非洲豬瘟病毒途徑傳播相關研究及數據匯總

研究進展|非洲豬瘟病毒通過豬肉、糞便、尿液、飼料、水源、空氣、蒼蠅、蜱等途徑傳播相關研究及數據匯總

摘要

2007年以來，非洲豬瘟(ASF)已對歐洲養豬業造成嚴重威脅。在波蘭，非洲豬瘟疫情和受影響地區的數量每年都在增長。2018年，西歐暴發非洲豬瘟疫情，特別是在比利時，已經發現了幾百頭受感染的野豬。同年，該病毒出人意料地出現在中國東部、蒙古北部、越南和柬埔寨的養豬場，引起了全世界對其進一步傳播的擔憂。由於仍然沒有可用的疫苗，控制該病的唯一方法是生物安全手段。鑑於其驚人的生存能力，確定病毒的潛在來源極為重要。本文綜述了目前對ASFV生存能力和環境抗性的研究進展，並討論了間接接觸在疾病傳播中的作用。

文章信息

簡介

非洲豬瘟（ASF）是一種引起豬高死亡率的傳染病，必須向世界動物衛生組織（OIE）報告。非洲豬瘟病毒（ASFV）是非洲豬瘟病毒科家族的唯一成員，是一種大型（200nM）複雜的囊膜雙鏈DNA病毒。ASFV可感染家豬和野豬，導致從慢性或持續感染到急性出血熱等一系列症狀，造成高達100%的死亡率。

疾病傳播的主要途徑是易感動物和患病動物之間體液或排洩物的直接接觸，以及通過受汙染的飼料、豬肉、人、車輛或汙染物的間接接觸。在流行地區，ASFV還會感染軟蜱，對該疾病流行病學起到積極作用，因為軟蜱有可能間接將病毒傳播給易感脊椎動物宿主。關於硬蜱（蓖麻硬蜱和網狀革蜱）作為ASFV來源的研究表明，至少在實驗室條件下，這些寄生蟲既不促進病毒複製，也不促進蜱對豬的傳播;然而，病毒DNA可以在蜱蟲體內存活長達8周，使它們能夠作為機械載體。Mellor等人證明，蒼蠅能夠在吞食ASFV感染血液後24小時內機械地傳播病毒。此外，Olesen等人最近的一項研究證實，豬的感染也可能發生在口服餵飼ASFV感染血液的蒼蠅之後。

近年來，ASFV的耐藥性和穩定性引起了眾多研究者的關注。事實證明，無論是在0℃以下還是在4℃時，ASFV都表現出對環境條件的高抗性，並在長時間的貯藏過程中保持傳染性。受感染肉類的醃製過程促使了ASFV在火腿中可存活一年以上。ASFV可以在多次凍融循環中存活，而且它在pH值為4到13之間是穩定的，可以在56攝氏度的溫度下存活一個多小時。

由於其高穩定性，ASFV能夠在受汙染的食物或肉類中長期存在; 因此，它們可以作為病原體越境甚至跨大陸傳播的媒介。這種傳播模式是ASFV進入未爆發地區的最常見途徑之一。例如，2007年喬治亞州ASF的爆發是由於在Poti碼頭處理汙染豬肉造成的。歷史上也發生過類似的事件，導致了其他ASFV的引入，即葡萄牙（1957年）、古巴（1971年）、巴西（1978年）和比利時（1985年）。除了人類的疏忽傳播疾病之外，ASFV還可在野豬屍體中長期存在，而野豬屍體實際上可能是一個病毒庫。因此，根除這種疾病是極其困難的，必須積極尋找腐爛的野豬屍體，以便對受感染的屍體進行適當處理。

