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非洲猪瘟病毒通过猪肉、粪便、尿液、饲料、水源、空气、苍蝇、蜱等途径传播相关研究及数据汇总


现代畜牧网 http://www.zztd2008.com 2019/10/19 15:15:50 关注:102 评论: 我要投稿

  摘要
  2007年以来,非洲猪瘟(ASF)已对欧洲养猪业造成严重威胁。在波兰,非洲猪瘟疫情和受影响地区的数量每年都在增长。2018年,西欧暴发非洲猪瘟疫情,特别是在比利时,已经发现了几百头受感染的野猪。同年,该病毒出人意料地出现在中国东部、蒙古北部、越南和柬埔寨的养猪场,引起了全世界对其进一步传播的担忧。由于仍然没有可用的疫苗,控制该病的唯一方法是生物安全手段。鉴于其惊人的生存能力,确定病毒的潜在来源极为重要。本文综述了目前对ASFV生存能力和环境抗性的研究进展,并讨论了间接接触在疾病传播中的作用。
  文章信息


  简介
  非洲猪瘟(ASF)是一种引起猪高死亡率的传染病,必须向世界动物卫生组织(OIE)报告。非洲猪瘟病毒(ASFV)是非洲猪瘟病毒科家族的唯一成员,是一种大型(200nM)复杂的囊膜双链DNA病毒。ASFV可感染家猪和野猪,导致从慢性或持续感染到急性出血热等一系列症状,造成高达100%的死亡率。
  疾病传播的主要途径是易感动物和患病动物之间体液或排泄物的直接接触,以及通过受污染的饲料、猪肉、人、车辆或污染物的间接接触。在流行地区,ASFV还会感染软蜱,对该疾病流行病学起到积极作用,因为软蜱有可能间接将病毒传播给易感脊椎动物宿主。关于硬蜱(蓖麻硬蜱和网状革蜱)作为ASFV来源的研究表明,至少在实验室条件下,这些寄生虫既不促进病毒复制,也不促进蜱对猪的传播;然而,病毒DNA可以在蜱虫体内存活长达8周,使它们能够作为机械载体。Mellor等人证明,苍蝇能够在吞食ASFV感染血液后24小时内机械地传播病毒。此外,Olesen等人最近的一项研究证实,猪的感染也可能发生在口服喂饲ASFV感染血液的苍蝇之后。
  近年来,ASFV的耐药性和稳定性引起了众多研究者的关注。事实证明,无论是在0℃以下还是在4℃时,ASFV都表现出对环境条件的高抗性,并在长时间的贮藏过程中保持传染性。受感染肉类的腌制过程促使了ASFV在火腿中可存活一年以上。ASFV可以在多次冻融循环中存活,而且它在pH值为4到13之间是稳定的,可以在56摄氏度的温度下存活一个多小时。
  由于其高稳定性,ASFV能够在受污染的食物或肉类中长期存在; 因此,它们可以作为病原体越境甚至跨大陆传播的媒介。这种传播模式是ASFV进入未爆发地区的最常见途径之一。例如,2007年乔治亚州ASF的爆发是由于在Poti码头处理污染猪肉造成的。历史上也发生过类似的事件,导致了其他ASFV的引入,即葡萄牙(1957年)、古巴(1971年)、巴西(1978年)和比利时(1985年)。除了人类的疏忽传播疾病之外,ASFV还可在野猪尸体中长期存在,而野猪尸体实际上可能是一个病毒库。因此,根除这种疾病是极其困难的,必须积极寻找腐烂的野猪尸体,以便对受感染的尸体进行适当处理。
  ASFV物理抗性
