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非洲猪瘟的全球威胁如何显现?2024年12月7日,《预防兽医学杂志》(Preventive Veterinary Medicine)在线发表了一篇题为“African Swine Fever: Spread and seasonal patterns worldwide”的研究论文,由巴西米纳斯吉拉斯联邦大学(Universidade Federal de Minas Gerais, UFMG)预防兽医学系的研究团队领衔完成。该研究基于2007年至2022年的全球疫情数据,系统分析了非洲猪瘟(ASF)的传播动态和季节性特征。作为由Asfarviridae科DNA病毒引发的猪类传染病,ASF以其高达100%的致死率和对国际贸易的严重影响,成为全球养猪业和动物卫生的重大挑战。背景:养猪业经济与疾病防控的复杂性根据联合国粮食及农业组织(FAO)数据,2021年全球猪肉产量超过1.3亿吨,养猪业在发达国家占农业产值的40%,在发展中国家占20%,支撑着13亿人的生计。然而,ASF的扩散打破了这一平衡。研究显示,2021年1月至2023年8月,50个国家报告了ASF疫情,导致超过150万头猪死亡。病毒通过直接接触、污染的饲料或兽医设备传播,野猪和Ornithodoros属蜱虫可能参与其自然循环(sylvatic cycle)。这种多途径传播增加了防控难度,尤其在资源有限的地区。研究方法:时间序列与空间分析的整合研究团队利用FAO的EMPRES-i数据库,收集了2007-2022年间欧洲、亚洲和加勒比地区的ASF疫情报告数据。每起报告被视为一次疫情暴发,按月份、动物类型(野猪或家猪)、国家和年份进行汇总。对于欧洲,剔除了撒丁岛(Sardinia)的数据,因其流行的是I型基因,而当前欧洲和亚洲疫情由II型基因主导。数据分析采用R软件(版本4.3.0),通过时间序列分析、季节性Mann-Kendall趋势检验和平均季节指数(ASI)评估了疫情的季节性和趋势。空间分布则通过QGIS 3.32.19软件的核密度估计(kernel density)可视化。主要发现:区域性季节模式与疫情热点研究发现,2007-2022年全球共报告36,781起ASF疫情,野猪占72.78%(26,769起),家猪占27.19%(10,003起)。欧洲疫情呈显著上升趋势(p驱动因素与防控难点疫情季节性的驱动因素与人类活动密切相关。欧洲夏季和亚洲农历新年后的高峰可能与旅游、猪肉需求和人员流动有关;野猪冬季疫情或与狩猎增加的监测力度相关。小型农场的生物安全不足(如罗马尼亚的泔水喂猪)加剧了家猪疫情传播。尽管高生物安全农场也报告疫情,蜱虫作为潜在媒介的假说仍未证实,提示现有防控措施的局限性。展望:强化监测与国际合作此研究为ASF防控提供了数据支持,但数据不足和采样偏见(如狩猎季效应)限制了分析深度。未来需加强加勒比地区监测,防止疫情向美洲扩散,优化风险监测体系,并提升农场生物安全。国际合作和进一步研究(如媒介生物作用)将是遏制ASF的关键。原文链接:https://doi.org/10.1016/j.prevetmed.2024.10640微生物组与免疫前沿聚焦Nature、Science、Cell等国际顶刊在感染(人畜共患)病毒学、免疫学、疫苗学等领域的前沿科学进展,诚邀领域同仁关注交流。39篇原创内容公众号
2025-09-12 18:45:48