ASFV物理抗性

在多年的時間裡，大量的實驗致力於研究ASFV的穩定性。早在1921年，Montgomery就證明了ASFV對高溫、腐敗和乾燥具有極強的耐受性。很久以後，Coggins證明了ASFV對某些化學物質(胰蛋白酶和EDTA)和物理處理(凍結/解凍和超聲波)的高抗性。在同一研究中，在56℃孵育1小時和37℃孵育1周後成功收集到活病毒。Plowright和Parker在1967年的研究表明，在4℃的環境中保存病毒血液的感染性至少75周，而在沒有Ca2+或Mg2+的環境中保存病毒感染至少61周。在37℃時，含有ASFV的培養基保持感染性11-22天，而在60℃時僅保持30分鐘。研究還表明，病毒在較寬的pH範圍(pH 3.9到13.4)內7天內(在含有血清的培養基中)是穩定的。

最近進行了另一項關於ASFV耐溫度的研究，部分證實了之前的結果。結果表明，病毒在4℃、22℃和40℃時穩定，在EMEM中培養24小時後，僅損失不到10個50%血球吸附劑量(HAD50)/mL。在50℃時，只有一小部分病毒保持傳染性，而在60℃時，僅15分鐘後就檢測不到傳染性病毒粒子。綜上所述，組織中的ASFV可以在深度冷凍(70℃)條件下存活多年而沒有顯著的滴度損失，但在20℃時，會逐漸地失去活性，但仍可存活至少105周(2年)。在4℃時，病毒在培養基中也非常穩定，至少在61周（1年零2個月）內保持傳染性。在較高溫度下，ASFV失活相對較快。在37℃時，22天或者56℃時，1小時後可發現活病毒，但在60℃下，病毒活性不會超過15分鐘。

直接傳播

患病和易感動物之間的直接接觸已多次被證明是ASFV的有效傳播途徑。最近對歐洲現有ASFV株進行的實驗表明，病毒DNA或感染性病毒可能在受感染動物的血液、鼻腔、直腸和口服液以及糞便和尿液中檢測到。當直接接觸時，通過肌肉內或鼻內接種或9至29 dpi記錄到血液中最高的病毒載量，在急性期，血液中最高的ASFV滴度為106-109HAD50/mL (表1)。

關於排洩物和分泌物，已經證明它們可能含有活病毒(1.6-4.8 log10HAD50/mL) (表1)，但在直接接觸情況下，病毒在血液中出現之前，已在鼻液中檢測到。這些汙染排洩物中ASFV的存活主要取決於溫度; 然而，在有利的條件下，它可能長期保持其生存能力，增加疾病傳播的風險，特別是在低生物安全條件下。

已經清楚和反覆地表明，僅是空氣接觸(患病和健康的動物之間沒有直接的身體接觸)就足以使易感豬發生該病的臨床病程。實驗感染期間採集的空氣樣本在感染後的前25-30天內始終呈分子和病毒陽性，病毒滴度高達103.2TCID50eq./m3。

ASFV在排洩物中的存活能力

隨著活病毒在排洩物中被確認，這就提出了一個問題:病毒在排洩物中能存活多久?Montgomery早在1921年就表明，當糞便在室溫下避光儲存，至少在11天內保持感染性，但是後來的其他研究表明這一時間可能延長至160天。最近的研究表明，糞便中ASFV的穩定性比以前認為的要低得多，主要取決於溫度。從實驗接種的豬身上採集的糞便在4攝氏度時保持了8天的感染性，在37度攝氏時保持了3天至4天的感染性。對於尿液，在4℃時可存活15天，在21℃時可存活5天，在37℃時可存活2-3天。

Olesen等人在體內進行的研究與這些結果一致，表明排洩物中ASFV失活所需的時間跨度相對較短：在被感染的豬被移走一天後，被引入被糞便和尿液汙染的豬圈的豬死於ASFV感染，但是三天後易感豬不再容易受到感染。首次通過實驗證明，將豬暴露在被含病毒排洩物汙染的環境中可能導致感染。含有可存活的ASFV的排洩物應被視為病毒傳播的重要途徑，特別是在畜群中。此外，由於ASFV的感染所需劑量小（口鼻接種101HAD50/mL），排洩物中含有少量的感染病毒，可能會汙染一些汙染物，如衣服、鞋、設備等。因此，不能排除病毒傳播到其他圍欄甚至農場的可能性。