  在多年的时间里,大量的实验致力于研究ASFV的稳定性。早在1921年,Montgomery就证明了ASFV对高温、腐败和干燥具有极强的耐受性。很久以后,Coggins证明了ASFV对某些化学物质(胰蛋白酶和EDTA)和物理处理(冻结/解冻和超声波)的高抗性。在同一研究中,在56℃孵育1小时和37℃孵育1周后成功收集到活病毒。Plowright和Parker在1967年的研究表明,在4℃的环境中保存病毒血液的感染性至少75周,而在没有Ca2+或Mg2+的环境中保存病毒感染至少61周。在37℃时,含有ASFV的培养基保持感染性11-22天,而在60℃时仅保持30分钟。研究还表明,病毒在较宽的pH范围(pH 3.9到13.4)内7天内(在含有血清的培养基中)是稳定的。
  最近进行了另一项关于ASFV耐温度的研究,部分证实了之前的结果。结果表明,病毒在4℃、22℃和40℃时稳定,在EMEM中培养24小时后,仅损失不到10个50%血球吸附剂量(HAD50)/mL。在50℃时,只有一小部分病毒保持传染性,而在60℃时,仅15分钟后就检测不到传染性病毒粒子。综上所述,组织中的ASFV可以在深度冷冻(70℃)条件下存活多年而没有显著的滴度损失,但在20℃时,会逐渐地失去活性,但仍可存活至少105周(2年)。在4℃时,病毒在培养基中也非常稳定,至少在61周(1年零2个月)内保持传染性。在较高温度下,ASFV失活相对较快。在37℃时,22天或者56℃时,1小时后可发现活病毒,但在60℃下,病毒活性不会超过15分钟。
  直接传播
  患病和易感动物之间的直接接触已多次被证明是ASFV的有效传播途径。最近对欧洲现有ASFV株进行的实验表明,病毒DNA或感染性病毒可能在受感染动物的血液、鼻腔、直肠和口服液以及粪便和尿液中检测到。当直接接触时,通过肌肉内或鼻内接种或9至29 dpi记录到血液中最高的病毒载量,在急性期,血液中最高的ASFV滴度为106-109 HAD50/mL (表1)。
  关于排泄物和分泌物,已经证明它们可能含有活病毒(1.6-4.8 log10HAD50/mL) (表1),但在直接接触情况下,病毒在血液中出现之前,已在鼻液中检测到。这些污染排泄物中ASFV的存活主要取决于温度; 然而,在有利的条件下,它可能长期保持其生存能力,增加疾病传播的风险,特别是在低生物安全条件下。


  已经清楚和反复地表明,仅是空气接触(患病和健康的动物之间没有直接的身体接触)就足以使易感猪发生该病的临床病程。实验感染期间采集的空气样本在感染后的前25-30天内始终呈分子和病毒阳性,病毒滴度高达103.2 TCID50 eq./m3。
  ASFV在排泄物中的存活能力
  随着活病毒在排泄物中被确认,这就提出了一个问题: 病毒在排泄物中能存活多久?  Montgomery早在1921年就表明,当粪便在室温下避光储存,至少在11天内保持感染性,但是后来的其他研究表明这一时间可能延长至160天。最近的研究表明,粪便中ASFV的稳定性比以前认为的要低得多,主要取决于温度。从实验接种的猪身上采集的粪便在4摄氏度时保持了8天的感染性,在37度摄氏时保持了3天至4天的感染性。对于尿液,在4℃时可存活15天,在21℃时可存活5天,在37℃时可存活2-3天。
  Olesen等人在体内进行的研究与这些结果一致,表明排泄物中ASFV失活所需的时间跨度相对较短:在被感染的猪被移走一天后,被引入被粪便和尿液污染的猪圈的猪死于ASFV感染,但是三天后易感猪不再容易受到感染。首次通过实验证明,将猪暴露在被含病毒排泄物污染的环境中可能导致感染。含有可存活的ASFV的排泄物应被视为病毒传播的重要途径,特别是在畜群中。此外,由于ASFV的感染所需剂量小(口鼻接种101 HAD50/mL),排泄物中含有少量的感染病毒,可能会污染一些污染物,如衣服、鞋、设备等。因此,不能排除病毒传播到其他围栏甚至农场的可能性。
