非洲猪瘟病毒(上)
时间:2018/8/8 15:07:11浏览量:5699
背景
非洲猪瘟( African swine fever,ASF、)于1921年在肯尼亚第一次被报道,当时该病从非洲野猪传播给家猪,引起了一种死亡率为100%的疾病。在1957年之前该病只存在于非洲,之后该病由安哥拉传播到了里斯本,表现为一种死亡率接近100%的急性症状。该病于1960年传播到西班牙,随后到达法国(1964)、意大利(1967、1969、1993)、马耳他(1978)、比利时(1985),直至1986年新西兰也发生了该病的流行。ASF成为了葡萄牙和西班牙的一种地方病,直到1995年,因成功地实施了集中扑灭净化措施,两国扑灭该疫病。ASF在19世纪70年代到达西半球,发生疫病的国家包括古巴(1971)、巴西(1978)、多明尼加共和国(1978)和海地(1979),但是之后被彻底根除了。当前,ASF是很多撒哈拉以南的非洲国家的地方病。在欧洲,ASF是撒丁岛(意大利)的一种地方病,在2007年,该病进入了高加索地区和俄罗斯联邦,这对于它周边的欧洲或亚洲国家都是一个威胁。
非洲猪瘟病毒(ASFV)是一种大型的、复杂的虹形病毒,能导致高传染性、出血性疾病,所有品种和年龄的猪均可感染,ASF是一种复杂的疾病,还有可能引起向四周快速传播和重大的社会经济问题,以西班牙为例,政府为扑灭ASF的项目(1985-1995)花费了将近1亿美元,对ASF的成功控制很大程度上依赖实验室快速诊断技术和严格的卫生控制措施。现在还没有治疗措施或者有效的疫苗来控制该病,因此,ASF被认为是危害较大的全球性动物疾病。
病因学
ASFV是一个复杂的二十面体DNA病毒,是非洲猪瘟病毒科,非洲猪瘟病毒属的唯一成员。其病毒粒子包括许多同轴心结构,外部有六角形膜,六角形膜是病毒穿过细胞膜出芽时形成的。电子显微镜观察表明,ASFFV病毒粒子的平均直径大约是200mm。
ASFV的基因组与痘病毒基因组很相似,该病毒基因组包括一个线性的双链DNA分子,根据病毒株的不同其大小约为170-190kb,它包含一个共价修饰、末端反向重复,大小为2.1~2.9kb的序列,整个DNA序列两条链包含151~167个开放阅读框。
DNA的结构包括两个可变的末端和一个125KB左右的保守的中心区域。左侧可变区(38~47kb)和右侧可变区(13~16kb),编码五个多基因家族(MGFs),分叫做MGF1O0, MGF110, MGF300,MGF360,和MGF505/530。MGF的片段(3-20kb)的缺失和插入是基因组的大小变化的原因所在。不同来源的ASFV分离株在MGF上同提示这些区域或许与抗原变异演化和疫逃逸机制相关。较小变异(<1kb)多发生在125kb的保守中心区中的中心可变区(CVR).
从不同地区和宿主(家猪、疣猪、扁虱)上分离得到的1非洲和欧洲ASFV分离株,毒力大小各不相同,在基因组水平也呈现显著的遗传差异,此分析揭示源于同一谱系的强弱毒毒株也存在遗传差异性,强毒分离株含350或505个多拷贝基因家族,而弱毒株则是缺失的。这些区域已经功能分析证实为侵染巨噬细胞和蜱传宿主范围的重要决定因素。
在细胞内的病毒粒子中至少有28种结构蛋白被证实,有超过100种的病毒诱导蛋白从被感染猪的巨噬细胞中发现。黏附蛋白p12和p24在病毒粒子的细胞外膜被发现,而蛋白p150,p37,p34,p14位于病毒核内。病毒外膜还有CD2v(红细胞吸附蛋白)蛋白,该蛋白是病毒粒子唯一的糖蛋白。某些蛋白,比如病毒衣壳的主要成分p72或者病毒外模的主要成分p54、p30,p12等都具有抗原性。据报道,有超过50种特异蛋白质都有免疫性,能够与感染或康复猪血清发生反应,尽管没有证实它们在诱导保护性免疫中的作用,但可以作为血清学诊断的候选抗原。
ASFV不能诱导中和抗体,因此还没有对血清型进行分类,但是,基于p72基因的部分核酸序列分析的基因型分型,已经明确了22种AsFV的基因型。亚型是根据p54的全基因序列比对分型;通过对B602L中的CvR的分析可以做更进一步区分。
ASFV的22种基因型都是在非洲发现的首先在非洲西部发现的基因1型,其余21种基因型是在非洲大陆东部和南部发现的。起先在欧洲和西半球分离到的ASFV基因型都是在非洲西部发现的基因1型。但是,就像在非洲东南部存在的所有基因型一样,基因Ⅱ型也在2007年的时候传播到了高加索地区。
ASFV在pH4~10的溶液中比较稳定,但是在pH<4或者pH>11.5、不含血清的培养基中会立刻失活(EFSA,2010),该病毒能在5℃的血清中存活6年,在pH13.4、含25%的血清培养基中能存活数日。60℃加热30min,或者56℃加热70min ASFV就能被灭活。许多溶剂能够通过溶解囊膜使该病毒失活,但是ASFV能够抵抗蛋白酶和核酸酶降解酶.
