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猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome virus,PRRSv)是一种RNA病毒,隶属于动脉炎病毒属(成套病毒目,Nidovirus order)。目前,已知该病毒有兩种不同的基因型——欧洲型(1型)和美洲型(2型),这两种基因型在基因组水平上大约有40%的差异。而且,该病毒的遗传变异性很高,即使是在同一基因型内,遗传变异性也很高。
中图分类号:S854 文献标识码:C 文章编号:1001-0769(2017)06-0008-04
繁育母猪感染猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome virus,PRRSv)后表现出的最有代表性的症状是繁殖障碍,其特征为木乃伊胎、妊娠后期流产、死胎或弱仔。生长猪感染PRRSv后临床上的症状比较混乱,有时有临床症状,有时没有,这取决于感染的毒株类型;其特征性表现为:生长速度放缓,对继发性的病毒或细菌感染高度敏感。PRRSv被认为是导致猪呼吸系统疾病的主要因素之一。
1 PRRS的控制措施
单个猪场控制PRRSv的有效策略已经有许多种。但要成功控制猪繁殖与呼吸综合征(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome,PRRS)则取决于以下策略的联合应用:
● 猪的管理(母猪更新、场内猪单向流动等);
● (场内和场外)生物安全;
● 诊断(猪群免疫状态、监测等);
● 主动免疫。
本文主要讨论免疫接种作为激活猪免疫力所需工具的关键性问题。从经济和实践的角度来看,与其他的免疫体系相比,对所有类型的繁育猪接种疫苗是一种可行的疾病控制措施。在最近进行的将主动免疫与减毒活病毒(Modified Live Virue,MLV)疫苗和活病毒接种(Live Virus Inoculation,LVI)进行比较的研究中发现,当暴发疫情后,用MLV疫苗稳定繁育猪群并恢复其生产力水平所需的平均时间较利用LVI所需的时间短,并且对生产的影响程度也较后者低。此外,按照未产出仔猪数统计,使用LVI后出现的与疫情有关的经济损失大于使用MLV后。最后,使用MLV可确保所有猪均能感染所需水平的PRRSv;然而,当使用LVI时,无法确保猪的病毒感染量,也不能确保所有母猪均能产生所需的免疫力。
2 免疫接种
尽管已知并不能预防PRRSv的感染,但要降低疾病的临床发生率并且减少排毒现象,接种疫苗是必需的。减毒活疫苗能有效预防PRRS。当疫苗用于初产母猪时,病毒血症、仔猪出生前的死亡以及先天感染PRRSv的仔猪数量都会减少。而且,与未免疫的初产母猪所产仔猪相比,免疫的初产母猪所产仔猪有更大的初生重和较高的存活率。
感染PRRSv的经产母猪接种MLV,可有效地减少流产的发生率,缩短恢复发情的时间,提高产仔率,增加断奶仔猪数。在生长猪急性暴发PRRS或呈PRRS地方流行性感染期间,接种减毒活疫苗可有助于减少感染猪的排毒和呼吸综合征的发生,同时也能提高猪的生长速度。研究发现,生产中应用MLV能有效控制猪的繁殖系统和呼吸系统疾病。
目前,与控制PRRSv有关的最大问题是特定疫苗对猪场内现有毒株产生的异源性免疫保护。因为PRRSv在遗传和抗原上具有很高的变异性。
临床上的异源性保护是指,由疫苗毒株对猪场中不同野毒株产生的临床免疫作用。
3 免疫应答
有必要了解猪在接种PRRS疫苗后是如何产生抗PRRSv的免疫力的,以便能够设计出最佳的免疫策略。
在产生抗PRRSv的免疫力过程中,从免疫应答开始,免疫系统的细胞就起着相当大的调控作用,在体液免疫和细胞免疫上表现出异乎寻常的特点。
4 天然免疫应答
天然免疫应答是非特异性的,因此一般能够识别病原并产生免疫应答。在此初始阶段,PRRSv起着猪防御机制的拮抗剂作用。PRRSv还可干扰抗原的正常递呈和T细胞的激活。免疫系统对PRRSv的调控作用不尽相同,这取决于每个毒株的生物学特性。