間接傳播—汙染物、飼料和飲用水

由於感染性ASFV能夠分泌和排洩，因此很容易汙染環境，隨後可能成為病毒來源。大量流行病學研究證明，ASFV可通過直接接觸傳播，也可通過泔水或受汙染的汙染物，如衣服、鞋、設備、食物垃圾、床上用品等間接接觸傳播。ASFV通過汙染物傳播的最引人注目的例子是：目前在歐洲的流行，是由在Poti碼頭附近用來餵豬的含有ASFV汙染的廚房垃圾引起的。隨後，迅速蔓延至鄰近的高加索地區，然後蔓延至東歐，並於2014年最終蔓延至歐盟國家。目前，由於這一次喬治亞的傳入，該病在13個歐洲國家流行(不包括起源不同的義大利和已經根除該病的捷克共和國)，對其餘國家的養豬業構成嚴重威脅。

2018年，ASF意外性地出現在東亞，中國和蒙古報告了數十起ASF疫情，2019年ASF也在越南暴發。I73R和I329L基因間區(IGR)的分子特徵表明，近期中國分離株和東歐(IGR II) ASFV分離株的DNA序列高度相似，而和西伯利亞分離株的DNA序列相似性(IGR I)不高。該病在東亞的確切起源尚不清楚，尚需進一步研究；然而，最近的系統發育分析表明，由於從病例中獲得的核苷酸序列存在一定程度的差異，ASFV在中國可能至少有兩個獨立的引種，彼此相隔甚遠。最近在中國爆發的大多數疫情相隔數千公裡，這表明該疾病的傳播可能與受汙染的飼料有關。這一假設似乎是可能的，特別是考慮到ASFV DNA已經在豬飼料和飼料成分如幹豬血中檢測到。在歐洲，除了養殖性農場，在許多高生物安全育種農場中也出現了ASFV。在羅馬尼亞，ASFV被引入到一個高生物安全性的育種農場，該農場擁有多達14萬頭豬;然而，該病的確切來源尚未確定，可能來自附近多瑙河的汙染水源。

幾項實驗研究表明，通過汙染飼料進行傳播是可能的; 儘管如此，關於汙染物對豬的間接傳播的知識相對貧乏。1969年Colgrove等人通過含有病豬絞碎組織的固體飼料對豬進行了有效的口服感染。此後不久，有人證明，當一頭易感豬食用牛奶中的ASFV時，會導致感染，但它需要的病毒量相對較高，為105.4HAD50/ml。2018年發表的一項體外研究表明，被人工感染了ASFV的飼料，活病毒病原體至少可存活30天。Niederwerder等人的最新研究通過飲水和餵養行為的自然口服暴露確定了ASFV的最低感染劑量。調查顯示，液體中只需10TCID50就可以成功感染，而固體植物性飼料中需要104TCID50的劑量。

此外，研究表明，流質飲食比幹飼料有更高的感染機率。在液體中測試的最高劑量(104)導致100%的實驗豬感染，而在固體飼料中測試的兩種劑量都沒有顯示出如此高的感染率。此外，Sindryakova等人在2016年發表的研究表明，在4℃條件下儲存的被ASFV血液汙染的飼料和水分別持續了30天和至少60天(整個研究期間)的生存能力。另一方面，在室溫下儲存可使ASFV存活時間大大縮短: 在飼料中為1天，在水中為50天。因此，在4℃儲存的受汙染的飼料和水可能分別造成至少30天和60天的感染風險。

因此，根據這些實驗數據和最近在歐洲和亞洲的流行病學調查結果，應該考慮使用受汙染飼料和飼料成分的ASFV的長距離(跨界和跨大陸)運輸是一種可能的病毒傳播模式，特別是在無ASF地區。

