病从口入,吃下去多少ASFV才会爆发非瘟?

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非洲猪瘟(ASF)如同一把悬在全球养猪业头上的利剑。这种由非洲猪瘟病毒(ASFV)引发的高度传染性、致死率极高的出血性疾病,自2007年以来,特别是基因II型毒株在全球扩散后,已对欧洲、亚洲、美洲的养猪业造成了毁灭性打击。病毒传播途径复杂,除了已知的蜱虫媒介和动物间直接接触,间接传播——比如猪只食入被病毒污染的肉制品、饲料、环境物质甚至昆虫——被认为在疫情扩散中扮演了重要角色。其中,“经口吃进去”是许多间接传播场景的核心环节。然而,一个关键问题长期困扰着科研人员和养殖从业者:究竟要吃进去多少病毒,猪才会真正发病?

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01

实验揭秘:口服感染门槛高,鼻腔感染效率高


为了破解这个难题,一项发表在《Pathogens》杂志上的严谨实验给出了重要答案。研究人员选取了24头6周龄的健康杂交猪(长白×大白),在西班牙巴塞罗那的高等级生物安全实验室(IRTA-CReSA)内展开研究。这些猪被分成四组,每组6头。

口服挑战组:三组猪通过特制的“病毒蛋糕”进行严格口服接种。蛋糕内含冰立方(0.5毫升),冰中包裹着欧洲流行毒株ASFV POL/2015/Podlaskie(波兰分离,高致病力)。三组接受的剂量分别为低剂量(10^3 TCID50)、中剂量(10^4 TCID50)和高剂量(10^5 TCID50)。每头猪计划在28天内接受多达13次重复接种(第0、2、4、7、9、11、14、16、18、21、23、25、28天)。

鼻腔对照组:第四组作为阳性对照,仅在第0天通过鼻腔一次性接种低剂量病毒(10^3 TCID50)。

实验结果清晰揭示了两种感染途径的巨大差异:

鼻腔感染:威力惊人! 所有6头(100%)经鼻腔接种低剂量病毒的猪,均在4-5天后出现高烧(>41°C),随后发展为精神沉郁、呼吸困难、共济失调等严重症状。其中两头猪(72号和74号)分别在接种后第6天和第7天死亡,其余4头也因动物福利考虑在第7天实施安乐死。尸检和检测(qPCR)均证实高水平的病毒血症(血液中含大量病毒)和病毒在口鼻分泌物中的存在。鼻腔途径显示出极高的感染效率。

口服感染:门槛很高!

高剂量组(10^5 TCID50):在连续喂食3次高剂量病毒蛋糕后(第0、2、4天),6头猪中有3头(63号、64号、66号)出现高烧、精神沉郁、皮肤发红、呼吸困难等症状,最终死亡或被安乐死。病毒检测(血液qPCR)明确证实感染。另外3头猪(65号、67号、68号),即使接受了同样3次高剂量暴露,在整个研究期(34天)内始终未出现临床症状,血液中也未检测到病毒,表明未被感染。

中剂量组(10^4 TCID50)和低剂量组(10^3 TCID50):这12头猪,每头都完整接受了13次病毒蛋糕喂食。令人惊讶的是,没有一头猪出现指示ASFV感染的临床症状(如持续高烧),也没有一头猪的血液中检测到病毒!虽然极个别猪的个别口鼻拭子曾在某次采样中检测到微量病毒DNA(远低于感染阈值),但这仅代表短暂的环境暴露或局部沾染,并未导致全身感染。

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02

关键结论一:口服感染剂量阈值明确


这项研究首次通过严格的重复口服接种实验,明确了欧洲流行基因II型ASFV毒株的口服感染阈值:

低于或等于10^4 TCID50的剂量,即使重复暴露多达13次,也无法建立感染。

10^5 TCID50的高剂量,重复暴露后,约50% 的猪会被感染。

相比之下,鼻腔途径对低剂量(10^3 TCID50)病毒极其敏感,一次暴露即可导致100%感染死亡。

这清晰地说明,ASFV通过口腔食入途径感染猪只,远比通过鼻腔吸入困难得多。病毒需要突破消化道环境的屏障(如胃酸、消化酶),并成功入侵到口咽部(如扁桃体)或肠道相关淋巴组织才能建立感染,这需要更高的病毒载量。

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03

意外发现:同栏传播效率低,病毒变异现踪迹


实验还带来了两个对猪场防控有重要启示的发现:

同栏传播风险有限:在高剂量口服组,3头感染猪(63、64、66)与3头未感染猪(65、67、68)一直饲养在同一个栏舍内。尽管未感染猪的口鼻拭子(特别是口腔拭子)中偶尔检测到微量病毒DNA,表明它们接触到了感染猪排出的病毒,但这些暴露并未导致它们发病或血液带毒。这印证了之前一些研究的发现:在缺乏大量血液污染的环境下(如无出血性临床症状),ASFV在猪只之间的直接接触传播效率可能被高估。良好的栏舍物理隔离(研究中组间有2米高实心金属墙分隔)和生物安全管理,能有效阻断病毒在不同猪群间的扩散。