5 适应性体液免疫应答
适应性免疫应答对每一种抗原均有特异性,其特征为具有免疫记忆。对PRRSv的体液免疫应答的特征是较早出现的大量非中和抗体。
中和性抗体在感染后2~4周出现,但偶然情况下甚至检测不到。
6 适应性细胞介导型免疫
当使用酶联免疫斑点(Enzyme-Linked ImmunoSPOT,ELISPOT)[γ-干扰素(Interferon-γ,IFN-γ)分泌型细胞(IFN-γ-SC)的数量]测定法来评估细胞介导型免疫应答时(图1),细胞介导型免疫应答在感染后2~3周才能出现。较之于猪的其他致病病原,PRRSv的细胞介绍型免疫应答发展速度较慢、不稳定且水平低。产生的抗PRRSv的细胞介导型应答反应似乎存在毒株依赖现象。
总之,适应性的细胞介导型免疫作用较弱,并以中和性抗体产生时间较晚和产量较少以及细胞介导型免疫应答强度低为特征。
在一个中和性抗体很少的环境中,细胞介导型免疫应答可用来评估接种疫苗后产生的免疫应答作用,基本上能有效预测针对该病毒的保护作用。
以下研究旨在评估用可以抵抗从田间临床病例中分离的不同PRRSv毒株的Unistrain PRRS(Hipra)疫苗免疫小母猪后产生的细胞介导型免疫应答。
该研究利用6月龄PRRSv呈阴性的后备母猪进行,这些后备母猪来自无PRRS发病历史的猪场。它们分为两个组:75%的后备母猪肌肉接种Unistrain PRRS疫苗(减毒活疫苗,欧洲基因型,毒株VP-046 BIS)进行免疫,余下25%的后备母猪肌肉接种2 mL PBS(对照组)。 小母猪的血液样本在免疫接种后第0、7、14、28、42和56天采集,以获取外周血单核细胞(Peripheral Blood Mononuclear Cells,PBMC)。将样本送往动物保健中心(Centre de Recerca en Sanitat Animal,CReSA),以便通过测定(ELISPOT检测试验)PBMC产生的IFN-γ-SC来评估细胞介导型免疫应答。
用从临床疫情中分离得到的5个PRRSv 基因型1型毒株(这些毒株代表了于不同年份在欧洲不同国家分离到的毒株;其基因的ORF5读码框与疫苗株的基因同源性存在很大变异),评估异源性细胞介导型免疫作用。
7 结果
在疫苗接种后14 d,可抗击所有毒株的PRRSv特异性IFN-γ-SC首先检出(图2)。在从西班牙和英国分离到的毒株中,免疫应答高峰出现在接种疫苗14 d后;在从西班牙分离到的毒株中,免疫应答高峰出现在接种疫苗后的第14天,并一直维持到研究结束(第56天)。在从匈牙利、斯洛伐克共和国和意大利分离到的毒株中,免疫应答高峰出现在接种疫苗后第28天,随后逐渐降低。
8 結论
PRRSv在基因和抗原上的变异性被认为是能够解释毒株间缺乏交叉反应性的最重要因素,因为异源性保护作用通常不一致,且不完全。
另一方面,毒株基因的ORF5读码框或甚至整个基因序列的相似性百分比并不是预测由针对某一特定毒株的疫苗产生的免疫保护程度的一个有用工具。
尽管猪接种PRRS疫苗后产生抗PRRSv免疫力的机制尚未完全弄清,但是,有必要评估中和抗体和细胞介导型免疫应答,并应当考虑我们是否想知道疫苗是如何起作用的。多项研究已经发现了细胞介导型免疫力在消除病毒和保护免疫猪免受病毒感染方面所起的作用。
因此,在未产生中和抗体的情况下,免疫接种后产生的细胞介导型免疫力在保护免疫猪免受病毒感染方面起重要作用,无中和抗体的情况通常发生在接种一次减毒商业性疫苗后。
免疫所有种猪尤其是免疫后备母猪是控制PRRS的关键。这一阶段的主要目的是使后备母猪获得良好免疫保护,这就是为何使用6月龄后备母猪来设计本研究的原因。
尽管使用了许多毒株[不仅体现在ORF5变异性(相似性为88%~98%)上,同时也体现在病毒分离的年份和来源上],但研究结果显示,接种Unistrain PRRS疫苗能够诱导出可抵抗多种PRRSv毒株的明显的细胞介导型免疫应答反应。□□
