非洲猪瘟分子病原学及分子流行病学研究进展

非洲猪瘟 (ASF) 是由非洲猪瘟病毒 (ASFV) 引起的一种急性、烈性、高度接触性的传染病, 其发病率高, 死亡率可高达100%, 世界动物卫生组织 (OIE) 将其列为必须报告动物疫病, 我国将其列为一类动物疫病。该病最早在1921年于非洲的肯尼亚国家确认发生, 2007年以来, 非洲猪瘟在全球多个国家发生、扩散、流行, 特别是俄罗斯及其周边地区。2017年3月, 俄罗斯远东地区伊尔库茨克州发生非洲猪瘟疫情, 疫情发生地距离我国较近, 仅为1000km左右;另外, 我国是养猪及猪肉消费大国, 生猪出栏量、存栏量以及猪肉消费量均位于全球首位, 每年种猪及猪肉制品进口总量巨大, 与多个国家贸易频繁;而且, 我国与其它国家的旅客往来频繁, 旅客携带的商品数量多、种类杂。因此, 非洲猪瘟传入我国的风险日益加大, 一旦传入, 其带来的直接以及间接损失将不可估量。对此, 2017年4月12日, 我国农业部发布了关于进一步加强非洲猪瘟风险防范工作的紧急通知。

为切实做好非洲猪瘟疫情防范工作, 本文从非洲猪瘟的病原学、流行病学、临床及实验室诊断、风险因素、综合防控等各个方面进行综述, 以期加强人民对非洲猪瘟的认识, 增强各猪场及进出口岸对非洲猪瘟的检疫防范意识, 加大各部门的检验力度, 为防止非洲猪瘟传入我国打下基础。

1 病原学

1.1 分类及形态结构

2005年7月, 国际病毒分类委员会 (ICTV) 最新病毒分类第八次报告中指出, 非洲猪瘟病毒属于DNA病毒目, 非洲猪瘟病毒科, 非洲猪瘟病毒属成员, 是一种具有20面体结构, 直径为175~215nm, 基因组全长170~190kb, 含有151个开放阅读框, 可编码150~200种蛋白, 具有囊膜的双股线性DNA病毒。非洲猪瘟病毒是由病毒基因组、完成基因早期转录所必须的酶以及一些DNA结合蛋白组成, 结构蛋白较多, 其中p72是主要的结构蛋白之一, 占病毒总蛋白量的1/3, 而且该蛋白序列保守, 抗原性佳, 病毒感染后能够产生高滴度的抗p72抗体, 因此常被用作非洲猪瘟的血清学诊断;另外, 根据p72基因末端一段478bp的核酸序列, 非洲猪瘟可分为23个基因型, 如Benin97/1为基因I型, Malawi Li20/1为基因VIII型, 东非埃塞尔比亚分离株属于基因XXIII型。非洲猪瘟病毒基因组变异频繁, 表现出明显的遗传多样性。非洲猪瘟病毒不能够诱导产生中和抗体, 因此还没有对血清型进行分类。

1.2 理化特性

非洲猪瘟病毒粒子在Percoll细胞分离液和氯化铯中的浮密度分别为1.095g/cm3和1.19~1.24g/cm3。该病毒为囊膜病毒, 能够抵抗蛋白酶的作用, 对乙醚及氯仿等脂溶剂敏感, 但易被胰酶灭活。病毒在p H 4~10的溶液中比较稳定, 但对温度非常敏感, 病毒可在5℃的血清中存活6年, 56℃加热70min或60℃加热30min可使其灭活。

1.3 体外生长特性

非洲猪瘟病毒体内感染的主要细胞类型为单核-巨噬细胞系统, 包括组织巨噬细胞和网状内皮细胞, 也能在鸡胚卵黄囊和骨髓细胞中增殖。在体外, 用于病毒分离培养的细胞分2类:一类为原代细胞, 主要为单核-巨噬细胞, 接种48h后, 细胞圆缩肿大, 随后脱落、溶解;另一类为传代细胞系, 比如猪肾细胞系 (PK) 、乳仓鼠肾细胞 (BHK-21) 、非洲绿猴肾细胞 (Vero) 以及猪睾丸细胞 (ST) 等, 但传代细胞对野毒株较不敏感。一些分离株已适应传代细胞系, 并可以产生细胞病变。

1.4 不同环境下的存活状态

非洲猪瘟病毒在环境中比较稳定, 能够在污染的环境中保持感染性超过3d, 在猪的粪便中感染能力可持续数周, 在死亡野猪尸体中可以存活长达1年;病毒在肉制食品中亦比较稳定, 冰冻肉中可存活数年, 半熟肉以及泔水可长时间存活, 腌制火腿中可存活数月, 未经烧煮或高温烟熏的火腿和香肠中能存活3~6个月, 4℃保存的带骨肉中至少存活5个月。

1.5、分子病原学

1.5.1、 病毒基因组结构

ASFV是一种单分子线状双链DNA病毒, 属于双链DNA病毒目, 非洲猪瘟病毒科, 非洲猪瘟病毒属, 也是ASFV家族中的唯一成员。病毒基因组末端以共价键闭合, 长度170~190kb, 含有151个开放性阅读框 (ORFs) , 可以编码150~200种蛋白质[2-3]。基因组中央是长约125kb的保守区, 左端48kb和右端22kb中间区域存在差异, 这也是不同分离株的基因组长度存在差异的主要原因[4]。采用限制性内切酶进行酶切图谱分析表明, 分离于美洲和欧洲的病毒株为同一个基因型, 而分离于非洲的毒株则具有多种基因型, 这进一步说明来自不同区域的毒株之间存在较大的基因型差异, 以及来自非洲以外地域的ASFV可能有着共同的起源。组织细胞适应株 (西班牙BA71V分离株) 是第一个被确定基因组全序列的毒株, 该毒株常作为实验室研究的重要对象[2]。目前, 11株ASFV全基因组序列已被测定, 其中1株为无毒力的西班牙BA71V分离株, 1株为有毒力的西班牙E75分离株, 1株低毒力毒株分离于葡萄牙软蜱体内, 剩余8株分离于非洲家猪或野猪体内[3]。

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