猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)可通过直接和间接接触途径传播;间接接触传播包括通过污染物、气溶胶和节肢动物媒介等传播。本文收集了关于PRRSV离体环境稳定性和存活时间的现有数据,旨在突出该病毒的主要传染源,并确定环境条件(特别是温度)对病毒稳定性的作用。离体环境包括污染物(固体、多孔和液体污染物)、昆虫、工人,以及环境条件对病毒稳定性的作用。
1. 组织和血清
通过研究PRRSV在常见温度和时间条件下的稳定性,以确定传播条件。实验仔猪感染PRRSV,接种后7 d实施安乐死,收集组织(如右肺、脾脏、胸腺)和血清。病毒是从尸检时收集的所有样本的细胞培养物中分离出来的。组织在25°C下保存24、48和72小时后,病毒分离率分别为47%、14%和7%。相比之下,85%的样品在4°C和- 20°C条件下72h后呈阳性。除了在25°C条件下保存72h的样品外,所有血清样品都含有活病毒。
2. 固体污染物
当在室温(25-27°C)下评估PRRSV在不同污染物上的存活情况时,用不锈钢、塑料和靴子橡胶制成污染病毒的样品。病毒仅在感染后0和30分钟被分离出来,并且病毒滴度急剧下降。同样,还进行了小型研究,以评估不同材料在有雪和无雪条件下在-2°C和20°C时的病毒活性。这些材料用PRRSV(MN-30100株)接种后,在不同时间用拭子擦拭。在温度为-2°C和20°C时,在塑料、金属、纸板和聚苯乙烯上通过RT-PCR检测到病毒RNA,并且在有无雪的情况下均可检测到病毒RNA,直至接种后4小时。在其他材料上,在-2°C下从混凝土和橡胶(有无雪)以及20°C下的聚苯乙烯上检测到病毒RNA,直至接种后12小时。尽管在不同材料上检测到的病毒分离结果各不相同,但在低温(-2°C)条件下,大多数材料的存活时间至多4小时。这些材料还在温度较高、有无土壤的情况下进行了测试。在10°C和20°C无土壤条件下,接种后8小时在所有样品表面(即塑料、金属、纸板、泡沫塑料、橡胶)上检测病毒RNA。当被土壤覆盖时,病毒RNA在10°C的混凝土、塑料和橡胶上的存活时间是2小时,在20°C的塑料、橡胶和油毡上的的存活时间是2小时。在接种2小时后,大多数样品都无法分离出病毒。无土塑料样品在10和20℃条件下接种后1小时可以分离到病毒,在20℃条件下,橡胶样品接种后1小时可以分离出病毒,在10℃条件下,泡沫塑料样品接种后1小时也可以分离出病毒。
在不锈钢板上接种PRRSV (FL-12株),在4°C和33-35%相对湿度条件下孵育,病毒存活时间长达24 h,且1 h和24 h后病毒滴度差异无统计学意义。对于接种PRRSV (MN-184)的铝和纸板,在30°C时,铝和纸板表面的半衰期为50分钟,在40°C时,铝和纸板表面的半衰期为16分钟,在50°C时,铝和纸板表面的半衰期为21分钟,纸板表面的半衰期为16分钟。近期的PRRSV 1-4-4 L1C变种存活时间更长,即使在更高的温度下。30℃时,其半衰期在纸板上为5 h,在铝上为2 h;40℃时,在铝上为4 h,在纸板上为47 min;50℃时,在铝上小于15 min,在纸板上为47 min。
3. 动物饲料
动物饲料可能是PRRSV的载体。在室温(25-27℃)保存的苜蓿接种后30min病毒分离呈阳性。近期,一个模拟的跨大陆动物饲料原料运输模型被用来确定猪病毒在这些原料中的存活。将PRRSV SD 1-7-4、猪流行性腹泻病毒(PEDV)和塞内卡病毒A (SVA)三种病毒的混合物分别接种100µL,每种饲料原料的重复样品(5 g/样品)。环境条件被编程到一个环境室中,平均温度在4到10°C之间,平均相对湿度在26%到91%之间。37天后,通过猪生物测定法在常规豆粕和酒糟干颗粒(DDGS)中检测到有活力的PRRSV,但没有通过细胞培养分离到病毒。