2025年6月11日,《Virology》期刊上发表的一项研究揭示了三种新分离的NADC34样PRRSV毒株的基因特征和致病性,并评估了一株潜在的灭活疫苗候选株。这项研究由华中农业大学农业微生物学国家重点实验室的研究团队完成,基于2017年中国首次检测到NADC34样PRRSV以来的样本,提供了系统性数据,值得业内关注。研究背景:NADC34样PRRSV的起源与猪业影响PRRSV是一种单股正链RNA病毒,隶属于动脉病毒科(Arteriviridae),基因组长约15.0-15.5 kb,包含至少10个开放阅读框(ORFs),编码非结构蛋白(如Nsp1α、Nsp1β)和结构蛋白(如GP2、GP5)。该病毒1991年在荷兰(Lelystad毒株,1型)和1992年在美国(VR2332毒株,2型)首次分离,1996年中国首次报道CH-1a毒株(8.7谱系)。2014年,美国发现NADC34样毒株,因Nsp2基因缺失100个氨基酸而异于传统株,导致高比例母猪流产和仔猪死亡。2017年,该毒株传入中国,迅速在多个省份传播,引发20-30%的母猪流产和10%的仔猪死亡。现行疫苗对这一变种保护力不足,亟需针对性研究。该研究基于2017-2024年间从河北、山东、吉林分离的三株毒株(HeB-05、SD-02、JL-1152),系统分析其基因特性和致病性。从样本分离到基因测序研究团队从疑似感染猪的肺和淋巴结中提取样本,使用猪肺泡巨噬细胞(PAMs)分离出HeB-05、SD-02和JL-1152三株病毒。HeB-05在Marc-145细胞中显示高滴度(10^7.57 TCID50/mL),而SD-02和JL-1152仅在PAMs中繁殖。基因组测序显示,HeB-05全长15,110 bp,无重组事件;SD-02和JL-1152分别与JXA1和CH-1a发生重组。全基因组与美国NADC34毒株同源性分别为95.7%、94.0%和94.0%,系统发育分析(基于MEGA 11采用邻接法,1000次Bootstrap验证)确认其属NADC34样1.5亚系。Nsp2基因的100个氨基酸缺失是其特征,序列比对和重组分析采用SeqMan、RDP软件完成。致病性评估:毒株间差异的临床表现为评估致病性,研究在4周龄无PRRSV抗原和抗体猪崽上进行挑战。SD-02(4×10^6.00 TCID50)和JL-1152(4×10^5.50 TCID50)感染导致显著发热和死亡,而HeB-05(4×10^6.00 TCID50)仅引发轻度症状,无死亡。组织病理学显示,SD-02和JL-1152感染猪肺部出现严重炎症,HeB-05病变较轻。qRT-PCR检测血清病毒载量,ELISA测抗体水平,数据表明重组可能增强SD-02和JL-1152毒力,而HeB-05低毒性为其疫苗潜力奠定基础。疫苗研发:HeB-05的免疫保护效果基于HeB-05低毒性,研究制备灭活疫苗,使用5 mM二溴代乙内酰脲(BEI,Merck KGaA)灭活并加入ISA 201佐剂(SEPPIC)。免疫实验中,15头4周龄猪崽分为三组,免疫组(G1)在0天和21天肌注2 mL(2×10^7.00 TCID50),35天后挑战HeB-05(4×10^6.00 TCID50)。结果显示,免疫组病毒载量和体温升高显著低于未免疫组(G2),肺部病变减轻,体重损失减少,表明疫苗提供部分保护。尽管未完全阻止感染,但免疫效果提示HeB-05具备开发NADC34样PRRSV疫苗的潜力。数据分析采用GraphPad Prism 8,t检验评估组间差异(p研究意义:填补防控研究的空白该研究系统阐释了NADC34样PRRSV的基因变异和致病机制,HeB-05低毒高滴度的特性使其成为理想疫苗候选株,而SD-02和JL-1152的高毒性凸显重组风险。研究指出,现行疫苗对新兴毒株保护不足,HeB-05灭活疫苗的初步成功为开发广谱疫苗提供了依据,但保护效力需进一步验证。展望:应对PRRSV变异的长期策略随着PRRSV持续变异,NADC34样毒株的全球传播可能加剧。研究建议加强病毒监测,开发针对多谱系的疫苗,未来可通过基因工程优化HeB-05,或联合其他低毒株研发多价疫苗。养猪场需提升生物安全措施,减少传播风险。该研究为中国猪业防控提供了科学依据,也为全球PRRS研究贡献了数据,未来发展需持续跟踪。原文链接:https://doi.org/10.1016/j.virol.2025.110605注:文中插图源于Virology,欢迎关注交流。