ASFV流行株主要通过猪的单核细胞或巨噬细胞培养分离鉴,病毒在普通细胞中不能复制。在实验室多株ASFV已经在普通细胞中适应生长,包括VERO、MS和CV细胞系。最近,COS-1细胞系已经用于流行株的分离鉴定和滴定,以及实验室工程ASFV毒株传代。
公共卫生
ASFV不会感染人,也不会直接对公共卫生造成危害。但是,ASFV对猪及猪产品、食品安全有很重要的社会和经济影响,特别是在那些以猪产品为主要蛋白质来源的国家。
流行病学
ASF是撒哈拉以南20多个非洲国家的方流行病,在欧洲,ASF是撤丁岛( Sardinia)地区(意大利)的流行病,分子流行病学的研究证明,这是由于19世纪70年代基因1型毒株的引入导致的(1978),在2007年6月,ASF在格鲁吉亚暴发,随后在高加索地区发现了这种病毒,随后,这种病毒很快扩散到了阿美尼亚,阿塞拜疆和前苏联,然后到达了乌克兰边境,以及苏联西北部波罗的海和巴伦支海附近。这次暴发是由在非洲东南部流行的基因Ⅱ型引起的,调查结果已经证明,这次暴发是由于2007年欧洲ASFV的单一入侵,到现在为止还没有发生分子的变异。
不论是野猪还是家猪,都是ASFV的天然宿主。欧洲野猪比较容易被ASFV感染,表现的临床症状和死亡率与家猪很相似,相反,有三种非洲野猪可以隐性带毒,成为病毒储存器,这三种动物是:疣猪、大林猪和非洲野猪。
在非洲,ASFV的传播有一个比较复杂的循坏周期,包括非洲野猪,软蝉虫和家猪。在东部和南部地区,病毒传播遵循一个古老的森林型周期,涉及软蜱和无症状感染疣猪和丛林猪,在流行地立现了两种传统的传播方式:一种是不包括疣猪的猪/蜱传播方式,另一种是猪/猪传播方式。
在欧洲,健康动物包括家猪和野猪与蜱的直接接触造成的传播是最常见的传播途径,ASFV在家猪中的传播通过口腔、呼吸道以及其他裸露的部位。猪还有其他感染方式,比如说蜱的叮咬;皮肤的伤口;肌内注射、皮下注射、腹腔注射、静脉注射。
许多种软蜱都是ASFV的携带者和传播者,包括非洲钝缘蜱和伊比利亚半岛的游走钝缘蜱。在伊比利亚半岛还会有游走的钝缘,这样的生物携带者之间发生的间接传播。尤其是在户外进行养猪生产。这些病毒携带者在欧洲西部的危害暂时还不清楚。通过比较在欧洲和在非洲软蜱对ASFV的复制,发现了一个疾病流行病学方面的重要区别。ASFV经卵传播和种间传播的方式已洲钝缘蜱上得到证明,但是在欧洲,在游走钝缘蜱上只发现了种间传插传播方式。非洲也存在钝缘软蝉能够在实验条件下将ASFV传播给家猪。在南以及北美广泛分布的许多种类的蜱都能携带和传播ASFV。经过测验,所有种类的钝缘蜱都对ASFV易感。
ASFV的潜伏期变化范围很大(4~19d),这取决于它的种类以及它传播的途径。被野毒株感染的家猪在潜伏期即在临床症状显现之前就向外界排毒。观察到临床表现之后,ASFV能够通过分泌和排泄使排毒达到高部对AsFV易感(EFsAsFV的伏期变化范围很取决于它的种类以及它传播的途径,被野每染的家在伏期即在临体症状显现之前就界排毒,现察到临床表现之后,ASFV能够分路和排排毒达到高峰,包括鼻涕、粪便,尿液,结膜渗出物,肠道内气体和伤口流出的血液,同时,伴随高抗体水平,康复猪能保持长时间的病毒血症,而且病毒能够在组织中存活数周至数月,一旦在家猪中发现ASFV,家猪会成为该病重要的传染源,并且是在ASF扑杀过程重要的考虑对象。
非洲野猪中感染ASFV时组织中含有较低滴度的病毒,病毒血症不明或不出现,这类病毒已经足够通过扁虱传播感染家猪,但却不能引起哺乳动物间的相互感染,这样的传播方式使得在非洲ASFV非常困难。
