2006高热之源—— 猪病“小兰”的时空之旅【连载-7】

TIPs:

HP-PRRSV对猪只表现出致死性毒力

HP-PRRSV以 nsp2基因内30个(29+1)不连续氨基酸缺失为分子标记

HP-PRRSV是由我国本土毒株逐渐演变而来的

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自2006年一战成名以来,HP-PRRSV瞬间成了疫病界里最亮的星,成了田间(Field)的野火,以燎烧之势扩散在神州大地之上。随着一同扩散的还有谣言——“这个高热病肯定是美帝造的超强生物武器,用来打击我国猪肉补给的”(谣言止于真相大白),但这个Novel Monster有着什么样的狰狞模样?它来自哪里?为何而来??会到哪去???

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【致病性回归研究】

在微生物和传染病的理论知识中,科赫法则(动物回归实验)是确定病原的黄金准则之一,当时为了试探试探高致病性PRRSV毒株的功力,我们把分离到的代表性毒株JXwn06进行了动物攻毒试验,分别接种了三个日龄阶段的易感动物(断奶仔猪、保育猪和生长育肥猪),结果发现该毒株果真厉害,对三个阶段的猪只均具有致死性,接种猪发病率均为100%,死亡率分别为6/6、6/6和5/6。最早死亡出现在第四天,断奶仔猪和保育猪基本15天全部死亡。

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毒株感染后能迅速引起猪只体温升高、皮肤潮红、呼吸困难等临床症状,并且在攻毒后7-15d 内全部死亡,同居感染的3头猪也无一幸免。攻毒后第1 d即可检测到病毒血症(的确威猛),到第5 d就血清中病毒滴度可达到峰值(104.49TCID50/mL),并持续至猪只死亡。

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剖检之后可以发现组织大体病变最明显的是肺弥漫性间质性肺炎,肺脏表现出充血、出血,腹股沟、下颌和肺门等淋巴结水肿出血,日龄较小的猪只能够观察到胸腺萎缩。

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肺脏和淋巴结大体病变

死亡较早的猪只(急性“暴毙”)的,通常继发感染不明显,但病程较长,死亡时间靠后的猪只则可观察到典型的胸膜肺炎和副猪嗜血杆菌病的症状,胸腔积液、心包积液绒毛心。心冠脂肪处和脑点状出血也可观察到。

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继发感染

固定后做组织病理切片可以看到严重时表现为肺脏显微结构完全消失,严重出血,小叶间隔增厚、大量的炎性细胞及坏死细胞碎片浸润于肺泡腔支气管周围(卡他性肺炎)。强弱毒株之间对肺脏损伤的差异如下图所示,一目了然,HP-PRRSV毒株感染的肺脏侵润大量炎性细胞(RvJXwn克隆毒),几乎没有了肺泡腔,除了炎性细胞侵润,HP-PRRSV感染还可以引起严重的肺部纤维化,可以想象有这样的肺脏如何可能呼吸。同时淋巴结、子宫、睾丸、脑、支气管上皮都有不同程度病变。

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肺部组织病理学切片

肺脏纤维化

【HP-PRRSV从何来?】

病毒序列测定和基于生物信息学的遗传演化分析是做病毒溯源(它从何处来?)的powerful利器。当时针对全基因组设计了14对引物加上两头的RACE把全基因组拉了出来,发现HP-PRRSV与美洲型参考毒株VR-2332相比,它们的nsp2编码区内481位和533-561位的氨基酸(30-aa)均缺失。

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进化分析表明,HP-PRRSV均属于同一亚群(由大多数2006-2007年严重型PRRS暴发期间的分离毒株所组成);亚群内毒株间同源性为93.1%-99.6%。与1996年分离毒株CH-1a的同源性为94.9%-95.4%,与2002年分离毒株HB-1(sh)/2002同源性为96.7%-97.2%,与2004年分离毒株NB/04的同源性为97.6%-98.2%。其中,NB/04毒株的Nsp2编码区的481位氨基酸缺失。存在这一个随着时间推移,离高致病性毒株亲缘性越来越近的规律,由此推断,我国的高致病性PRRSV毒株是由早期毒株经历基因组的变异和逐渐积累过程而演化而来的(看样子美帝躺枪了)。

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虽然知道了它从何而来,但它为何而来?怎样在宿主压力和环境选择下从经典毒株适应筛选成为高致病性毒株是一个非常严谨的科学问题,也是我们一个自然科学基金重大项目希望‘深挖细查’的领域。

【HP-PRRSV要到哪去?】

从2006年初次暴发以来,HP-PRRSV迅速攻城拔寨,成为田间优势流行毒株,但从2008到2012年后分离株的变异率更大,具有不同类型的缺失、插入和突变的新毒株如雨后春笋一个个往外冒。总体说来HP-PRRSV,或者准确一点说是具有nsp2区域30aa缺失的类HP-PRRSV毒株(HP-PRRSV和其致弱的活疫苗)至今仍然是优势毒株,但随着类NADC30毒株的入侵,在一些局部地区,比例已有长江后浪推前浪的趋势,这个以后再表。毒株进化是走的发散型(喇叭形,或树冠型)趋势,田间毒株多样性越来越多,越来越不一样,同时致病性经过与宿主的协同进化,致病性过强,秒杀宿主的病毒都和死猪一起消失了,那些毒力稍弱的毒株(或准种)能够在猪体内长期存在,长期排毒,获得了更多的传播机会,因此致病性比起当年已经大不如前,(HP-PRRSV也感慨岁月是把杀猪刀啊)因此当前大规模的暴发和急速死亡的案例越来越少,更多的是持续发病,难以根除。

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但总有一些不安分的HP-PRRSV或是其致弱疫苗株想抱大腿或抱团取暖玩重组,特别是跟类NADC30暧昧的不行不行的,这个关于重组的故事以后可以写上一篇,敬请期待。

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