豬繁殖與呼吸綜合征簡述

葛保華，范明杰，孔令民，徐 梅，宇 凌*

（1.山東省曹縣動物防疫監督所，山東 菏澤 274400；2.山東省菏澤市動物疫病預防控制中心，山東 菏澤 274000）

1 PRRS流行病學

豬繁殖與呼吸綜合征（PRRS）是20世紀80年代末出現的一種高度傳染性病毒疾病，主要引起妊娠母豬的流產、木乃伊胎、死胎等繁殖障礙以及各年齡段豬（特別是仔豬）的呼吸道疾病[1]。1987年美國的北卡羅林那州、明尼蘇達州和依荷華州第一次出現了以繁殖障礙為特征的PRRS。主要癥狀是妊娠母豬后期流產、死產增多，產弱仔比例顯著提高，分娩率顯著降低；母豬發情延遲現象，斷奶仔豬和哺乳仔豬出現嚴重的呼吸道癥狀，斷奶豬還出現高死亡率。由于發病原因不清楚，所以被稱為“神秘病”[2]。荷蘭在1991年分離到該病的病原命名為LV病毒株，后來歐盟把該病正式命名為豬繁殖與呼吸綜合征，國際獸醫組織1992年將其定為B類傳染病。豬繁殖與呼吸綜合征病毒主要分為兩種：歐洲型和美洲型，分別以美國1992年分離的VR-2332和荷蘭1991年分離的LV為代表毒株[3]。在中國，臺灣養豬科學研究所1993年首次報道PRRS在該地區流行[4]。1995年間，最初在我國的上海、北京爆發PRRS，隨后向其周圍的地區和省份蔓延。郭寶清等1996年首次從國內疑似病豬中分離出PRRSV，確定中國存在PRRSV[5]。隨后，PRRS發病的范圍逐漸擴大。河南省1997年召開的華中地區獸醫病理學術討論會上，報道了該病在河南地區發病情況。1998年在中國江西省一個較大規模的養殖場暴發了疑似PRRS疫情，病情持續相當一段時間找不出病原。眾多試驗結果表明，利用兔體搔癢試驗顯示豬偽狂犬病結果陰性，利用豬瘟兔體交互試驗顯示豬瘟陰性；隨機采集10頭豬豬血樣送有關部門做進一步試驗，結果豬全為豬繁殖與呼吸綜合征抗體陽性。初步確定該養殖場暴發的疾病為豬繁殖與呼吸綜合征[6]。2006年5月，我國江西省、河南省、江蘇省、湖南省、安徽省、浙江省、湖北省等22個省爆發流行以豬高熱、高發病率、高死亡率為特征的豬無名高熱病，嚴重流行于中國中南部，隨后迅速向東南、西北等各地傳播蔓延。2007年，除了2006年發生過的疫區再次發生外，在一些沒有該病發生的地區也發現了PRRS。2008年，PRRS的疫情更加嚴峻，全國幾乎各個養豬地區都出現了該病的身影。我國農業部獸醫局2007年3月根據免疫組化檢測、回歸動物實驗和實驗病理學結果，將“豬無名高熱病”的病因正式定名為高致病性豬繁殖與呼吸綜合征病毒（HP-PRRSV），其基因序列主要變異表現在Nsp2基因缺失和GP5基因的突變[7]。

2013年豬高致病性PRRSV在中國的流行特點表現為：快速大面積傳播、高發病率、高死亡率、病原種類復雜，導致嚴重的混合感染，疫情在不同地區和時間上有一定的區域空間分布特征。北方各省份發生時間較晚，感染率較南方低。2002年5月開始在很多省份發病，以后一年比一年嚴重。疫情分布的季節性特點是：每年5月中下旬南方省份開始發病，流行的高峰期出現在7～9月；北方諸省區的疫病在7月中下旬開始出現，流行高峰期出現在8～10月，極個別地區到12月仍有疫情發生；惡劣的天氣變化等流行病學因子與疫情發展密切相關，發病高峰期在2007年，此后趨于緩和，個別地區已經處于穩定狀態，而有些地區仍偶有發病。