ASFV在环境中比较稳定,能够在污染的环境中保持感染性超过3天,在猪的粪便中保持感染性能达到数周,ASFV能够在室温保存的血清或血液中存活18月,能够在腐烂的血液中存活15周,能够在冰生肉中存活数周至数月,在腌制处理的产品中,比如巴拿马火腿,经过30d的腌制处理后就不会发现有感染性的病毒,西班牙腌制的猪肉产品,比如塞拉诺火腿和肘子,经过140d后就不会存在ASFV,伊比利亚腰子经过12d不含AsFV,70℃制成的熟的或者罐头火腿中从没发现过有感染性的ASFV,ASFV在去骨肉,含骨肉,肉里110天就会失去感染性,在烟熏的去骨肉里面30d就会感染性。
ASFV在脂质溶剂、洗涤剂、氧化剂里面很容易失去活性活,比如说次氯酸盐和苯酚,还有一些对时间和温度比较依赖的商业性的消毒剂。例如,ASFV与2.3%的氯和3%的邻苯基苯酚,或者合成碘溶液接触30min就会失活,其他使ASFV的有效措施包括福尔马林、氢氧化钠、丙内酯,甘油醛和乙酰亚乙胺。
总之,肥皂水、洗涤剂、碱性物质对畜舍、器具、衣物、工具、人类居所等非常有效。飞机的消毒剂推荐使用卫康。被病毒污染的饲料、饮水和肥料应该被掩埋和焚烧。被ASFV染的猪粪可以用1%的氢氧化钠或者氢氧化钙4度调价下处理3min或者0.5%的氢氧化钠或氢氧化钙处理30min,扑杀蜱建议使用杀虫剂(有机磷脂类和合成的拟除虫菊酯)。
王亚霆
非洲猪瘟( African swine fever,ASF、)于1921年在肯尼亚第一次被报道,当时该病从非洲野猪传播给家猪,引起了一种死亡率为100%的疾病。在1957年之前该病只存在于非洲,之后该病由安哥拉传播到了里斯本,表现为一种死亡率接近100%的急性症状。该病于1960年传播到西班牙,随后到达法国(1964)、意大利(1967、1969、1993)、马耳他(1978)、比利时(1985),直至1986年新西兰也发生了该病的流行。ASF成为了葡萄牙和西班牙的一种地方病,直到1995年,因成功地实施了集中扑灭净化措施,两国扑灭该疫病。ASF在19世纪70年代到达西半球,发生疫病的国家包括古巴(1971)、巴西(1978)、多明尼加共和国(1978)和海地(1979),但是之后被彻底根除了。当前,ASF是很多撒哈拉以南的非洲国家的地方病。在欧洲,ASF是撒丁岛(意大利)的一种地方病,在2007年,该病进入了高加索地区和俄罗斯联邦,这对于它周边的欧洲或亚洲国家都是一个威胁。
非洲猪瘟病毒(ASFV)是一种大型的、复杂的虹形病毒,能导致高传染性、出血性疾病,所有品种和年龄的猪均可感染,ASF是一种复杂的疾病,还有可能引起向四周快速传播和重大的社会经济问题,以西班牙为例,政府为扑灭ASF的项目(1985-1995)花费了将近1亿美元,对ASF的成功控制很大程度上依赖实验室快速诊断技术和严格的卫生控制措施。现在还没有治疗措施或者有效的疫苗来控制该病,因此,ASF被认为是危害较大的全球性动物疾病。
病因学
ASFV是一个复杂的二十面体DNA病毒,是非洲猪瘟病毒科,非洲猪瘟病毒属的唯一成员。其病毒粒子包括许多同轴心结构,外部有六角形膜,六角形膜是病毒穿过细胞膜出芽时形成的。电子显微镜观察表明,ASFFV病毒粒子的平均直径大约是200mm。
ASFV的基因组与痘病毒基因组很相似,该病毒基因组包括一个线性的双链DNA分子,根据病毒株的不同其大小约为170-190kb,它包含一个共价修饰、末端反向重复,大小为2.1~2.9kb的序列,整个DNA序列两条链包含151~167个开放阅读框。
DNA的结构包括两个可变的末端和一个125KB左右的保守的中心区域。左侧可变区(38~47kb)和右侧可变区(13~16kb),编码五个多基因家族(MGFs),分叫做MGF1O0, MGF110, MGF300,MGF360,和MGF505/530。MGF的片段(3-20kb)的缺失和插入是基因组的大小变化的原因所在。不同来源的ASFV分离株在MGF上同提示这些区域或许与抗原变异演化和疫逃逸机制相关。较小变异(<1kb)多发生在125kb的保守中心区中的中心可变区(CVR).