2025-09-12 18:41:09
作者:张云飞 李新楼 徐强 牟笛 师悦 陈曦 周海健 秦天 阚飙 郑灿军 方立群文章来源:中华预防医学杂志, 2025, 59(6): 884-891. DOI: 10.3760/cma.j.cn112150-20250307-00181.摘要目的分析2010—2024年中国人布鲁氏菌病的流行动态及时空扩散趋势。方法通过“传染病报告信息管理系统”,收集中国31个省份2010年1月1日至2024年12月31日上报的人感染布鲁氏菌病病例资料,包含发病日期、性别、年龄、职业和地址等。采用Joinpoint回归和空间插值方法,从牧区/半牧区、其他区域,城市与农村分层分析人布鲁氏菌病疫情的时空动态与人群分布特征,探究疾病的流行趋势。结果2010—2024年中国牧区/半牧区共报告252 094例布鲁氏菌病病例,年均发病率为36.57/100 000±7.28/100 000;其他区域累计报告病例519 748例,年均发病率均数为2.54/100 000±0.74/100 000。牧区/半牧区人布鲁氏菌病发病率呈现下降-反弹-下降的趋势,2010—2017年为发病率下降阶段(APC=-7.20; PP=0.015),2021—2024年发病率再次呈现下降趋势(APC=-7.53; P=0.027);而在其他区域则呈现波动上升的趋势:2010—2015年为发病率上升阶段(APC=20.37; PPPP=0.735),仍保持较高的发病水平。全国农村发病率高于城市( P<0.001)。2010—2024年中国人布鲁氏菌病呈现从北方疫区向周边邻近区域逐渐扩散和南方地区跳跃性扩散的总体趋势。牧区/半牧区发病人群的年龄结构和其他区域呈现显著不同的分布特征,牧区/半牧区35~49岁人群发病率较高,其他区域55~64岁人群发病率较高。结论我国牧区/半牧区和其他区域的人布鲁氏菌病流行情况具有显著差异;并呈现从北方疫区向周边临近区域逐渐扩散和南方地区跳跃性扩散的总体趋势。布鲁氏菌病是由布鲁氏菌感染引起的一种人畜共患传染病 [ 1 ] 。人布鲁氏菌病又称地中海热、波状热或马耳他热,主要是人通过接触染疫动物或者其流产物、奶或奶制品等引发的感染。人布鲁氏菌病的潜伏期通常为5~60 d,大多数病例在暴露后2~4周出现症状,临床常见以发热、多汗、乏力、关节疼痛或全身肌肉疼痛为主的症状 [ 2 ] 。该病主要在中东、地中海、中美洲和南美洲等区域流行,呈全球性分布,最新研究表明,每年有1.6万~210万新发感染病例 [ 3 , 4 ] ,给人群健康和畜牧业发展带来了巨大影响和损失。自2000年以来,中国人布鲁氏菌病年度报告病例数快速上升,以内蒙古、甘肃和新疆等北方牧区为主,南方等非牧区发病率也在不断上升,并出现食源性感染 [ 5 ] 。张夏男等 [ 6 ] 通过分析2004—2017年我国南北方布鲁氏菌的发病趋势得出,北方省份发病率较高,南方省份出现持续增长的态势;杨向东等 [ 7 ] 通过分析2006—2018年云南省布鲁氏菌病报告病例发现,疾病流行不断上升,老疫点持续存在,新疫点不断增加,发病人群集中在20~69岁年龄组,职业以农民为主。