2 PRRSV特征

2.1 病原學特性

PRRSV病毒粒子直徑為50～65 nm且有囊膜的單股正鏈RNA病毒，核衣殼直徑25～35 nm，病毒表面有明顯纖突，長約5 nm，核衣殼為二十面體且立體對稱的。在第10次國際病毒大會上，把PRRSV、猴出血熱病毒（SHFV）、小鼠乳酸脫氫酶病毒（LDV）以及馬動脈炎病毒（EAV）被認定同屬于一個新設立的套式目（NidDvirale）動脈炎病毒科（Arteriviridae）動脈炎病毒屬（Arterivirus）[8]。人們普遍人為PRRSV的抵抗力不強，不同條件里PRRSV存活時間長短不一樣，PRRSV在4℃時保存1～2 d，長期穩定保存在-20℃，長期保存在-70℃條件。PRRSV對溫度抵抗力差，低溫穩定性好，經45 min 56℃PRRSV完全喪失感染性，病毒在干燥條件快速喪失感染性；PRRSV對酸堿條件敏感，只有在6.5＜pH＜7.5的環境中能夠中穩定存在，不耐酸堿，在pH＞7.5或者pH＜6.5的環境中病毒迅速喪失感染力[9-11]。在潮濕的環境有助于PRRSV存活，在自來生理鹽水、水、井水、PBS等水中，不同毒株可以生存3～11 d，在干燥的條件下PRRSV感染性快速喪失。病毒的囊膜能被氯仿和乙醚等去污劑和脂溶劑破壞，使PRRSV復制能力喪失[12]。PRRSV能夠感染灌流收集的肺泡巨噬細胞（PAM），并在PAM細胞中生長復制，還可在傳代的CRL 11171、猴腎細胞系CL-2621、MARC-145等細胞上生長，而且在這些細胞系上均能產生明顯的細胞病變（CPE）[13]。PRRSV在PAM生長較好，在其他細胞系上培養則毒價很低，而美洲株在所有細胞系上生長都較好[14]。PRRSV不能使人的O型紅細胞及羊、豬、雞、鴨、、豚鼠、小鼠的紅細胞發生凝集，但是經脂溶劑和非離子去垢劑處理的PRRSV能使小鼠的紅細胞發生凝集。仔豬可以獲得被動免疫通過母原抗體，但是當母源抗體水平降至保護水平以下時，PRRSV會表現出抗體依賴性增強作用（ADE），仔豬的易感性增強，這種作用為PRRS病的防治帶來了困難。

2.2 PRRSV的基因組結構

PRRSV為單股、正鏈的核酸系不分節段RNA病毒，基因組約為15 kb，編碼8個開放閱讀框（ORFs），PRRSV基因組3'端有一個Poly（A）序列，其編碼順序為5'-ORFla和ORFlb-ORF（2-6）ORF7-3'端。基因組的3'端是ORFla和ORFlb，占整個基因大小的80%，負責編碼RNA聚合酶活性蛋白和病毒的復制酶。在ORFla有一個推定的半胱氨酸富集區和絲氨酸蛋白酶區，編碼區含有一個疏水區。ORFIb經鑒定有4個特殊的區域，分別為富含組氨酸和半胱氨酸的鋅指區（zinc-finger domain）；含有芯髓序列S/GDD的聚合酶基元序列（motif），該序列經常存在于大部分正鏈RNA病毒的RNA聚合酶；結合蝸牛酶基元序列或者三磷酸腺苷；還有一部分是功能研究未清楚的保守區。在ORFla和ORFlb包含的兩種結構為RNA聚合酶翻譯過程中核糖體移碼所必需，其位于重疊區能夠識別出7核苷酸結構（UUU-AAAC）和形成RNA擬節序列。ORF2-ORF7在基因組的5'端，ORF2-ORF4主要編碼囊膜有關的糖蛋白即次要結構蛋白GP2-GP4。ORF5編碼病毒的囊膜蛋白（GP5），ORF6編碼病毒的膜蛋白（M），ORF7主要編碼核衣殼蛋白（N），其中GP5和M是病毒主要表位抗原研究的比較多[15-20]。

