRSV的抵抗力。與機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體有關(guān)的GP5通常作為整合基因，如表達(dá)PRRSV GP5蛋白的重組牛痘病毒、傳染性胃腸炎病毒、重組偽狂犬病毒的活載體疫苗，此外還有表達(dá)GP5和GP3的重組禽痘病毒活載體等[35]。核酸疫苗則通過(guò)把外源基因插入真核質(zhì)粒載體上構(gòu)成重組質(zhì)粒，重組質(zhì)粒注射到動(dòng)物體內(nèi)后，外源基因隨著宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄合成抗原蛋白，從而激活機(jī)體免疫系統(tǒng)[36]。Zhang H B[37]等制備VPIL4/IL6-CNP為一種新型PRRS疫苗，該疫苗融合了豬白細(xì)胞介素4（IL-4）和白細(xì)胞介素（IL-6），可提高仔豬免疫功能。

除上述幾種疫苗，亞單位疫苗、基因缺失疫苗也是近年來(lái)研究較多的新型疫苗。與傳統(tǒng)的疫苗相比，這些新型疫苗可顯著提高機(jī)體體液免疫和細(xì)胞免疫應(yīng)答。不過(guò)這些疫苗的研制依然還處于實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)階段，要真正應(yīng)用于臨床大規(guī)模免疫，仍需要很長(zhǎng)的時(shí)間。

4 結(jié)語(yǔ)

PRRSV基因組及抗原性的高度易變異性，以及該病毒所具有的逃避機(jī)體免疫監(jiān)視能力，防疫及完全控制PRRS依然任重道遠(yuǎn)。此外，PRRSV還可抑制機(jī)體免疫應(yīng)答，使其他病原的易感性增強(qiáng)，臨床上通常表現(xiàn)為豬繁殖與呼吸綜合征與豬圓環(huán)病 （PCV）、豬瘟 （SFV）等疫病的綜合癥狀，這給PRRS的診斷及治療造成極大干擾。PRRSV易變異性等生物學(xué)特征給豬群有效免疫帶來(lái)挑戰(zhàn)，但疫苗免疫依然是控制PRRS流行的重要途徑，研發(fā)確實(shí)、高效、可靠的新一代疫苗是控制PRRS的重要途徑。此外，豬場(chǎng)免疫程序中應(yīng)充分考慮PRRSV疫苗與CSF、口蹄疫 （FMD）、PCV等疫苗之間的干擾現(xiàn)象，避免影響免疫效果。在加強(qiáng)對(duì)PRRSV的病毒流行學(xué)及病毒作用機(jī)制等的研究、加快疫苗研制的同時(shí)，必須加強(qiáng)飼養(yǎng)管理、生物安全及環(huán)境控制，提升豬群免疫力，發(fā)病后采取抗病毒與中藥治療結(jié)合的方式，防止繼發(fā)感染，及時(shí)進(jìn)行病畜淘汰及尸體無(wú)害化處理等措施，防止PSSR的擴(kuò)散流行。

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