  间接传播—污染物、饲料和饮用水
  由于感染性ASFV能够分泌和排泄,因此很容易污染环境,随后可能成为病毒来源。大量流行病学研究证明,ASFV可通过直接接触传播,也可通过泔水或受污染的污染物,如衣服、鞋、设备、食物垃圾、床上用品等间接接触传播。ASFV通过污染物传播的最引人注目的例子是:目前在欧洲的流行,是由在Poti码头附近用来喂猪的含有ASFV污染的厨房垃圾引起的。随后,迅速蔓延至邻近的高加索地区,然后蔓延至东欧,并于2014年最终蔓延至欧盟国家。目前,由于这一次格鲁吉亚的传入,该病在13个欧洲国家流行(不包括起源不同的意大利和已经根除该病的捷克共和国),对其余国家的养猪业构成严重威胁。
  2018年,ASF意外性地出现在东亚,中国和蒙古报告了数十起ASF疫情,2019年ASF也在越南暴发。I73R和I329L基因间区(IGR)的分子特征表明,近期中国分离株和东欧(IGR II) ASFV分离株的DNA序列高度相似,而和西伯利亚分离株的DNA序列相似性(IGR I)不高。该病在东亚的确切起源尚不清楚,尚需进一步研究;然而,最近的系统发育分析表明,由于从病例中获得的核苷酸序列存在一定程度的差异,ASFV在中国可能至少有两个独立的引种,彼此相隔甚远。最近在中国爆发的大多数疫情相隔数千公里,这表明该疾病的传播可能与受污染的饲料有关。这一假设似乎是可能的,特别是考虑到ASFV DNA已经在猪饲料和饲料成分如干猪血中检测到。在欧洲,除了养殖性农场,在许多高生物安全育种农场中也出现了ASFV。在罗马尼亚,ASFV被引入到一个高生物安全性的育种农场,该农场拥有多达14万头猪;然而,该病的确切来源尚未确定,可能来自附近多瑙河的污染水源。
  几项实验研究表明,通过污染饲料进行传播是可能的; 尽管如此,关于污染物对猪的间接传播的知识相对贫乏。1969年Colgrove等人通过含有病猪绞碎组织的固体饲料对猪进行了有效的口服感染。此后不久,有人证明,当一头易感猪食用牛奶中的ASFV时,会导致感染,但它需要的病毒量相对较高,为105.4HAD50/ml。2018年发表的一项体外研究表明,被人工感染了ASFV的饲料,活病毒病原体至少可存活30天。Niederwerder等人的最新研究通过饮水和喂养行为的自然口服暴露确定了ASFV的最低感染剂量。调查显示,液体中只需100 TCID50就可以成功感染,而固体植物性饲料中需要104 TCID50的剂量。
  此外,研究表明,流质饮食比干饲料有更高的感染几率。在液体中测试的最高剂量(10 4)导致100%的实验猪感染,而在固体饲料中测试的两种剂量都没有显示出如此高的感染率。此外,Sindryakova等人在2016年发表的研究表明,在4℃条件下储存的被ASFV血液污染的饲料和水分别持续了30天和至少60天(整个研究期间)的生存能力。另一方面,在室温下储存可使ASFV存活时间大大缩短: 在饲料中为1天,在水中为50天。因此,在4℃储存的受污染的饲料和水可能分别造成至少30天和60天的感染风险。
  因此,根据这些实验数据和最近在欧洲和亚洲的流行病学调查结果,应该考虑使用受污染饲料和饲料成分的ASFV的长距离(跨界和跨大陆)运输是一种可能的病毒传播模式,特别是在无ASF地区。
  ASFV在生肉和内脏中的存活能力