病毒基因组存在变异:研究人员对接种用的病毒(第3代细胞培养物)和感染猪体内的病毒进行了深入的基因组分析。发现原始接种病毒群体中存在一个预先存在的、缺失了约1万多个碱基的大片段变异株(位置6362-16849)。在鼻腔感染的猪中(70号和71号),检测到了这种缺失变异株的存在(作为群体中的少数派)。更值得注意的是,在猪70号体内,还独立出现了一个新的、约7400个碱基的缺失变异(位置7115-14504),影响了15个基因(主要是MGF110家族成员)。这些变异的存在提示病毒基因组在复制过程中具有一定的可塑性,但在此研究中,这些变异株并未显著改变主要毒株的致病力。

04

对猪场防控的启示:精准施策,科学应对


这项研究的结果,为猪场制定更精准的ASF防控策略提供了宝贵的科学依据:

严把“入口关”至关重要:结果强有力地说明,病毒通过污染的饲料、泔水、猪肉制品等经口摄入导致感染,需要极高的病毒载量或反复大量暴露。这突显了严格执行以下措施的有效性:

杜绝饲喂泔水:这是最危险的引入途径之一。

饲料原料与成品安全管控:选择可靠供应商,加强原料检测(尤其高风险原料如血浆蛋白粉、肉骨粉),确保饲料生产、储存、运输过程不被污染。研究提示,病毒在干燥饲料基质中的稳定性和接触效率可能低于液体或粘稠基质(如研究中的“软蛋糕”)。

生物安全缓冲区:对所有进入生产区的物品(包括饲料包装)、车辆进行严格有效的消毒。人员入场前彻底淋浴、更衣换鞋。

严防环境交叉污染:避免使用可能被外部污染的器具、水源。死猪、粪污处理严格规范,防止污染场内环境。

空气与接触传播风险仍需高度警惕:虽然同栏传播效率在本研究中不高,但鼻腔途径的极高效率(100%感染!)警示我们:

气溶胶风险:病猪呼出的飞沫、产生的气溶胶可能通过空气短距离传播,尤其在通风不良的密集饲养环境下。保持合理饲养密度和良好通风至关重要。

人员与物品携带:人员(衣物、鞋底)、器械、针头等一旦沾染病毒(特别是血液),极易成为机械传播媒介。严格执行人员、物品、车辆的进出管理和消毒流程是核心防线。

栏舍设计与管理:不同猪群(尤其是不同日龄、批次)之间实现严格的物理隔离(如实体墙),使用独立的工具和设备,能有效阻止病毒在栏舍间跳跃传播。研究中的物理分隔(2米高实心墙)和独立的空气系统、设备是成功的保障。

口服疫苗研发的挑战与希望:研究结果对未来的ASF防控工具——特别是口服减毒活疫苗(LAV) 的研发和应用具有直接启示。野生环境下控制野猪群ASF疫情,投放含疫苗的诱饵是最可行的策略。然而,本研究表明:

剂量要求高:要确保疫苗病毒能成功在口咽/消化道淋巴组织定植并诱发免疫反应,诱饵中可能需要包含相当高剂量的疫苗病毒。这对疫苗生产、成本、在诱饵中的稳定性都提出了更高要求。

效率需优化:需要研发能更有效粘附在口咽部粘膜、或更容易被相关淋巴组织摄取的疫苗递送系统(如研究建议的凝胶等粘性基质),以提高低剂量下的免疫成功率。越南已有两种肌注LAV获批用于家猪,为口服疫苗研发提供了重要基础和经验。

科学认知环境残留风险:研究中未感染猪口鼻拭子检测到微量病毒DNA,但并未致病,说明环境中检测到病毒核酸(如PCR阳性)并不等同于存在感染风险或病毒仍具活性。病毒在环境中的存活能力(受温度、湿度、有机物、日光等影响)和其引起感染所需的有效剂量是两个关键因素。这提示猪场在发生疑似或确诊疫情后:

精准消毒:应使用经证实对ASFV有效的消毒剂(如戊二醛、次氯酸盐、过硫酸钾复合物等),并确保足够的浓度、作用时间和覆盖面,重点清除有机物(血液、粪便)。

避免过度恐慌:科学评估环境样本的检测结果(区分核酸阳性和活病毒),结合生物安全措施进行有效处置,而非单纯依赖检测结果引发不必要的恐慌或过度反应。

空栏与监测:彻底清洗消毒后,合理的空栏期结合哨兵猪监测,是验证消毒效果和恢复生产的科学方法。

这项关于ASFV口服感染剂量阈值的研究,如同在迷雾中点亮了一盏灯。它清晰地告诉我们,经口传播ASFV并非易事,需要极高的病毒载量或反复大量暴露,这为猪场通过严格生物安全管理切断此传播链提供了坚实的信心。同时,它再次敲响了警钟——鼻腔途径和接触传播效率极高,必须通过物理隔离、人员物品管控和消毒筑起铜墙铁壁。对病毒传播效率的深入理解(如同栏有限传播)和对变异的研究,有助于我们更精准地评估风险、优化资源分配。

虽然口服疫苗的研发面临剂量挑战,但这项研究恰恰为设计更有效的疫苗递送系统指明了方向。面对非洲猪瘟这场持久战,持续的科学研究是破解防控难题、守护猪群健康、保障产业稳定的最强武器。每一次对病毒特性的深入认知,都让我们在构建更坚固防线、实现科学精准防控的道路上,迈出更坚实的一步。广大养殖从业者应坚定信心,将最新的科研成果转化为场内的具体行动,共同守护养猪业的未来。

来源:《Pathogens》杂志


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