宁夏人布鲁氏菌病疫情呈现上升-下降的波动趋势,空间分布上存在聚集性特征 [ 8 ] ;山西太原病例发病主要集中在2—8月,职业以农牧民为主 [ 9 ] 。可见,既往研究较多侧重于从全国、部分省、市等区域开展布鲁氏菌病的流行特征分析,缺乏该病空间扩散趋势的量化研究。此外,由于布鲁氏菌病的传播、扩散和畜牧养殖、畜牧产品消费和加工等因素高度相关,牧区/半牧区与其他地域、农村与城市等不同地域暴露感染方式的不同可能导致疾病流行的人群与时空差异,分析研究人布鲁氏菌病在不同类型区域的流行特征与传播规律对于该病的针对性防控具有重要价值。鉴于此,本研究通过系统分析2010—2024年中国人布鲁氏菌病的发病数据,从牧区/半牧区和其他区域、城市与农村等不同地域,开展疾病的时空动态分布及扩散特征、人群分布动态特征的分析研究,以期为制定针对性的防控策略提供数据支撑与科学依据。资料与方法一、资料来源(一)人感染布鲁氏菌病发病数据数据来源于中国“传染病报告信息管理系统”,收集我国31个省份(不包括中国香港、澳门和台湾地区)2010年1月1日至2024年12月31日上报的人感染布鲁氏菌病病例资料,包含发病日期、性别、年龄、职业和地址(区县行政代码,不包含个人隐私信息)。(二)人口数据及中国牧区/半牧区数据2010—2024年人口数据来源于国家统计局第七次全国人口普查数据。中国牧区/半牧区数据来源于中国牧区名录(2021版) [ 10 ] ,主要依据自然地理条件、降水量、地形地貌和当地的生产方式等因素,将内蒙古、青海、新疆、黑龙江、吉林、辽宁、河北、山西、宁夏、西藏、云南、四川、甘肃13个省份归为牧区/半牧区,其他省份为其他区域(非牧区)。二、质量控制依据《中华人民共和国传染病防治法》《国家传染病报告管理办法》等法规制度,传染病报告实行首诊负责制。接诊医生发现布鲁氏菌病感染病例或疑似病例后,根据诊断结果,按照规定及时填写传染病报告卡进行报告。医疗机构疫情管理人员及时审核传染病报告卡,进行错项、漏项、逻辑错误等检查,进行必要的核实、补充或订正,将审核的传染病报告卡及时录入“中国疾病预防控制信息系统”;县级疾病预防控制机构疫情管理人员每日对辖区内报告或数据交换的传染病信息进行审核,对有疑问的报告信息及时反馈报告单位或向报告人核实。对误报、重报信息应及时删除,确认无误后通过网络完成确认审核。医疗卫生机构发生报告病例诊断变更、已报告病例因该病死亡或填卡错误时,应由该医疗卫生机构及时进行订正报告,并重新填写传染病报告卡或抽取电子传染病报告卡,卡片类别选择订正项,并注明原报告病名。对报告的疑似病例,应及时进行排除或确诊。另外,责任报告单位发现漏报的病例后,应及时进行补报。三、统计学分析1.描述性分析:采用Stata 17.0软件进行统计学分析。2010—2024年各县区的年发病率(/10万)=年新发病例数/人口数×100 000;年均发病率(/10万)=2010—2024年新发病例之和/15年人口数之和×100 000。采用χ 2检验分析不同性别、年龄、职业等人群组间的发病率差异,职业主要包括农民、牧民,畜产品收购、销售和屠宰,家务及待业、工人、干部职员、离退人员、民工和其他类型,其中农民、牧民、畜产品收购、销售和屠宰人群为风险人群。2.时间变化趋势分析:采用Joinpoint 5.3.0.0软件,基于研究期间的年发病率拟合Joinpoint模型,根据贝叶斯信息准则(bayesian information criterion,BIC)选择最佳模型,计算年度变化百分比(annual percent change,APC),评价2010—2024年度牧区/半牧区和其他区域的发病趋势,如果APC>0,说明发病率逐年增加,如果APC[ 6 ] 。3.