ASFV在生肉和內臟中的存活能力

歷史上，由於食用了受汙染的豬肉或豬肉製品，ASFV被引入遙遠的無病地區。此外，儘管在歐盟被禁止，違反生物安全措施，泔水餵養仍然是世界各地的普遍做法，特別是在自由放養和小型農場。因此，受汙染的豬肉可能是ASFV的一種傳播方式。加熱、煮熟和罐裝肉製品通常被認為是安全的，實驗證明沒有任何活病原體存在。一些研究提供了有關生、加工肉類和其他豬肉產品中ASFV穩定性的數據，根據Adkin等人的研究，冷凍生肉和器官可使ASFV存活103至118天。即使在1000天內，ASFV仍然具有感染性。在4-8℃貯藏的肉類中，可在84- 155天的周期內檢測到活病毒。保存在冰箱中的受感染脾臟樣本保持感染204天，但6月份埋在8釐米深的土壤中時保持感染280天。骨髓的感染性持續了180-188天，皮膚和脂肪持續了300天，內臟持續了105天，但是這些樣本的保存溫度並沒有說明，溫度是病毒存活的關鍵因素。

ASFV在幹醃豬肉中的存活能力

未經過熱處理，僅通過鹽漬和乾燥製作的產品中，ASFV存活的問題比生豬肉中的要複雜得多。關於幹醃肉製品中ASFV存活的研究僅限於火腿、西班牙和義大利肩肉、腰肉、薰香腸和義大利臘腸、五花肉和醃肉。義大利臘腸和義大利辣香腸可能會保持傳染性長達30天。豬五花肉和豬腰肉在60天和83天後仍然含有可存活的ASFV，這比它們的醃製過程(分別為14天、21天和60天)的時間還長，但仍然在產品的保質期內。如果用泔水餵豬，這些豬肉產品的依然具有短期內較低的潛在風險。4-6℃條件下保存的醃肉至少在60天內(研究期間)保持感染性，但隨著溫度升高至室溫，感染時間縮短至16天。成熟火腿，如伊比利亞腰肉（112天）、肩肉（140天）、塞拉諾火腿和帕爾馬火腿（分別為180天和300 399天）可能會保持較久的感染性，但在醃製後的存放程序持續的時間要更長。因此，加工製作的時間足以使ASFV失活，這些產品應被認為是安全的。

間接接觸-節肢動物作為機械載體

ASFV是一種蜱傳病毒; 因此，蜱蟲和豬一樣可能是病毒的宿主。儘管如此，到目前為止，人們只發現了軟蜱的毛蜱能夠促進病毒的複製，它們是非洲的主要病毒宿主，參與了蜱和野生水蜱之間的森林型ASFV傳播循環。蜱的地理分布僅限於非洲和南歐(地中海國家)。其他蜱類屬於蓖麻硬蜱和網紋硬蜱，在中歐特別多見，是該氣候區哺乳動物寄生蟲的主要類群。

儘管如此，由於在東歐和波羅的海國家的高生物安全性農場報告了數起ASFV暴發病例，受感染野豬的密度很高，因此提出了節肢動物是否可能在野生豬和家豬之間發揮機械媒介作用。研究硬蜱作為ASFV載體的能力。無論是在現場採集的蜱，還是在實驗室條件下將病毒傳染給易感動物的吸血蜱，都沒有檢測到ASFV。ASFV不會在蜱蟲體內複製; 然而，在用受感染的血液餵養6至8周後可以檢測到病毒DNA。因此，在野豬和豬之間傳播的過程中，硬蜱可能只是一種潛在的機械媒介，而不是生物性媒介。

蒼蠅能夠在接觸受感染血液後24小時內機械地傳播病毒，但只能通過攝入途徑。此外，傳染性病毒在這些蒼蠅中至少存活了兩天。Olesen等人證明，可存活的ASFV存在於餵食感染性血液長達12小時的果蠅體內，在餵食後三天內可以檢測到DNA。這些結果表明，這些蒼蠅可能會機械地將病毒傳播給易感宿主。僅一隻蒼蠅中所含的劑量，在豬身上就足以產生該病的臨床症狀。然而，蒼蠅傳播媒介的空間分離性可能會限制在一個群體內的傳播，在農場間傳播的可能性比較小。因此，通過受ASFV汙染的蒼蠅在遙遠的農場之間間接傳播仍然幾乎不可能。另一項研究證實了這一假設，即在感染的野豬屍體中生長並以其為食的蒼蠅幼蟲可能與疾病傳播有關。然而，儘管存在ASFV DNA，但已證明病毒不在幼蟲體內複製。研究人員指出，雖然野豬以充滿幼蟲的腐肉為食的可能性極低，但也不能排除這種可能性，儘管研究人員認為，蒼蠅幼蟲對ASFV的機械傳播沒有起到重要作用。