  历史上,由于食用了受污染的猪肉或猪肉制品,ASFV被引入遥远的无病地区。此外,尽管在欧盟被禁止,违反生物安全措施,泔水喂养仍然是世界各地的普遍做法,特别是在自由放养和小型农场。因此,受污染的猪肉可能是ASFV的一种传播方式。加热、煮熟和罐装肉制品通常被认为是安全的,实验证明没有任何活病原体存在。一些研究提供了有关生、加工肉类和其他猪肉产品中ASFV稳定性的数据,根据Adkin等人的研究,冷冻生肉和器官可使ASFV存活103至118天。即使在1000天内,ASFV仍然具有感染性。在4-8℃贮藏的肉类中,可在84- 155天的周期内检测到活病毒。保存在冰箱中的受感染脾脏样本保持感染204天,但6月份埋在8厘米深的土壤中时保持感染280天。骨髓的感染性持续了180-188天,皮肤和脂肪持续了300天,内脏持续了105天,但是这些样本的保存温度并没有说明,温度是病毒存活的关键因素。
  ASFV在干腌猪肉中的存活能力
  未经过热处理,仅通过盐渍和干燥制作的产品中,ASFV存活的问题比生猪肉中的要复杂得多。关于干腌肉制品中ASFV存活的研究仅限于火腿、西班牙和意大利肩肉、腰肉、熏香肠和意大利腊肠、五花肉和腌肉。意大利腊肠和意大利辣香肠可能会保持传染性长达30天。猪五花肉和猪腰肉在60天和83天后仍然含有可存活的ASFV,这比它们的腌制过程(分别为14天、21天和60天)的时间还长,但仍然在产品的保质期内。如果用泔水喂猪,这些猪肉产品的依然具有短期内较低的潜在风险。4-6℃条件下保存的腌肉至少在60天内(研究期间)保持感染性,但随着温度升高至室温,感染时间缩短至16天。成熟火腿,如伊比利亚腰肉(112天)、肩肉(140天)、塞拉诺火腿和帕尔马火腿(分别为180天和300 399天)可能会保持较久的感染性,但在腌制后的存放程序持续的时间要更长。因此,加工制作的时间足以使ASFV失活,这些产品应被认为是安全的。
  间接接触-节肢动物作为机械载体
  ASFV是一种蜱传病毒; 因此,蜱虫和猪一样可能是病毒的宿主。尽管如此,到目前为止,人们只发现了软蜱的毛蜱能够促进病毒的复制,它们是非洲的主要病毒宿主,参与了蜱和野生水蜱之间的森林型ASFV传播循环。蜱的地理分布仅限于非洲和南欧(地中海国家)。其他蜱类属于蓖麻硬蜱和网纹硬蜱,在中欧特别多见,是该气候区哺乳动物寄生虫的主要类群。
  尽管如此,由于在东欧和波罗的海国家的高生物安全性农场报告了数起ASFV暴发病例,受感染野猪的密度很高,因此提出了节肢动物是否可能在野生猪和家猪之间发挥机械媒介作用。研究硬蜱作为ASFV载体的能力。无论是在现场采集的蜱,还是在实验室条件下将病毒传染给易感动物的吸血蜱,都没有检测到ASFV。ASFV不会在蜱虫体内复制; 然而,在用受感染的血液喂养6至8周后可以检测到病毒DNA。因此,在野猪和猪之间传播的过程中,硬蜱可能只是一种潜在的机械媒介,而不是生物性媒介。
  苍蝇能够在接触受感染血液后24小时内机械地传播病毒,但只能通过摄入途径。此外,传染性病毒在这些苍蝇中至少存活了两天。Olesen等人证明,可存活的ASFV存在于喂食感染性血液长达12小时的果蝇体内,在喂食后三天内可以检测到DNA。这些结果表明,这些苍蝇可能会机械地将病毒传播给易感宿主。仅一只苍蝇中所含的剂量,在猪身上就足以产生该病的临床症状。然而,苍蝇传播媒介的空间分离性可能会限制在一个群体内的传播,在农场间传播的可能性比较小。因此,通过受ASFV污染的苍蝇在遥远的农场之间间接传播仍然几乎不可能。另一项研究证实了这一假设,即在感染的野猪尸体中生长并以其为食的苍蝇幼虫可能与疾病传播有关。然而,尽管存在ASFV DNA,但已证明病毒不在幼虫体内复制。研究人员指出,虽然野猪以充满幼虫的腐肉为食的可能性极低,但也不能排除这种可能性,尽管研究人员认为,苍蝇幼虫对ASFV的机械传播没有起到重要作用。