空间扩散特征分析:本研究采用ArcGIS 10.7进行空间插值分析,在区县尺度上以年为度量单位,将首次出现病例报告的县区定义为布鲁氏菌病新扩散的区域,评估研究期间布鲁氏菌病的空间扩散趋势分布 [ 11 , 12 ] ,绘制形成空间扩散趋势地图;基于空间扩散趋势地图,采用等值线的方法,计算上一年扩散区域到下一年扩散区域的最小距离,形成研究期间逐年的扩散距离分布矩阵,并绘制扩散速度图;根据实际扩散速度分布,从含置信区间的线性拟合和含置信区间的分数多项式的估计方法中,选择了 R 2较大的估计方法作为最终的估计方法,计算拟合后的扩散速度图,并展示了 M( Q 1, Q 3)和95% CI值。以上分析均为双侧检验,检验水准α=0.05。结果一、布鲁氏菌病发病情况及变化趋势2010—2024年中国牧区/半牧区共报告252 094例布鲁氏菌病病例,年均发病率为(36.57/100 000±7.28/100 000);其他区域累计报告病例519 748例,年均发病率均数为(2.54/100 000±0.74/100 000),见 图1A 、 1B 。Joinpoint回归模型分析结果显示,牧区/半牧区流行情况呈现下降-反弹-下降的趋势:2010—2017年为发病率下降阶段(APC=-7.20;95% CI:-10.84,-4.80; PCI:13.30,28.56; P=0.015);2021—2024年发病率再次呈现下降趋势(APC=-7.53;95% CI:-13.51,-0.91; P=0.027)( 图1C )。其他区域发病率的流行趋势与牧区/半牧区存在差异,呈现波动上升的趋势:2010—2015年为上升阶段(APC=20.37;95% CI:15.61,27.39; PCI:-27.13,-14.51; PCI:18.70,36.24; PCI:-7.45,5.73; P=0.735),仍保持较高的发病水平( 图1D )。全国农村发病率高于城市(χ 2=318 674, P<0.001);均呈现疑似季节分布趋势,即每年的3—8月为流行高发季节,5月份达到发病最高点( 图1E 、 1F )。图1 2010—2024年中国牧区/半牧区和其他区域人布鲁氏菌病的时间分布特征 图A:牧区/半牧区月发病人数和年发病率分布;图B:其他区域月发病人数和年发病率分布;图C:牧区/半牧区流行变化特征;图D:其他区域流行变化特征;图E:牧区/半牧区城市、农村发病的季节分布;图F:其他区域城市、农村发病的季节分布二、布鲁氏菌病的空间分布特征及扩散趋势2010—2024年牧区/半牧区所有区县年均发病率 M( Q 1, Q 3)为14.51/100 000(0.26/100 000,50.52/100 000),其他区域所有区县年均发病率的 M( Q 1, Q 3)为0.48/100 000(0.12/100 000,3.03/100 000)。年均发病率地图显示,发病率较高的区域主要集中在中国北部省份的牧区/半牧区(内蒙古、新疆、甘肃、青海、宁夏)及其邻近省份,如山西、河北、黑龙江、辽宁、吉林西部、山东、河南北部和中部、陕西北部和中部;此外,云南东部、广西东北部存在零星发病率较高的区县。新发地域的空间扩散趋势分析结果显示,2010—2024年布鲁氏菌病呈现从中国北方疫区向周边邻近区域逐渐扩散和南方地区跳跃性扩散的总体趋势。疫情从牧区/半牧区持续向其他区域扩散,特别是向南方邻近的非牧区扩散,且扩散速度较快,南方地域的跳跃性扩散速度低于北方的扩散速度。其中,2010—2012年疫区主要集中在内蒙古的东部及其中部区域、黑龙江的东部、新疆的北部地区,以及陕西、山西北部临接内蒙古的地域;2012年后,疫情快速地从上述疫区不断向周边扩散,特别是到2018年左右,我国南方绝大部分地区均受到布鲁氏菌病的影响。