PRRSV基因組通過產生6個亞基因組mRNA來進行表達。這些mRNA具有來自病毒基因組RNA5'端編碼區的共同前導序列，其長度超過200個堿基，并且3'端形成嵌套式結構。每個mRNA只有5'端的ORF被翻譯成蛋白。應用Northern印跡雜交試驗證實了mRNA2-7與ORF2-7的相關性。

2.3 免疫特性

2.3.1 細胞免疫

細胞免疫對于PRRSV非常重要。豬體感染PRRSV后機體內有明顯的淋巴細胞增殖反應，但是出現的很晚，發現PRRSV感染后28 d才能檢測到，感染后49 d增殖反應達到高峰，感染后77 d開始減少，和中和抗體產生的過程極其相似。PRRSV感染后，能夠抑制細胞因子IFN-α的分泌，能夠顯著的提高IL-10 mRNA的轉錄[21-23]。

2.3.2 體液免疫

PRRSV感染機體后體液免疫都很特別。有研究顯示，PRRSV感染豬體后，在21～49 d，PRRSV特異性抗體達到最大量，但是產生的大量IgM、IgG并不能保護機體免受PRRSV侵害，其沒有中和作用。1994年，Nelson等用美洲株PRRSV研究其體液免疫特點，結果顯示，PRRSV N蛋白抗體是最早檢測到，其次是PRRSV M蛋白抗體，接著是PRRSV GP5蛋白抗體[24]。PRRSV N蛋白抗體在感染后1周就能檢測到，能夠持續幾個月，但是此抗體并沒有保護作用。PRRSV最重要的中和抗體是GP5蛋白抗體，但是此抗體產生的比較晚，PRRSV干擾約30 d才能檢測到GP5蛋白抗體的產生，感染后10周才能達到最高峰，盡管GP5蛋白抗體持續時間很長，但是其水平很低，對豬體起不到保護作用[25-26]。這樣給PRRSV疫苗研制造成了嚴峻的挑戰。

2.3.3 細胞因子

PRRSV感染豬體后，造成大量巨噬細胞和單核細胞死亡，導致細胞因子釋放，主要有IL-l、IL-6、IL-8、IFN-α、IFN-β、IFN-γ等，這些都是機體主要的免疫調節細胞因子。IFN-α在抗PRRSV感染機制發揮極其關鍵的作用。T細胞通過分泌的IFN-α活化肺泡巨噬細胞功能來發揮其抗病毒作用。IFN-α也可能通過活化淋巴細胞并刺激巨噬細胞分泌IL-1和IL-6[27]。有資料說明，PRRSV感染豬體后會抑制IFN-α分泌[28]。因此，阻斷IFN-α的分泌可能會影響Th1細胞的免疫反應，極易引起二次感染。

3 PRRSV的傳播特點及臨床、病理變化

3.1 發病機理

PRRSV感染豬機體后，主要侵入肺泡巨噬細胞，首先和豬肺泡巨噬細胞表面的受體結合，研究發現肺泡巨噬細胞表面主要存在3個受體，分別是硫酸乙酰肝素、唾液酸粘附素和CD163分子。其中硫酸乙酰肝素主要是把PRRSV吸附到肺泡巨噬細胞，唾液酸粘附素介導肺泡巨噬細胞內吞PRRSV，CD163分子可能協助唾液酸粘附素內吞、PRRSV脫衣殼和將PRRSV基因組釋放到肺泡巨噬細胞的細胞質中[29]。PRRSV經細胞內吞作用進入細胞，PRRSV在肺內皮細胞和肺泡巨噬細胞中復制大量新的病毒，引起肺泡巨噬細胞大量裂解，早期肺泡巨噬細胞抵抗PRRSV的作用可能增強，但是隨著感染時間持續，肺泡巨噬細胞的防御能力逐漸下降，從而抵抗外來病原微生物的入侵，使肺泡的防御功能顯著下降，為繼發感染創造了有利的條件[27]。

