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多管齐下应对猪病疫情考验

来源:《国际猪业》  2019年01月14日  点击:4879

猪的传染性疾病是研究人员、生产者和兽医们每天都在讨论的话题。和人类发展抵抗多种疾病一样,养猪业也不断地承受着疾病带来的负担。历史已经表明,通过整个国家和地区的从业人员和研究人员协同工作,并制定、实施翔实的规划,猪的传染性疾病可以被净化。

不幸的是,新的病原体已经出现,已经从美国根除或从未在北美出现的疾病依然在威胁着整个行业。明尼苏达大学的养猪小组长期以来致力于在本土和国际上帮助改善猪只的健康状况和生产成绩。通过不同的研究小组,明尼苏达大学养猪小组一直在不同的领域为养猪业的利益服务,目标就是为养猪业所面临的各种新旧问题提供解决方案。如下是一些猪健康方面的主要研究领域。

全球猪只健康威胁预警系统

——Eliana Paladino, Maria SolPerez Aguirreburualde, John Deen和 Andres Perez

全球范围内的猪肉生产通过国家和市场之间的贸易紧密联系在一起,这就增加了将病原体引入美国的风险。

猪病全球监控项目由明尼苏达大学发起、美国猪健康信息中心(SHIC)资助,致力于创建一个可实时识别风险的系统,将有助于评估美国养猪业所面临的风险,并最终及早发现、诊断和预防疾病的发生。该系统的最初原型仅针对国外的动物疫病,如口蹄疫、经典猪瘟和非洲猪瘟等被作为模型。在系统开发第二阶段,已涵盖猪轮状病毒、猪流行性腹泻病毒和伪狂犬病。

简言之,猪病全球监控项目已经建立了一个可检测、收集并报告相关疫情的在线搜索系统。用于此项的搜索引擎亦正在开发,它涵盖了不同的数据库以提高搜索的敏感性和精确度。项目的最终目标是可以按照以下步骤创建并发布月度报告:

筛选或过滤阶段多个官方数据源——如政府和国际组织网站和软数据来源,如博客、报纸和随意的电子信息都将被系统地筛选,以建立原材料库。然后按照是否具有“新特征”和“状态变化”的标准进行初步筛选。随后将产生一个清晰完整的疫情列表,同时也是下一个阶段将要输入的东西。

评分阶段

专家们将利用多准则标准,根据是否具有新特征、对美国和国际市场的潜在直接和间接影响、疫情动态、关联性和本地响应能力等方面对每项疫情进行评分。

建设阶段和质量保障

这个阶段的目标是使评估过程和系统的设计、操作和监控都符合数据完整性的原则。最后,再将数据汇编和校对,而后发送给美国猪健康信息中心进行月度发布。

在项目开始的第一年,猪病全球监控项目就直接参与了对重大疫情爆发的即时报告的发布、更新、分析和评论等,如中国的非洲猪瘟和日本猪瘟等,最终目的是能够实现早期识别并向美国养猪业提供信息。该平台的第三个愿景就是期望能够创建一个开放、合作的环境,在量