拟合的逐年扩散速度趋势图显示,2010—2024年疫情从早期的40 km/年的速度持续扩散;2011—2020年扩散速度有所下降;2021年以后,扩散的速度降至最低,平均扩散速度在4.59 km/年;2022年以后,扩散速度逐步增大,2024年平均扩散速度为14.38 km/年。见 图2 。图2 2010—2024年中国人布鲁氏菌病的扩散速度三、性别和年龄分布特征牧区/半牧区、其他区域的城市和农村性别、年龄组累计发病专率金字塔图显示,不同年龄组的发病专率呈现中间高、两头低的总体发病趋势,城市与农村各年龄组的发病专率分布趋势较为一致,且各年龄组男性发病率均高于女性(均 P表1 。牧区/半牧区中,城市和农村地区的发病率最高年龄组均为40~44岁( 图3A 、 3B ),而35~49岁人群(包括35~39、40~44、45~49岁组)的发病专率高于各其他年龄组(χ²=29 836.72, P图3C 、 3D ),而55~64岁人群(包括55~59、60~64岁组)的发病专率高于各其他年龄组(χ²=112 461.02, P图3 2010—2024年中国不同特征成年人人布鲁氏菌病发病专率(1/100 000)图A:牧区/半牧区的城市;图B:牧区/半牧区的农村;图C:其他区域的城市;图D:其他区域的农村四、职业分布特征牧区/半牧区中,剔除职业分布信息“不详”的1 196例病例后,城市报告病例主要集中在农民(74.3%)、牧民(9.5%)和家务及待业(7.3%);农村病例主要集中在农民(78.8%)、牧民(12.9%)和其他(3.7%)。其他区域中,剔除职业分布信息“不详”的4 213例病例后,城市报告病例主要集中在农民(75.3%)、家务及待业(7.5%)和其他(6.2%);农村病例主要集中在农民(85.4%)、其他(4.6%)和牧民(4.0%)。畜产品收购、销售和屠宰人群病例在牧区/半牧区城市、农村和其他区域的城市、农村分别报告病例分别为112、973、3 297和2 466例。讨论20世纪80、90年代,我国人布鲁氏菌病保持在每年1 000~2 000发病病例的较低水平,2000年后疫情逐步波动上升,2023年发病高达7万多例,达到有报告历史以来的最高峰 [ 13 , 14 ] 。内蒙古、新疆、甘肃、宁夏、山西等北部省份是我国人布鲁氏菌病疫情本地传播流行的主要区域,也是我国牛羊等家畜养殖业的重要区域 [ 15 ] 。本文依据中国牧区名录将全国分为牧区/半牧区和其他区域,其中,牧区/半牧区是我国人布鲁氏菌病疫情主要疫区,该区域人间布鲁氏菌病疫情主要与当地家畜养殖业发展密切相关 [ 16 , 17 ] ,其他区域的疫情可能有当地相对分散、少量的家畜养殖业的影响,更主要可能受从北方牧区/半牧区向其他区域转运交易家畜的影响 [ 13 , 18 ] ,其中除云南等少部分地区出现明显的本土传播疫情外 [ 7 ] ,其他大部分地区尚未见本土传播疫情报道,多数为家畜输入引起的疫情 [ 19 , 20 ] 。本文分析2010—2024年两类区域人布鲁氏菌病疫情的变化情况,结果显示,2010年以来,我国人布鲁氏菌病疫情总体上呈现波动上升趋势,可能主要与我国家畜养殖业的发展、肉类需求增长以及牲畜转运、交易增加有密切关系,有多个研究也均表明疫情上升与该原因有关 [ 13 , 18 , 21 ] 。同时,本文研究结果也显示,牧区/半牧区与其他区域疫情变化态势存在显著的差异。2010—2017年在牧区/半牧区疫情下降的情况下,其他区域仍发生一波高峰疫情;2010—2017年北方牧区/半牧区疫情下降可能主要是因为在《国家布鲁氏菌病防治计划(2016—2020)》颁布后 [ 22 ] ,北方高流行区采取强化家畜免疫措施,畜间疫情得到有效控制,人间疫情随之下降,而南方疫情之所以在北方高流行区下降后仍出现一波疫情高峰,其原因尚需更深入的调查研究。