林淑玲,楊玉棟,馬海營,沈葉盛,趙 君?*,孟凡亮*
(1.山東省棲霞市農業農村局,山東 棲霞 265300;2.山東農業大學動物科技學院/山東省動物生物工程與疾病防治重點實驗/山東省畜禽疫病防制工程技術研究中心,山東 泰安)
豬流行性腹瀉(Porcine epidemic diarrhea,PED)是由豬流行性腹瀉病毒(PED virus,PEDV)引起的以感染豬嘔吐、腹瀉為主要臨床特征的高度傳染性腸道疾病,各年齡段豬均易感,尤其對仔豬危害最大。1973年,上海農科院獸醫研究所從發生腹瀉病豬中分離到一株病毒,經鑒定確認為豬流行性腹瀉病毒。該病自 2010年發生較大變異,對我國養豬業造成巨大的經濟損失。
PEDV屬于尼多病毒目(idovirales)、冠狀病毒科(Coronaviridae)、冠狀病毒屬(Coronavirus)的一種單鏈 RNA 病毒[1]。該病毒粒子呈多邊形,大部分為球型,直徑 95~100 nm,由于具有包裹病毒的囊膜結構,因此對有機溶劑敏感,對熱相對不敏感[2]。病毒全長28kb左右,編碼4個結構蛋白(S、E、M、N)、16個非結構蛋白(NSP1-NSP16)及由ORF3編碼的輔助蛋白[3]。其中結構蛋白 S是病毒表面蛋白,與病毒的入侵、體外復制的適應性有關,有報道近幾年流行毒株中 S基因出現多處插入與缺失,呈現遺傳多樣性,因此S基因常用于PEDV遺傳進化研究,作為研究其分子生物學特征的主要檢測對象[4]。
2021年2月,山東省泰安市某豬場仔豬出現腹瀉、嘔吐癥狀,仔豬大批死亡。筆者實地考察后,剖檢病死豬,采集病料,經 PCR、病理組織學觀察,擴增其 S基因進行遺傳進化分析,最終確診該病例為PEDV感染導致的豬流行性腹瀉。針對臨床癥狀采取相應的治療措施,效果良好。本試驗為研究PEDV遺傳進化規律提供了一定的理論依據,對目前PEDV的防控具有重要意義。
1.1.1 發病豬糞便 2021年2月,山東省泰安市某規模化豬場 9日齡仔豬出現腹瀉、嘔吐癥狀2 d,表現該癥狀后的豬仔死亡率近 45 %。剖檢送檢豬只發現小腸趨于透明,內含有大量黃色液體,為PED的典型癥狀,疑似PEDV感染。采集發病豬的糞便樣品,共8份,置于青霉素瓶中凍存送檢。
1.1.2 主要試劑與材料 核酸提取試劑盒(Easypure Viral DNA/RNA Kit)、克隆試劑盒(pEASY-T1 Simlie)均購自北京全式金生物技術有限公司;膠回收試劑盒(Biospin Gel Extraction Kit )購自杭州博日科技有限公司;瓊脂糖粉購自 Sigma 公司;Taq 酶(VazymeHiScript II One Step RT-PCR Kit、DL 2 000 DNAMarker)購自諾威贊(南京)有限公司,其他化學試劑均為分析純產品。
1.2.1 臨床剖檢與病理組織學觀察 對病死豬進行病理剖檢,觀察記錄病死豬各臟器組織病變。取腸道樣品,4%福爾馬林固定,按照常規方式制作石蠟切片,經 HE染色后鏡檢觀察組織病理學變化。
1.2.2 糞便樣品處理 每份糞便加入 5倍體積的PBS緩沖液稀釋,5 000 r/min 4 ℃ 離心10 min,吸取上清液用于提取 RNA或接種細胞。待 Vero細胞單層密度達 80 % 后,取適量的糞便處理液,經 0.22 μm濾器過濾除菌,DMEM 1:1稀釋糞便處理液,然后接種細胞,同時加入適量胰酶,培養3 d后,反復凍融3次后,過濾取1 ml接種下一瓶細胞,如此連續盲傳 5代,然后吸取第五代細胞上清液進行PEDV病原檢測。
1.2.3 PEDV的PCR檢測與遺傳進化分析 按照核酸提取試劑盒提取細胞上清 RNA,反轉錄成cDNA。針對PEDV的S基因設計特異性引物:上游引物;TTCTGAGTCACGAACAGCCA,下游引物:CATATGCAGCCTGCTCTGAA,引物由上海生工合成,使用時稀釋為 10 μM。按照VazymeHiScript II One Step RT-PCR Kit(Dye Plus)試劑盒說明書反轉錄,反應程序為:逆轉錄,50 ℃ 30 min;預變性,94 ℃ 3 min;變性,94 ℃ 30 s;退火,53 ℃ 30 s;延伸,72 ℃1 min;35個循環;總延伸,72 ℃ 7 min。瓊脂糖凝膠電泳 40 min,觀察 651 bp處有無特異性條帶。將陽性特異性條帶進行切膠回收,純化后,連接 pMD18-T載體構建重組質粒,隨后轉入大腸桿菌,篩選陽性菌落后,提取質粒,送上海生工測序。測序結果通過 MEGA6軟件中的Maximum Likehood tree方法進行該分離菌株的遺傳進化分析。
患病豬精神沉郁,由于脫水導致形體消瘦,排黃色稀便。剖檢病死豬可見腸壁變薄透明,如圖 1所示,并在腸腔內聚集大量黃色液體,腸系膜血管充血,且腸系膜淋巴結水腫,腸道乳糜管減少,疑似PEDV感染。