3.2 傳播途徑

PRRSV有多種途徑傳播，主要傳播來源是已經發病豬和攜帶PRRSV豬。PRRSV由發病豬的鼻腔分泌物、乳分泌物、唾液、病公豬精液和尿中排出。在外界環境中，常存在于圈舍、飼草、污泥、用具、飼料、飲水及污水中。特別是在飲水、污水中能夠長時間存活，是造成PRRSV傳播的最重要的來源。病豬接觸傳播和空氣傳播也是本病的主要傳播途徑。

3.3 臨床表現

往往是豬群發病突然，體溫顯著升高，達到41℃；精神沉郁，食欲廢絕或食欲下降；出現眼瞼水腫、眼結膜炎；還伴隨氣喘、咳嗽等呼吸道癥狀；特別是耳部發紺，皮膚發紅，腹下和四肢末梢等處皮膚出現紫紅色斑塊或者是丘疹樣；有些發病豬出現不能站立、后軀無力或共濟失調等神經癥狀；仔豬發病率很高可以達到100%、死亡率也很高可達到50%，母豬流產率可達30%，成年豬也可發病死亡。

3.4 病理變化

解剖可見肺臟水腫、淤血、出血，心葉、尖葉出現灶性暗紅色實變；腦出血、淤血，有軟化灶及膠凍樣物質滲出；扁桃體化膿、出血；淋巴結出血；腎臟呈現土黃色，腎臟表面可以看到見針尖至小米粒大小的出血斑點；心肌有出血和壞死；脾臟表面或邊緣出現梗死灶；有些病例可以看到胃腸道壞死、出血、潰瘍。以上病變因為豬的病程不同、個體差異而有不同的癥狀。

4 對養殖業的危害

藍耳病給中國的養豬行業帶來了巨大的經濟損失，2006年5月，華東、中南地區的湖南、江西等省份的一些豬場，育成豬、保育豬、母豬等暴發了傳播速度快、治愈率低、死亡率高的變異PRRSV為主要因素引起的豬“無名高熱病”，此種疫情迅速傳播全國。目前，許多養豬的地區都有PRRS疫病，我國大部分大型養殖場均有PRRSV，而且傳統養豬業也存在PRRSV，其危害越來越嚴重。發病時間達到21～28 d，發病初期表現癥狀類似感冒，出現發熱、呼吸困難、食欲不振、咳嗽、嗜睡、精神沉郁等癥狀。發病幾天后，有些病豬出現耳朵外部、口鼻皮膚、腹部呈現磚紫色，最常見的是耳尖發紺，豬感染后約50%沒有任何癥狀或有非常輕微癥狀，但能夠長期攜帶PRRSV。繁殖母豬的癥狀有早產、產死胎、流產、弱仔及木乃伊胎。感染的哺乳仔豬死亡率極高，可以達到80%。肥育豬則癥狀比較輕微，出現體溫升高、厭食、易受刺激、呼吸增加、不安、發育遲緩、皮膚騷癢。PRRS臨床上較難得到控制，治療效果也不理想。但是，在一線臨床專家調查后發現，高致病性藍耳病發病有一些變化規律，豬場是否發病，與飼養條件、豬場底色病、豬場管理、防疫、營養條件等因素密切相關。

5 PRRS的防治

在我國PRRS流行廣泛，如何采取有效的措施來有效防治PRRS，已經成為全世界都關注的問題。但是目前為止，尚無有效藥物來治療PRRS，PRRS疫苗免疫仍然是防控該病的重要手段之一。在流行該病的區域內給豬接種PRRS疫苗，對繁殖障礙預防效果較好。但是運用疫苗來防控PRRSV問題重重，臨床中弱毒苗和滅活苗雖然能夠減輕臨床癥狀，但是豬群還能夠再次感染，病豬仍然能向外排毒。滅活疫苗比較安全，但是保護力不強，通常要多次反復免疫接種；弱毒疫苗雖然能夠持續長時間的免疫反應，效果較好，但這種方式很危險，能夠向外擴散病毒，而且病毒毒力有可能會返強[30-36]。

研究發現，PRRS免疫防控過程中困難重重，人們對PRRSV的免疫應答機理研究不透徹，缺少足夠理論依據對PRRS進行防治。因此，需要更進一步對PRRSV免疫應答機制進行研究，為PRRS的防治提供理論基礎。