从不同地区和宿主(家猪、疣猪、扁虱)上分离得到的1非洲和欧洲ASFV分离株,毒力大小各不相同,在基因组水平也呈现显著的遗传差异,此分析揭示源于同一谱系的强弱毒毒株也存在遗传差异性,强毒分离株含350或505个多拷贝基因家族,而弱毒株则是缺失的。这些区域已经功能分析证实为侵染巨噬细胞和蜱传宿主范围的重要决定因素。
在细胞内的病毒粒子中至少有28种结构蛋白被证实,有超过100种的病毒诱导蛋白从被感染猪的巨噬细胞中发现。黏附蛋白p12和p24在病毒粒子的细胞外膜被发现,而蛋白p150,p37,p34,p14位于病毒核内。病毒外膜还有CD2v(红细胞吸附蛋白)蛋白,该蛋白是病毒粒子唯一的糖蛋白。某些蛋白,比如病毒衣壳的主要成分p72或者病毒外模的主要成分p54、p30,p12等都具有抗原性。据报道,有超过50种特异蛋白质都有免疫性,能够与感染或康复猪血清发生反应,尽管没有证实它们在诱导保护性免疫中的作用,但可以作为血清学诊断的候选抗原。
ASFV不能诱导中和抗体,因此还没有对血清型进行分类,但是,基于p72基因的部分核酸序列分析的基因型分型,已经明确了22种AsFV的基因型。亚型是根据p54的全基因序列比对分型;通过对B602L中的CvR的分析可以做更进一步区分。
ASFV的22种基因型都是在非洲发现的首先在非洲西部发现的基因1型,其余21种基因型是在非洲大陆东部和南部发现的。起先在欧洲和西半球分离到的ASFV基因型都是在非洲西部发现的基因1型。但是,就像在非洲东南部存在的所有基因型一样,基因Ⅱ型也在2007年的时候传播到了高加索地区。
ASFV在pH4~10的溶液中比较稳定,但是在pH<4或者pH>11.5、不含血清的培养基中会立刻失活(EFSA,2010),该病毒能在5℃的血清中存活6年,在pH13.4、含25%的血清培养基中能存活数日。60℃加热30min,或者56℃加热70min ASFV就能被灭活。许多溶剂能够通过溶解囊膜使该病毒失活,但是ASFV能够抵抗蛋白酶和核酸酶降解酶.
ASFV流行株主要通过猪的单核细胞或巨噬细胞培养分离鉴,病毒在普通细胞中不能复制。在实验室多株ASFV已经在普通细胞中适应生长,包括VERO、MS和CV细胞系。最近,COS-1细胞系已经用于流行株的分离鉴定和滴定,以及实验室工程ASFV毒株传代。
公共卫生
ASFV不会感染人,也不会直接对公共卫生造成危害。但是,ASFV对猪及猪产品、食品安全有很重要的社会和经济影响,特别是在那些以猪产品为主要蛋白质来源的国家。
流行病学
ASF是撒哈拉以南20多个非洲国家的方流行病,在欧洲,ASF是撤丁岛( Sardinia)地区(意大利)的流行病,分子流行病学的研究证明,这是由于19世纪70年代基因1型毒株的引入导致的(1978),在2007年6月,ASF在格鲁吉亚暴发,随后在高加索地区发现了这种病毒,随后,这种病毒很快扩散到了阿美尼亚,阿塞拜疆和前苏联,然后到达了乌克兰边境,以及苏联西北部波罗的海和巴伦支海附近。这次暴发是由在非洲东南部流行的基因Ⅱ型引起的,调查结果已经证明,这次暴发是由于2007年欧洲ASFV的单一入侵,到现在为止还没有发生分子的变异。
不论是野猪还是家猪,都是ASFV的天然宿主。欧洲野猪比较容易被ASFV感染,表现的临床症状和死亡率与家猪很相似,相反,有三种非洲野猪可以隐性带毒,成为病毒储存器,这三种动物是:疣猪、大林猪和非洲野猪。