  来自野外工作的证据表明,波兰猪疾病暴发期间从农场收集的苍蝇以及从ASFV阳性的野猪尸体收集的硬蜱(皮肤网纹蜱和蓖麻硬蜱)中检测到病毒DNA。这说明不能排除节肢动物是ASFV的机械传动因素; 然而,这个问题需要进一步研究。
  结论与展望
  随着全球化的不断深入,人类和动物疾病的引入将对公众和牲畜的健康、动物及其产品的贸易和食品安全构成持续的威胁。在世界范围内,养猪业正在不断增长,以应对不断增长的猪肉需求。然而,由于各种跨界传染病的传播,特别容易破坏经济生产,其中ASF目前引起最大的关注。近年来,ASFV已扩展到新的领域; 最大的转变发生在2018年,该疾病在中国暴发,这个世界上最大的养猪国提供了全球一半的生猪产量。由于缺乏安全有效的疫苗,而且在特定地区普遍存在受感染的野猪,因此控制该病的唯一方法是与国际合作相结合的严格生物安全措施。对病毒引入猪易感群体的知识和流行病学的了解至关重要,这有助于提高预防暴发的意识,并在疫情发生时立即发现并得到控制。因此,识别与ASFV相关的潜在来源和传播途径对于预防疾病的进一步传播尤为重要。
  不同环境条件下的ASFV稳定性是众多研究的主题,但大多数研究都是在上个世纪进行的。该病毒已被确定为对高温、腐败和干燥、冻结/解冻、超声波或极端pH值等物理处理具有极强的抗性。低温(如-20℃保存猪肉)有利于病毒存活数年。生肉和其他猪肉制品可以提供较长的ASFV生存能力,但温度条件是直接影响病毒稳定性的主要因素。火腿和干腌肉制品可能含有活病毒,但这在很大程度上取决于不同地区和国家的制备和保存程序。
  在疾病传播方面,经证实,没有直接接触受感染血液的易感动物,ASFV的感染性相对较弱; 然而,仅通过空气接触传播仍然是可能的。此外,排泄物和分泌物也被认为是有传染性的,它们可能参与了疾病的传播。经证实,至少30天内可通过受污染的饲料产品间接传播ASFV。此外,口服污染液体比摄入污染固体饲料更容易导致感染。液体中仅仅100 HAD50/mL的病毒滴度足以诱发ASF的临床症状。尽管已经采取了预防措施,但在中欧最近报告的大多数ASFV暴发中,该疾病传入农场的来源仍然未知。这表明,节肢动物,如苍蝇或蜱可能作为机械载体。实验室调查部分地证实了这一假设,但只有在不超过24小时后才有可能通过摄入被感染的血液而感染。因此,虽然这类节肢动物在疾病传播中的参与似乎受到严格限制,但不能排除这种可能性。
  至于ASFV生存能力及其间接传播,仍缺乏数据,例如对高生物安全农场爆发的机制进行调查的结果,这些农场位于有受感染野猪的地区附近,但野猪与家猪之间不可能直接接触,需要进一步研究节肢动物成为ASFV传播机械载体的能力。ASFV对各种环境条件的敏感性已经得到了很好的研究,但是对于病毒在某些污染物表面传播的可能性仍然缺乏认识,例如,被活ASFV污染的新鲜牧草,至少能阐明中欧部分农场中疾病的来源。
  来源:中国动物保健
  作者:N. M-Panasiuk等,翻译:旺旺博士,审核整理:周盼伊

文章来源:中国动物保健     文章编辑:一米优讯     
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