因为从一般规律来看,作为疫情输入源头的牧区/半牧区疫情下降时,其他区域疫情可能也将随之下降,除非另外两个因素发生变化,一是该期间从牧区/半牧区向其他区域转运交易牲畜大量增加,二是其他区域出现一波不依赖于牧区/半牧区的本地传播疫情。尽管目前尚不能确定是哪种因素造成两类区域疫情趋势的差异,但这一现象仍提示需要高度关注其他区域多年的输入疫情是否已经出现本土传播的情况,同时高度重视并加强转运交易家畜时的检疫措施。另外,2018年后牧区/半牧区疫情再次上升并在2021年达到峰值,可能与新型冠状病毒感染疫情期间布鲁氏菌病的防控措施力度受到一定影响有关。有研究表明,近年来我国布鲁氏菌病疫情呈现出空间上不断扩散的趋势 [ 13 , 21 ] 。本文通过计算空间扩散速度分析我国布鲁氏菌病疫情扩散情况,结果显示,近年来我国布鲁氏菌病疫情表现为从中国北方疫区向周边邻近区域逐渐扩散和南方地区跳跃性扩散的总体趋势。有研究也显示出类似结果,施玉静等 [ 23 ] 研究发现我国南方绵羊、山羊和牛的布鲁氏菌病血清学阳性率不断上升,尤其在重庆、贵州和四川等地。这一趋势可能主要与我国牛羊等家畜从北方主要家畜养殖区域向南方区域转运和交易不断增加有关 [ 18 ] ,也可能与新报告发病区域内从事饲养、屠宰、售卖、毛皮加工等职业暴露人群增加,该区域动物检疫能力、家畜预防接种不足、屠宰不规范,职业人员发病意识不足等多种因素有关 [ 24 ] 。另外,气候因素,如温度等也可能影响布鲁氏菌病的传播,而医疗资源的配置,如每千人床位比、医护人员的数量,经济水平等也可能影响该病的时空扩散 [ 25 ] 。另外,本研究发现,2022年以后,扩散速率小幅上升,可能和牛羊消费量的增多有关;通过收集2018—2024年牛羊产量的数据,和传播速度呈正相关( Rs=0.75, P=0.052)。另外,也可能与防控力度有关,2022年以来扩散的96个区县,95个不属于列入《国家布鲁氏菌病防治计划(2016—2020)》明确的“河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆等11个省份和新疆生产建设兵团达到并维持控制标准”的区域 [ 22 ] 。另外,布鲁氏菌病疫情较快的扩散速度也与布鲁氏菌病的流行病学特点有关,感染布鲁氏杆菌且能够传播的家畜往往症状较轻,转运和交易时难以发现 [ 26 ] ,使疫情快速扩散成为可能。本文研究结果发现,2010年以来,我国布鲁氏菌病疫情扩散速度逐渐下降,从早期的40 km/年下降至2021年以后的4.59 km/年,可能主要因为疫情经过二三十年的传播扩散,已传播至全国各地大部分地区,覆盖面较广,且已具有了一定的规模,继续快速传播的空间已变小。多数研究认为我国布鲁氏菌病患者年龄主要为40~69岁人群 [ 18 , 27 , 28 ] 。本研究结果显示,牧区/半牧区发病人群的年龄结构和其他区域呈现不同的分布特征,在牧区/半牧区,35~49岁人群发病率较高,而在其他区域,55~64岁人群发病率较高。可能与不同区域的职业暴露人群以及感染方式不同有关 [ 5 , 21 , 23 ] ,但仍需要进一步的调查来分析产生这一差异的真实原因。综上所述,近年来我国布鲁氏菌病疫情已扩散至全国范围,防控形势严峻,北方牧区/半牧区仍是防控重点,但南方非牧区疫情仍然呈现持续空间传播扩散的趋势,且该区域疫情变化趋势与北方有显著差异,需要引起高度关注。建议针对我国南北方不同疫情特点,制订针对性防控目标和策略,同时,卫生、畜牧等部门加强联防联控,强化家畜转运和交易的检疫措施;另外,针对重点人群开展感染风险的主动监测,为疫情的风险评估提供更多的数据支撑。