圖1 臨床剖檢癥狀
組織學病變包括急性彌漫性嚴重的萎縮性腸炎,盲腸和結腸皮下水腫及淺層上皮細胞輕度空泡化。腸上皮細胞空泡化或大量細胞脫落。萎縮的絨毛發生融合并由退行性或再生的扁平上皮覆蓋,在固有層中存在炎性細胞浸潤,見圖2。

圖2 腸道病理組織學觀察結腸絨毛萎縮變性,充血出血
提取盲傳5代后的細胞上清中的RNA,以反轉錄后的cDNA為模板,以F:TTCTGAGTCAC GAACAGCCA,R:CATATGCAGCCTGCTCTG AA為引物,進行PCR擴增,瓊脂糖凝膠電泳,結果如圖3所示,采集的8份樣品中,有3份為PEDV陽性,陽性率為37.5 %。

圖3 臨床樣品中PEDV的PCR檢測結果
將陽性特異性條帶進行切膠回收,連接轉化后篩選陽性菌,提取質粒,送上海生工測序。測序結果顯示,三份樣品 S基因同源性 99.5 % 為同一毒株。通過MEGA6軟件中的Maximum Likehood tree方法進行該分離毒株的遺傳進化分析。從GeneBank中選取不同年份的8株PEDV序列進行比對,結果發現分離株TA2020屬于GII群。

圖4 分離株TA2020遺傳進化分析(*為分離株)
PEDV于1997年在比利時首次被分離并劃分為冠狀病毒,20世紀80~90年代該病毒在日本、韓國流行。2005~2008年在意大利、泰國等國時有發生,2010年在我國暴發PED。每一次的暴發流行,都會給當地的養豬產業造成巨大經濟損失[5]。本次豬場雖然接種了CV777滅活苗,但仍然檢測到 PEDV,這說明類似的疫苗保護性較差。在本研究中,被感染豬為 9日齡哺乳仔豬,患病后死亡率接近95 %,病豬精神沉郁排黃色稀便。剖檢病死豬可見腸壁變薄透明,在腸腔內聚集大量黃色液體,并且胃內有乳凝塊,腸系膜血管充血,且腸系膜淋巴結水腫,腸道乳糜管減少。病理組織學觀察發現,盲腸和結腸皮下水腫及淺層上皮細胞輕度空泡化,這與該病毒的致病機制相關。
此外,取病料檢測到PEDV感染,且陽性率為37.5 %,擴增其S基因,并進行序列比對發現其與 SD2014株 S基因同源性 96.67 %,據報道,SD2014株是屬于 GII群(突變群),但是此豬場之前免疫的經典毒株CV777屬于GI群(經典群),故而分析這可能是導致免疫效果不理想的原因[6]。這一點提示,不同豬場應該根據實際情況,有選擇地接種市面上的其他有關 GII群的疫苗株。
此病例提示,在平時要做好預防策略,做好安全措施,加強防御工作,加強保溫,定期消毒[7]。養豬戶要對豬舍進行大范圍的消毒殺菌工作,在豬舍的周圍撒上生石灰,防止豬流行性腹瀉導致的腹瀉的大范圍傳播,避免對其他的養豬場產生不利影響[8]。有病豬出現時,應立刻病豬注射疫苗、血清或干擾素等,阻止該病毒的蔓延。同時對癥治療,在水中加入口服補鹽液以防止脫水,當病豬出現腸道痙攣的現象,用阿托品等來緩解治療,給病豬服用次硝酸鉍、木炭等藥物可以止瀉;可在病豬的飲水中添加氟苯尼考、丁胺卡那霉素、可以防止病豬腸道進一步感染[9]。
本研究對該豬場暴發的流行性腹瀉進行了較為系統的診斷,并提出防控措施,可為該病的診斷和防控提供一定幫助。