在非洲,ASFV的传播有一个比较复杂的循坏周期,包括非洲野猪,软蝉虫和家猪。在东部和南部地区,病毒传播遵循一个古老的森林型周期,涉及软蜱和无症状感染疣猪和丛林猪,在流行地立现了两种传统的传播方式:一种是不包括疣猪的猪/蜱传播方式,另一种是猪/猪传播方式。
在欧洲,健康动物包括家猪和野猪与蜱的直接接触造成的传播是最常见的传播途径,ASFV在家猪中的传播通过口腔、呼吸道以及其他裸露的部位。猪还有其他感染方式,比如说蜱的叮咬;皮肤的伤口;肌内注射、皮下注射、腹腔注射、静脉注射。
许多种软蜱都是ASFV的携带者和传播者,包括非洲钝缘蜱和伊比利亚半岛的游走钝缘蜱。在伊比利亚半岛还会有游走的钝缘,这样的生物携带者之间发生的间接传播。尤其是在户外进行养猪生产。这些病毒携带者在欧洲西部的危害暂时还不清楚。通过比较在欧洲和在非洲软蜱对ASFV的复制,发现了一个疾病流行病学方面的重要区别。ASFV经卵传播和种间传播的方式已洲钝缘蜱上得到证明,但是在欧洲,在游走钝缘蜱上只发现了种间传插传播方式。非洲也存在钝缘软蝉能够在实验条件下将ASFV传播给家猪。在南以及北美广泛分布的许多种类的蜱都能携带和传播ASFV。经过测验,所有种类的钝缘蜱都对ASFV易感。
ASFV的潜伏期变化范围很大(4~19d),这取决于它的种类以及它传播的途径。被野毒株感染的家猪在潜伏期即在临床症状显现之前就向外界排毒。观察到临床表现之后,ASFV能够通过分泌和排泄使排毒达到高部对AsFV易感(EFsAsFV的伏期变化范围很取决于它的种类以及它传播的途径,被野每染的家在伏期即在临体症状显现之前就界排毒,现察到临床表现之后,ASFV能够分路和排排毒达到高峰,包括鼻涕、粪便,尿液,结膜渗出物,肠道内气体和伤口流出的血液,同时,伴随高抗体水平,康复猪能保持长时间的病毒血症,而且病毒能够在组织中存活数周至数月,一旦在家猪中发现ASFV,家猪会成为该病重要的传染源,并且是在ASF扑杀过程重要的考虑对象。
非洲野猪中感染ASFV时组织中含有较低滴度的病毒,病毒血症不明或不出现,这类病毒已经足够通过扁虱传播感染家猪,但却不能引起哺乳动物间的相互感染,这样的传播方式使得在非洲ASFV非常困难。
ASFV在环境中比较稳定,能够在污染的环境中保持感染性超过3天,在猪的粪便中保持感染性能达到数周,ASFV能够在室温保存的血清或血液中存活18月,能够在腐烂的血液中存活15周,能够在冰生肉中存活数周至数月,在腌制处理的产品中,比如巴拿马火腿,经过30d的腌制处理后就不会发现有感染性的病毒,西班牙腌制的猪肉产品,比如塞拉诺火腿和肘子,经过140d后就不会存在ASFV,伊比利亚腰子经过12d不含AsFV,70℃制成的熟的或者罐头火腿中从没发现过有感染性的ASFV,ASFV在去骨肉,含骨肉,肉里110天就会失去感染性,在烟熏的去骨肉里面30d就会感染性。
ASFV在脂质溶剂、洗涤剂、氧化剂里面很容易失去活性活,比如说次氯酸盐和苯酚,还有一些对时间和温度比较依赖的商业性的消毒剂。例如,ASFV与2.3%的氯和3%的邻苯基苯酚,或者合成碘溶液接触30min就会失活,其他使ASFV的有效措施包括福尔马林、氢氧化钠、丙内酯,甘油醛和乙酰亚乙胺。
总之,肥皂水、洗涤剂、碱性物质对畜舍、器具、衣物、工具、人类居所等非常有效。飞机的消毒剂推荐使用卫康。被病毒污染的饲料、饮水和肥料应该被掩埋和焚烧。被ASFV染的猪粪可以用1%的氢氧化钠或者氢氧化钙4度调价下处理3min或者0.5%的氢氧化钠或氢氧化钙处理30min,扑杀蜱建议使用杀虫剂(有机磷脂类和合成的拟除虫菊酯)。
王亚霆