化相关风险,以便做出正确的预防和研究疾病的资源分配决策总体目标下,使得在不同领域的专家能够将每月的疫情进行评估。

监测地方性猪病趋势

——Cesar Corzo, Carles Vilalta,Juan Sanhueza, Emily Geary 和Paulo Fioravante

多年来,美国养猪业一直面临着多重健康问题的挑战。如猪霍乱、伪狂犬病、猪繁殖与呼吸综合征(猪蓝耳病) 病毒(PRRSV)、猪圆环病毒2 型(PVC-2)、猪流行性腹泻病病毒(PEDV)、猪德尔塔冠状病毒(PDCoV)和塞内卡谷病毒(SVV)等都曾给养猪业带来极大的困扰。其中一些病毒已从猪群或商业猪群中根除,而其他病毒则在继续带来损失。尽管我们为了预防、控制和消灭它们付出了巨大的努力,但那些已经成为地方性病种的病毒仍然不断侵袭全球养猪业,并持续地反扑,给美国的猪群健康带来威胁。这种挫折感促使研究人员、兽医和生产者不停地思考,以找到其他对抗疫病的机制。其中一种机制即更深入地了解疾病的发生,并最终发现疾病的特点,从而制定干预措施,降低疾病的发生率。大约10 年前,为了了解这些趋势,我们启动了一个监测项目,目的是揭示疾病的特性,使该行业能够有效地预防、控制和消除疾病。该监测项目被称为“ 莫里森猪健康监测项目”(MSHMP),以明尼苏达大学教授鲍勃? 莫里森(BobMorrison)的名字命名。莫里森教授创建了这个项目,但不幸的是,他已于2017 年因车祸去世。目前,MSHMP 已经对近1000个猪场的育种群疾病状态进行监测,包括PRRSV、PEDV、PDCoV 及SVV等。覆盖种群数量占美国育种群的50%。该项目在业内发挥了关键作用。目前来看, 在每年的10 月到11 月之间,PRRS 疫情都有卷土重来的趋势,此病病毒主要集中在高密度养殖地区。

然而,该项目也凸显了一个事实,即病毒正在持续侵袭被隔离的猪群。病毒的其他流行病学特征也已被揭示,例如,在夏季,PRRSV 每年平均会使3% 的母猪群受感染,约为25万头母猪。此外,如果猪群在夏季感染PRRSV,则要比在秋季或冬季需要更长的时间恢复。另一方面,当PEDV 侵袭养猪业时,MSHMP 能够捕捉到这种病毒在养猪业中的传播,除非50% 的猪群被感染。得益于参与其中的生产者和兽医的先进思想,这项工具被证明在病原体暴发的紧急情况下是有效的。该项目的一些后续项目还包括几个步骤的自动化,如数据管理、报告生成、分析病原体序列(如PRRS)在时间和空间上的联系,并研究了解疾病侵袭趋势的方法论。由于生产者的自愿参与并提供猪只每周的健康状态以及美国猪健康信息中心的资助,此项目才能成为现实。

预测疾病趋势

——Kim VanderWaal, Igor Paploski,Andres Perez 和 Cesar Corzo

病毒性病原体在农场间的传播受多种因素影响,其中许多病毒性病原体随着空间和时间而不断变化。MSHMP 为美国养猪业中的主要病毒性病原体(包括PRRSV 和PEDV)提供了前所未有的大量精细数据。如今,由美国猪健康信息中心和美国农业部国家食品和农业研究院(USDA-NIFA) 资助的明尼苏达大学养猪小组正在利用这一丰富的数据集,利用母猪场的PRRSV 和PEDV每周暴发的规律来研究是否可以预测病毒的突变。我们正利用猪的活动、农场的地理位置、环境和天气因素的数据建立预测机器学习模型,以预测母猪场在两周内感染的概率。一旦这些模型得到验证,它们就可以被用来实时预测和报告农场感染PRRSV 和PEDV 的风险。这样即可提升数据信息水平,进行有针对性的疾病管理和预防措施。

这项工作的研究成果之一就是发现了关于疫情发生的最重要的预测因素都与动物迁移有关,包括猪迁移到监测的焦点农场以及猪迁移到邻近农场的数量等。通过对猪只运输网中不同基因亚型PRRSV 传播的持续研究,项目还揭示出了动物迁移对疾病传播的影响。鉴于农场间的动物迁移对于地方性和区域性的病原体传播非常重要,我们进一步研究了猪只运输网,对运输网络抵御疫病的脆弱性进行量化,并对于影响运输网络连通性的“超级传播者”农场进行识别和认定。例如,我们最近的研究集中于模拟猪外来动物疫病(FAD)传播的规模和速度,如手足口病(FMD),并对比各种控制策略的效果。

发展新型快速检测手段

——Fabio A Vannucci, Lacey Marshall Lund, Talita P. Resende,Albert Rovira 和 Sunil Mor

猪病如今越来越多,是新的猪病不断涌现还是我们监测起来更难了?答案当然是两者兼而有之。人、产品和猪只的流动性越来越大,猪病也随之而来并在新的地方出现。PEDV 就是一个例子。一些病毒也从安静的潜伏者变成了疾病中活跃角色,比如(PCV-2)。与此同时,我们已经有了完善的方法来检测病毒和细菌。通过分子测定如聚合酶链反应(PCR)和新一代