原题名:Vaccination to induce cell-mediated immune response against PRRSv(英文)
原作者:Joel Miranda ?lvarez(西班牙,赫罗纳,海博莱公司)和Ivan Díaz Luque(西班牙,巴塞罗那,动物保健中心)
中图分类号:S854 文献标识码:C 文章编号:1001-0769(2017)06-0008-04
繁育母猪感染猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome virus,PRRSv)后表现出的最有代表性的症状是繁殖障碍,其特征为木乃伊胎、妊娠后期流产、死胎或弱仔。生长猪感染PRRSv后临床上的症状比较混乱,有时有临床症状,有时没有,这取决于感染的毒株类型;其特征性表现为:生长速度放缓,对继发性的病毒或细菌感染高度敏感。PRRSv被认为是导致猪呼吸系统疾病的主要因素之一。
1 PRRS的控制措施
单个猪场控制PRRSv的有效策略已经有许多种。但要成功控制猪繁殖与呼吸综合征(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome,PRRS)则取决于以下策略的联合应用:
● 猪的管理(母猪更新、场内猪单向流动等);
● (场内和场外)生物安全;
● 诊断(猪群免疫状态、监测等);
● 主动免疫。
本文主要讨论免疫接种作为激活猪免疫力所需工具的关键性问题。从经济和实践的角度来看,与其他的免疫体系相比,对所有类型的繁育猪接种疫苗是一种可行的疾病控制措施。在最近进行的将主动免疫与减毒活病毒(Modified Live Virue,MLV)疫苗和活病毒接种(Live Virus Inoculation,LVI)进行比较的研究中发现,当暴发疫情后,用MLV疫苗稳定繁育猪群并恢复其生产力水平所需的平均时间较利用LVI所需的时间短,并且对生产的影响程度也较后者低。此外,按照未产出仔猪数统计,使用LVI后出现的与疫情有关的经济损失大于使用MLV后。最后,使用MLV可确保所有猪均能感染所需水平的PRRSv;然而,当使用LVI时,无法确保猪的病毒感染量,也不能确保所有母猪均能产生所需的免疫力。
2 免疫接种
尽管已知并不能预防PRRSv的感染,但要降低疾病的临床发生率并且减少排毒现象,接种疫苗是必需的。减毒活疫苗能有效预防PRRS。当疫苗用于初产母猪时,病毒血症、仔猪出生前的死亡以及先天感染PRRSv的仔猪数量都会减少。而且,与未免疫的初产母猪所产仔猪相比,免疫的初产母猪所产仔猪有更大的初生重和较高的存活率。
感染PRRSv的经产母猪接种MLV,可有效地减少流产的发生率,缩短恢复发情的时间,提高产仔率,增加断奶仔猪数。在生长猪急性暴发PRRS或呈PRRS地方流行性感染期间,接种减毒活疫苗可有助于减少感染猪的排毒和呼吸综合征的发生,同时也能提高猪的生长速度。研究发现,生产中应用MLV能有效控制猪的繁殖系统和呼吸系统疾病。
目前,与控制PRRSv有关的最大问题是特定疫苗对猪场内现有毒株产生的异源性免疫保护。因为PRRSv在遗传和抗原上具有很高的变异性。
临床上的异源性保护是指,由疫苗毒株对猪场中不同野毒株产生的临床免疫作用。
3 免疫应答
有必要了解猪在接种PRRS疫苗后是如何产生抗PRRSv的免疫力的,以便能够设计出最佳的免疫策略。
在产生抗PRRSv的免疫力过程中,从免疫应答开始,免疫系统的细胞就起着相当大的调控作用,在体液免疫和细胞免疫上表现出异乎寻常的特点。
4 天然免疫应答
天然免疫应答是非特异性的,因此一般能够识别病原并产生免疫应答。在此初始阶段,PRRSv起着猪防御机制的拮抗剂作用。PRRSv还可干扰抗原的正常递呈和T细胞的激活。免疫系统对PRRSv的调控作用不尽相同,这取决于每个毒株的生物学特性。
5 适应性体液免疫应答
适应性免疫应答对每一种抗原均有特异性,其特征为具有免疫记忆。对PRRSv的体液免疫应答的特征是较早出现的大量非中和抗体。
中和性抗体在感染后2~4周出现,但偶然情况下甚至检测不到。