为了进一步验证饲料成分作为污染物的假设,在30 g饲料成分样品(有机和常规豆粕、赖氨酸、胆碱和维生素A)中加入2 mL接种的这三种病毒。这些样品被储存在一辆商用卡车内的一个集装箱里,在美国各地运输了21天。结果显示,通过qRT-PCR检测,PRRSV病毒RNA具有高降解性。然而,通过猪的生物测定,该病毒在有机豆粕和常规豆粕中仍然存活。
4. 粪浆和其他液体
在室温(25 ~ 27℃)条件下,城市水和井水接种的PRRSV分别存活11天和9天。从唾液、尿液和粪浆中,仅在接种后0和30分钟分离出病毒。其他接种PRRSV vr2332的猪浆液样品在4℃保存可达14天,25℃保存可达1天,37℃保存可达6小时。采用类似的方法,将来保育猪舍的污水接种PRRSV MN-30100并在不同温度下储存。在4°C下,样品在整个12天的研究期间呈RT-PCR阳性,而通过病毒分离检测到活病毒长达8天。在20°C条件下,样品在12天内也呈RT-PCR阳性,但未分离到病毒;然而,在长达3天的猪生物测定中,样品一直呈阳性。
近期,用接种了PRRSV的必要培养基(MEM)作为对照,比较了不同温度下猪粪中PRRSV的半衰期。4℃时,PRRSV在粪便和MEM中的平均半衰期分别为112.6和120.5 h。在20℃时,半衰期分别为14.6和24.5 h;在40℃,14.6和24.5 h;60℃,2.9和8.5 min;80℃时,分别为0.36 min和0.59 min。因此,随着温度的升高,PRRSV的传染性呈指数下降。然而,该病毒在MEM中比在粪肥中更稳定。
5.气溶胶
有篇综述强调了检测空气传播PRRSV所面临的挑战,这主要是由于实验环境和现场环境之间的差异。实验、半实验和实地研究得出了相互矛盾的结果。这种差异可能是由于空气采样方法、野外环境中畜群的潜在免疫力、环境条件、畜群规模和动态,以及不同病毒株在通过鼻腔传播、通过空气传播和保持传染性方面的差异造成的。PRRSV确实存在空气传播的可能性,但可能发生这种情况的频率和条件尚未得到合理的解释。
关于环境条件对PRRSV在气溶胶中稳定性的影响已经进行了一些研究。在控制温度和相对湿度的条件下雾化PRRSV VR-2332,随后反复收集空气样本。结果表明,该病毒在41℃、73%湿度条件下稳定性差,在5℃、17%相对湿度条件下稳定性好。病毒的半衰期与温度和相对湿度成反比,温度对病毒灭活的影响大于相对湿度。另一方面,在上述条件下,病毒RNA的数量保持稳定。
6. 昆虫体内/体表
关于PRRSV在昆虫体内存活的研究主要集中在评估苍蝇和蚊子作为可能的媒介的作用,因为这些昆虫在夏季的农场中很常见。在大多数这些研究中,在控制的实验条件下,允许昆虫以PRRSV阳性猪为食。在实验中,22个蚊子池(每池30个伊蚊种)中只有1个可检测到PRRSV RNA,该RNA与从蚊子所食猪中分离的病毒100%同源。通过猪生物测定试验,该病毒也是有活力的。随后,研究了PRRSV通过蚊子(伊蚊)从被感染的猪传播到仔猪。装在一个小瓶子里的蚊子被允许在一头带有prrs病毒的猪身上取食,直到吃饱,然后再在一头未感染的猪身上取食。后者变为PRRSV阳性,具有100%同源病毒。其中1份蚊虫匀浆RT-PCR阳性,另外2份仅用猪生物测定法检测阳性。为了确定PRRSV在这些昆虫中存活的时间,将100只蚊子在27°C的不同时间点进行采样。蚊子在PRRSV病毒血症猪身上饲养0-6 h,只有肠道匀浆RT-PCR和猪生物检测呈阳性。当这些蚊子保存较长时间(即7至14天)时,它们不能将PRRSV传播给易感猪。RT-PCR未检测到PRRSV RNA。因此,尽管PRRSV可以在蚊子肠道中存活长达6小时,但病毒在7 - 14天后不会在蚊子体内复制或传播。
