大家好!
今天的曦曦说,我们来聊聊「圆环病毒」的防控吧~
我很荣幸邀请到了华南农业大学的宋长绪教授 —— 宋老师是国家生猪种业工程技术研究中心的猪病功能实验室主任,长期从事猪病的临床诊断和技术服务工作,有着非常丰富的经验,过去这20多年,宋老师一直在深入研究圆环病毒对养猪行业产生的影响。今天,我们来一起聊聊圆环病毒中和抗体的研究进展和应用方向,包括大家最关心的这几个问题 ——
一起听听吧~
您的故事
宋老师: 我当年选择专业时,畜牧兽医并不是许多学生愿意报考的冷门专业,但进入学校后我发现,冷门专业其实并不代表专业前景不行。一路读到了博士毕业后,我选择到了条件相对没那么好的研究所进行临床应用研究,这个决定让我在临床方面有了很深入的了解。后来,我又回到大学,继续开展临床、科研工作。
回顾这些选择,我觉得非常幸运 —— 如果不是在科研条件较差的研究所工作,在临床方面的研究就不会这么深入;假如不回到大学,我对科研的理解深度就不够。畜牧兽医专业的前景广阔,可以有所作为!
目前国内养猪业对圆环病毒的认识如何?
宋老师: 我从1998年便开始关注圆环病毒了,当时进行了流行病学调查和检测引物合成等准备工作。后来,我去美国做了三年多的博士后研究,2002年回国后,便正式开展起来圆环病毒的研究工作,到今天已有22年了。
当时在国内,我们实验室算是起步比较早的研究者,我也开始在行业内分享圆环病毒的重要性 —— 国内对圆环病毒的认知相对较为缓慢,很多人当年甚至并不觉得这是一个对产业有影响的疾病,没有意识到它的危害;而基于我们在临床上做的大量工作,我们发现,圆环病毒的危害是全方位的!它对猪只的各个系统、对生产的每个环节都有显著的影响。
令人欣慰的是,通过我们以及整个行业的努力科普,目前大家对圆环病毒的认知已经得到了明显的提升,圆环疫苗的普及也使得圆环病毒得到了挺好的防控。
圆环病毒的病原学、流行病学和防控现状是怎么样的呢?
圆环病毒2型遗传进化树(图片源自Marina Sibila et al., 2021)
猪血浆蛋白粉应用的警示
16年前,在波兰的2007 Emerging swine Disease会议上,我曾做过一个关于小鼠食用猪血浆蛋白粉后、血液中检测到圆环病毒和圆环抗体的Poster报告。这在当时引起了许多同行的讨论和反思。
当非洲猪瘟爆发之后,大家开始比较警觉,大幅度减少了血浆蛋白粉在猪料中的使用。现在,猪血浆蛋白粉大多被用于禽料或水产料中,对水产而言,而如果鱼塘河流被病毒污染,可能仍会给当地的养猪场带来潜在风险,需要大家关注。
猪血浆蛋白粉的生产工艺流程 + 生物安全步骤:以猪血为原料,通过喷雾干燥工艺制作。含有优质蛋白质,适口性好,消化率高,并含有天然免疫球蛋白。(图片源自Elena Blázquez et al., 2020)
拓展阅读:关于血浆蛋白的生物安全,另一个角度:
「中和抗体」是什么?
宋老师: 几乎所有的病毒在感染动物之后,机体都会产生很多种抗体 (一个「抗原表位」就能产生一种抗体);但要注意,大部分抗体是不能阻止病毒感染的,而「中和抗体」则是具有特异性的抗病毒抗体,它与病毒结合之后,能让病毒感染能力下降或者失活,从而阻止了病毒在宿主细胞内的复制和病毒感染机体的过程。
再来一个PCV-2的感染过程。PCV2的基因组共有11个开放阅读框架(Open Reading Frames, ORFs),其中ORF2编码着病毒唯一的结构蛋白——核衣壳蛋白(Cap),这个蛋白由234个氨基酸组成,分子量为28kDa,可自我组装形成病毒样颗粒。Cap蛋白是PCV2的主要免疫原性蛋白,能够诱导产生特异的PCV2中和抗体,因此,ORF2基因是设计PCV2新型疫苗的首选目标基因 (图片引自Zhai et al., 2014)
中和抗体试验(Neutralization test) 的方法(图片来自硕腾)
可以分享您最近做的圆环疫苗中和抗体评定工作吗?
宋老师: 最近我们用检测中和抗体的方法,评估了几个不同的「圆环病毒疫苗」。
我们很幸运地找到了一个健康度特别高的猪场,在产房免疫大约110-130天后,待所有抗体消退后(检测了PCV的抗原和抗体,均为阴性,从而避免母源抗体对疫苗免疫产生的干扰),用不同的圆环病毒疫苗进行了接种,每组10头猪。接着,在免疫当天和免疫后的2、4、6、8、10周进行采血,检测中和抗体水平。
瑞圆舒组(ZO)的PCV-2中和抗体产生快,第二周基本上都超过了64(数据来自宋老师)
第4周时,瑞圆舒组(ZO)的PCV-2中和抗体效价仍然优于其他疫苗,达到1024(数据来自宋老师)
而最终,还是要看疫苗在猪群中的实地评估 —— 除了实验室评估(比如抗原含量测定、中和抗体测定之外),猪场生产性能的评估也至关重要,包括料肉比、健康状态和繁殖状况等。
尽管用中和抗体方法来评价圆环病毒疫苗效果是科学准确的,但由于其难度较大,我认为大家可以每1-2年进行一次评估,对疫苗的整体效果有一个清晰的认识就可以。频繁进行评估并不必要,毕竟工作量太大,也耗时耗力成本高。
瑞圆舒可以有效降低病毒血症比例 (图片来自硕腾)
拓展阅读
未来圆环病毒的防控方向
宋老师: 针对PCV-2,我认为防控难度不是很大,疫苗效果显著,可以有效保证猪群的健康。放眼未来,通过生物安全、检测淘汰和疫苗免疫, PCV-2可以实现相对净化,但我并不建议相对净化了就不免疫了,要实现绝对净化仍然很难。
圆环病毒3型遗传进化树(图片源自Viviane Saporiti et al., 2020)
通过对CAP蛋白基因序列的比对,我们发现PCV-2和PCV-3之间的同源性较低,因此二型圆环病毒疫苗的交叉保护效果就很差。从行业的现状就可以得知,虽然目前大部分养猪场都在免疫圆环2型疫苗,但PCV-3的感染率却不断上升,这说明交叉保护效果不太理想,不到30%,未来可能需要开发PCV-3的疫苗。
PCV-3到底对生产的危害有多大?有些猪场的感染率达50%以上,但是从生产成绩上看并没有影响,这也是大家比较困扰的地方。但值得注意的是,当年PCV-2刚出现时,一些生产条件良好的猪场似乎也未观察到其对生产的影响,这与现在的PCV-3现状很相似。我相信,随着PCV-3感染率的上升,对猪群的健康会是一种侵蚀,因此需要引起大家的重视。未来如果PCV-3给生猪生产带来巨大影响,疫苗免疫仍然将是防控的重要手段。
最喜欢的资料与方法
专业书籍:1)多读第一手的原始文献和生产数据。2)注重实践!很多东西需要在实践中去观察和验证。
如果遇见年轻时的自己,你会对TA说什么呢?
宋老师: 年轻时我不爱听老师的话~ 现在觉得虽然自己想去闯一闯没问题,但还是要学会多多吸取老师们和他人的建议。
【硕腾特约采访】
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