6 适应性细胞介导型免疫
当使用酶联免疫斑点(Enzyme-Linked ImmunoSPOT,ELISPOT)[γ-干扰素(Interferon-γ,IFN-γ)分泌型细胞(IFN-γ-SC)的数量]测定法来评估细胞介导型免疫应答时(图1),细胞介导型免疫应答在感染后2~3周才能出现。较之于猪的其他致病病原,PRRSv的细胞介绍型免疫应答发展速度较慢、不稳定且水平低。产生的抗PRRSv的细胞介导型应答反应似乎存在毒株依赖现象。
总之,适应性的细胞介导型免疫作用较弱,并以中和性抗体产生时间较晚和产量较少以及细胞介导型免疫应答强度低为特征。
在一个中和性抗体很少的环境中,细胞介导型免疫应答可用来评估接种疫苗后产生的免疫应答作用,基本上能有效预测针对该病毒的保护作用。
以下研究旨在评估用可以抵抗从田间临床病例中分离的不同PRRSv毒株的Unistrain PRRS(Hipra)疫苗免疫小母猪后产生的细胞介导型免疫应答。
该研究利用6月龄PRRSv呈阴性的后备母猪进行,这些后备母猪来自无PRRS发病历史的猪场。它们分为两个组:75%的后备母猪肌肉接种Unistrain PRRS疫苗(减毒活疫苗,欧洲基因型,毒株VP-046 BIS)进行免疫,余下25%的后备母猪肌肉接种2 mL PBS(对照组)。 小母猪的血液样本在免疫接种后第0、7、14、28、42和56天采集,以获取外周血单核细胞(Peripheral Blood Mononuclear Cells,PBMC)。将样本送往动物保健中心(Centre de Recerca en Sanitat Animal,CReSA),以便通过测定(ELISPOT检测试验)PBMC产生的IFN-γ-SC来评估细胞介导型免疫应答。
用从临床疫情中分离得到的5个PRRSv 基因型1型毒株(这些毒株代表了于不同年份在欧洲不同国家分离到的毒株;其基因的ORF5读码框与疫苗株的基因同源性存在很大变异),评估异源性细胞介导型免疫作用。
7 结果
在疫苗接种后14 d,可抗击所有毒株的PRRSv特异性IFN-γ-SC首先检出(图2)。在从西班牙和英国分离到的毒株中,免疫应答高峰出现在接种疫苗14 d后;在从西班牙分离到的毒株中,免疫应答高峰出现在接种疫苗后的第14天,并一直维持到研究结束(第56天)。在从匈牙利、斯洛伐克共和国和意大利分离到的毒株中,免疫应答高峰出现在接种疫苗后第28天,随后逐渐降低。
8 結论
PRRSv在基因和抗原上的变异性被认为是能够解释毒株间缺乏交叉反应性的最重要因素,因为异源性保护作用通常不一致,且不完全。
另一方面,毒株基因的ORF5读码框或甚至整个基因序列的相似性百分比并不是预测由针对某一特定毒株的疫苗产生的免疫保护程度的一个有用工具。
尽管猪接种PRRS疫苗后产生抗PRRSv免疫力的机制尚未完全弄清,但是,有必要评估中和抗体和细胞介导型免疫应答,并应当考虑我们是否想知道疫苗是如何起作用的。多项研究已经发现了细胞介导型免疫力在消除病毒和保护免疫猪免受病毒感染方面所起的作用。
因此,在未产生中和抗体的情况下,免疫接种后产生的细胞介导型免疫力在保护免疫猪免受病毒感染方面起重要作用,无中和抗体的情况通常发生在接种一次减毒商业性疫苗后。
免疫所有种猪尤其是免疫后备母猪是控制PRRS的关键。这一阶段的主要目的是使后备母猪获得良好免疫保护,这就是为何使用6月龄后备母猪来设计本研究的原因。
尽管使用了许多毒株[不仅体现在ORF5变异性(相似性为88%~98%)上,同时也体现在病毒分离的年份和来源上],但研究结果显示,接种Unistrain PRRS疫苗能够诱导出可抵抗多种PRRSv毒株的明显的细胞介导型免疫应答反应。□□
原题名:Vaccination to induce cell-mediated immune response against PRRSv(英文)
原作者:Joel Miranda ?lvarez(西班牙,赫罗纳,海博莱公司)和Ivan Díaz Luque(西班牙,巴塞罗那,动物保健中心)