來自野外工作的證據表明，波蘭豬疾病暴發期間從農場收集的蒼蠅以及從ASFV陽性的野豬屍體收集的硬蜱(皮膚網紋蜱和蓖麻硬蜱)中檢測到病毒DNA。這說明不能排除節肢動物是ASFV的機械傳動因素; 然而，這個問題需要進一步研究。

結論與展望

隨著全球化的不斷深入，人類和動物疾病的引入將對公眾和牲畜的健康、動物及其產品的貿易和食品安全構成持續的威脅。在世界範圍內，養豬業正在不斷增長，以應對不斷增長的豬肉需求。然而，由於各種跨界傳染病的傳播，特別容易破壞經濟生產，其中ASF目前引起最大的關注。近年來，ASFV已擴展到新的領域; 最大的轉變發生在2018年，該疾病在中國暴發，這個世界上最大的養豬國提供了全球一半的生豬產量。由於缺乏安全有效的疫苗，而且在特定地區普遍存在受感染的野豬，因此控制該病的唯一方法是與國際合作相結合的嚴格生物安全措施。對病毒引入豬易感群體的知識和流行病學的了解至關重要，這有助於提高預防暴發的意識，並在疫情發生時立即發現並得到控制。因此，識別與ASFV相關的潛在來源和傳播途徑對於預防疾病的進一步傳播尤為重要。

不同環境條件下的ASFV穩定性是眾多研究的主題，但大多數研究都是在上個世紀進行的。該病毒已被確定為對高溫、腐敗和乾燥、凍結/解凍、超聲波或極端pH值等物理處理具有極強的抗性。低溫（如-20℃保存豬肉）有利於病毒存活數年。生肉和其他豬肉製品可以提供較長的ASFV生存能力，但溫度條件是直接影響病毒穩定性的主要因素。火腿和幹醃肉製品可能含有活病毒，但這在很大程度上取決於不同地區和國家的製備和保存程序。

在疾病傳播方面，經證實，沒有直接接觸受感染血液的易感動物，ASFV的感染性相對較弱; 然而，僅通過空氣接觸傳播仍然是可能的。此外，排洩物和分泌物也被認為是有傳染性的，它們可能參與了疾病的傳播。經證實，至少30天內可通過受汙染的飼料產品間接傳播ASFV。此外，口服汙染液體比攝入汙染固體飼料更容易導致感染。液體中僅僅10HAD50/mL的病毒滴度足以誘發ASF的臨床症狀。儘管已經採取了預防措施，但在中歐最近報告的大多數ASFV暴發中，該疾病傳入農場的來源仍然未知。這表明，節肢動物，如蒼蠅或蜱可能作為機械載體。實驗室調查部分地證實了這一假設，但只有在不超過24小時後才有可能通過攝入被感染的血液而感染。因此，雖然這類節肢動物在疾病傳播中的參與似乎受到嚴格限制，但不能排除這種可能性。

至於ASFV生存能力及其間接傳播，仍缺乏數據，例如對高生物安全農場爆發的機制進行調查的結果，這些農場位於有受感染野豬的地區附近，但野豬與家豬之間不可能直接接觸，需要進一步研究節肢動物成為ASFV傳播機械載體的能力。ASFV對各種環境條件的敏感性已經得到了很好的研究，但是對於病毒在某些汙染物表面傳播的可能性仍然缺乏認識，例如，被活ASFV汙染的新鮮牧草，至少能闡明中歐部分農場中疾病的來源。

來源：中國動物保健

作者：N. M-Panasiuk等，翻譯：旺旺博士，審核整理：周盼伊