测序(NGS)技术,我们已能够在基因组水平上检测到病原体,但要知道它们在某一特定农场中所扮演角色的重要性仍然存在很大挑战。

NGS 技术可用于鉴定样品中所有有机体的数量。然而,只有不到1%的基因序列属于重要病原体。目前面临的挑战是找出病原体是否参与了我们正在研究的疾病进程。将病原体与疾病联系起来的一种方法是将传染性病原体与病变组织联系起来。免疫组织化学(IHC)和原位杂交(ISH)是最常用的诊断技术。利用免疫组织化学法,组织中的细胞可被附着在抗体上的染料染色。相比之下,原位杂交法则像是聚合酶链反应和免疫组织化学法的结合。通过在显微组织切片上使用染料染色,它可放大和检测病毒或细菌中的基因。原位杂交法能识别出病原体的核酸与显微病变的关系。在这两种诊断方法中均结合了新一代测序与原位杂交法,并向我们展示了病毒序列与临床病理相关。

场景1- 猪圆环病毒3 型(PVC-3):

病例表现为生长性能不佳,报告偶发仔猪呼吸道疾病。根据已知病毒列出的综合的诱因列表已经被排除。将带有提示病毒感染的镜检病灶组织样本提交新一代测序。检测到猪星状病毒4 型和疑似环状病毒的序列,这些序列后来被识别为PVC-3 序列。瞄准这两个序列的原位杂交探针被用来确定哪些病毒存在于这些组织的微小区域内。

场景2- 猪细小病毒2 型(PPV-2):

病例表现为慢性、复发,仔猪生长性能不佳。显微镜下的病灶指出存在潜在的病毒感染。采用了类似于检测PVC-3 的方法,已将带有提示病毒感染的镜检病灶组织样本提交新一代测序分析和PPV-2 聚合酶链反应检测。在多个具有病变特征的组织中检测到PPV-2。虽然原位杂交法只提示出病变组织和PPV-2 之间存在联系,但重要的是研究PPV-2 在产前感染中引发病变和临床疾病的能力。

控制地方性疾病

——Montserrat Torremorell 和Maria Pieters

控制地方性疾病对农场的盈利能力至关重要。在农场实施的大多数操作规程都是针对控制地方性疾病的,如肺炎支原体(MH)和甲型流感病毒(IAV)。有效的控制方案要求养殖者必须了解病原菌的表皮机理。

以肺炎支原体为例,我们的工作重点是为青年母猪制定环境适应方案,特别是要在低日龄时做到始终与母猪接触。早期暴露的新进母猪建议在50~350 头的母猪群中进行环境适应,允许在第一次分娩之前有充足的时间提供临床表现,进行后续恢复和停止细菌排出。为此,我们付出了很大的努力以改进诊断方法的准确性。研究表明,猪活体内的病原体检测具有明显的高敏感性,建议采用咽喉拭子和深部导尿管进行理想的样本采集。

我们已经评估了青年母猪管理对适应环境的影响,并记对繁殖群中存在的易感亚群进行存档。此外,我们还与生产商和实践者合作,对后备母猪的适应效果及其在疾病控制中支原体的价值进行评估。以甲型流感病毒为例,我们着重解读在母猪场中导致甲型流感病毒进入、存续和控制的猪群数量和因素。在猪群中,断奶前仔猪在影响母猪场传染病流行方面发挥着核心作用,更重要的是,仔猪在将甲型流感病毒传播到断奶时期涉及的多个地点方面发挥着关键作用。

我们的调查显示,诸如引入阳性青年母猪替代淘汰母猪及缺乏母猪疫苗接种方案等因素也与断奶时猪只感染病毒后出现更高的发病率有关。

最近的研究发现也表明,哺乳期母猪乳房的皮肤也可能被甲型流感病毒污染;反过来,乳房皮肤也可以作为在脱落物之间传播甲型流感病毒的媒介。我们的研究目标之一就是制定针对流感病毒阴性猪断奶的方案。

猪传染病将继续给养猪行业带来挑战,因此,需要不同专业进行协同研究以应对疾病。如明尼苏达大学养猪小组所采取的多专业领域合作的方法就可更好地了解疾病发生的机制,并制定控制和预防策略。

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关键词: 猪疾病 净化 疫情
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