初步评价了另一种昆虫(家蝇)作为PRRSV机械媒介的可能作用。每天总共有100只家蝇被允许在一头带有PRRSV病毒的猪上取食,然后转移到另一头受体猪上取食。在所有3个重复中,供体和受体猪均为PRRSV阳性,病毒核酸同源性100%。全蝇匀浆RT-PCR检测到PRRSV RNA,但未分离到活病毒。因此,家蝇有可能将PRRSV传播给易感猪。然后在27°C条件下对210只以病毒血症猪为食的苍蝇进行PRRSV存活能力评估。收集不同时间点的混合样本,作为整只苍蝇的匀浆处理。通过RT-PCR和猪生物测定,立即和饲喂后6小时采集的亚群呈阳性。然后比较了不同处理方法对果蝇病毒的存活时间。对于全蝇匀浆,在所有采样时间(即饲喂后0、6、12、24 h)均检测到PRRSV RNA,而在饲喂后12 h采集的样品中,猪生物测定均为阳性。对于外周表面清洗样本,PRRSV RNA检测结果显示,在喂食后12小时内均可检测到,但仅在喂食后立即采集的样本在猪生物检测中呈阳性。通过RT-PCR检测肠道匀浆呈阳性,并在饲喂后0和12 h采用猪生物测定法检测活病毒。通过单独处理蝇而不是将其作为群体处理,在13个肠道匀浆中的12个中检测到病毒RNA,并从总共7个匀浆中分离到病毒。发现蝇类个体携带足够数量的PRRSV,在食用感染猪后感染易感猪。
7. 工人
允许10个人连续1小时与感染PRRSV的猪直接身体接触,然后继续与PRRSV易感猪接触。在接触前和接触后的不同时间点收集了这些人的鼻分泌物、指甲冲洗液和唾液样本。直接接触后,在两个人的唾液和指甲冲洗液样本中检测到病毒RNA。即使在淋浴后,也在一人接触后5小时的指甲冲洗样本和另一人接触后48小时的鼻拭子样本中检测到PRRSV RNA。与这些个体接触的易感猪无一被感染。因此,在与受感染的猪直接接触后,人类能够携带病毒长达48小时,但不能将其传播给易感猪。
同样,接触过带PRRSV病毒的猪的人与易感猪接触时,不允许他们更换被污染的靴子和工作服,也不允许他们洗手,以确定他们是否会传播病毒。这些未感染的猪被感染,而那些与遵循生物安全措施(如换靴子和工作服、淋浴、洗手和休息时间)的个体接触的猪则没有被感染。在现场条件下,还发现在缺乏卫生措施的情况下,PRRSV可通过人员及其衣服/靴子传播。
8. 温度对PRRSV持续传播的影响
温度是影响PRRSV在不同环境/污染物中存活的重要因素。在MEM中悬浮时,PRRSV VR-2332在37°C孵育12小时后滴度降低50%,这是通过细胞培养中的微量滴定法测定的。37℃下48 h和56℃下45 min后观察到病毒完全失活。然而,病毒滴度分别在4°C和- 70°C下稳定1个月和4个月。
4种不同的PRRSV-2分离株(VR-2332、JA-142、MN-184和Ingelvac ® 疫苗)在4°C、10°C、20°C和30°C保存时,RT-PCR检测的RNA浓度保持稳定。然而,通过微量滴定法计算的病毒传染性与RT-PCR结果无关。利用病毒感染性结果计算半衰期,结果如下:4℃155.5 h, 10℃84.8 h, 20℃27.4 h,30℃1.6 h。虽然不同的温度对病毒的半衰期有统计学上显著的影响,但不同的病毒分离株在给定的温度下表现相似。
研究了10种不同PRRSV分离株(MN-184、1-4-4 MN L1C、1-4-4 SD L1C、Lelystad、VR-2332、1-4-2、1-26-2、ATP Vaccine、2-5-2、1-7-4)在4℃、25℃和37℃下的存活情况。所有分离株在4°C条件下至少存活35天。在25℃条件下,半数分离株的存活时间不超过1天,而VR-2332、Lelystad、1-4-4 SD和MN以及MN-184的存活时间为3 ~ 7天。在37℃条件下,只有Lelystad、1-4-4 SD和MN以及MN-184分离株存活3 d。剩下的分离株存活时间不超过1天。这些结果强调了近期的PRRSV 1-4-4 L1C在三种评估温度下的存活时间更长。
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