2025-09-12 18:32:16
新型口蹄疫疫苗的研究进展:聚焦重组空衣壳华派生物技术(集团)股份有限公司研发部 钟丽君编译摘要:口蹄疫(FMD)是一种传染性极强的偶蹄动物疾病,给畜牧业带来巨大经济损失。虽然常用的灭活疫苗在防控口蹄疫方面效果显著,但仍存在诸多缺陷:生产设施需要高生物安全等级,且无法诱导免疫记忆。基于重组空衣壳技术开发的新一代口蹄疫疫苗展现出良好前景。其优势在于生产过程中无需使用病毒,并且保留了完整的构象表位特征。然而,要实现新型高效口蹄疫疫苗的量产,不仅需要具备免疫原性的抗原,还需配套工业级生产工艺。而现今重组空衣壳技术仍存在工艺流程复杂、难以规模化生产等问题。本文旨在系统梳理并比较目前已有的FMDV重组空衣壳生产工艺方案,重点探讨规模化生产的相关策略。前言口蹄疫(FMD)是一种高度传染的病毒性疾病,主要感染偶蹄动物,威胁着全球畜牧业的发展。许多国家仍通过常规疫苗接种计划来控制疫情。目前市场上大多使用的口蹄疫疫苗是通过悬浮培养的BHK-21细胞制备的灭活病毒制剂。然而,当前灭活疫苗生产存在一些缺陷,比如需要昂贵的生物安全设施,以及在灭活过程中存在病毒逃逸或失败的持续风险。这些生物安全问题促使不同国家禁止生产灭活疫苗。口蹄疫病毒完整表位库与空衣壳特有的颗粒结构及重复单元特性,能有效激发免疫保护应答,并且大量文献证实,这种特殊结构的抗原具有更优的免疫效果。因此,使用空衣壳作为类病毒颗粒(VLP)的疫苗和使用编码空衣壳形成基因的遗传物质作为遗传疫苗的疫苗(图1)更具发展潜力。因此,本综述分为两个部分:使用空衣壳的策略:VLPs;利用编码空衣壳的遗传物质的策略:DNA和病毒载体疫苗。图1:口蹄疫灭活疫苗和新型类病毒颗粒及基因疫苗(DNA和病毒载体疫苗):表达系统、抗原组成和免疫反应生产重组FMDV空衣壳可以单独表达病毒结构蛋白VP0、VP3和VP1或表达P1-2A多聚蛋白(该多聚蛋白编码结构蛋白)和3C蛋白酶(负责将多聚蛋白切割为VP0、VP3和VP1)。表达后,一个拷贝的VP0、VP3和VP1会组装成原聚体,随后五个原聚体组合形成五聚体,最终十二个五聚体组装成口蹄疫病毒的空衣壳。1. VLP通过异源表达系统生产的重组口蹄疫病毒空衣壳(VLPs)疫苗是一种新型疫苗。这类病毒样颗粒由结构蛋白自发自组装形成,其结构与病毒相似但不含病毒基因组。VLP疫苗能激发强烈免疫反应的关键特性在于其颗粒形态和重复性蛋白基序结构。科研人员已探索多种异源表达系统,包括细菌、杆状病毒、哺乳动物细胞和植物,用于生产重组口蹄疫病毒VLPs。选择最合适的表达系统时,需综合评估重组VLPs的质量与产量,同时考量技术方案的成本效益、操作简便性以及工业化应用的可扩展性和通用性。1.1 细菌细菌是表达系统中最简单且最具经济性的选择,具有细胞生长速度快、培养条件要求低等优势。然而在口蹄疫病毒(FMDV)空衣壳生产领域,仅有少数研究者采用大肠杆菌作为宿主。通过该系统,结构蛋白可分别克隆至三个质粒中,串联整合于单一质粒中,或分置于两个质粒:一个同时编码VP0和VP3,另一个编码VP1。所有方案均通过共转化技术将大肠杆菌与单个、双或三个质粒共同表达这些结构蛋白。采用单质粒的优势在于仅需一种抗生素即可完成筛选和生产。蛋白质表达完成后,需要通过固定化金属亲和层析进行纯化,并使用SUMO蛋白酶对SUMO蛋白标签进行蛋白酶切,从而获得纯化的结构蛋白,随后组装成病毒样颗粒(VLPs)。与所有原核表达系统类似,大肠杆菌在该体系中不会发生翻译后修饰。现有研究也均未提及VP0蛋白氨基末端缺乏肉豆蔻酰化修饰的现象,而这种修饰对口蹄疫病毒及其他小核糖核酸病毒的病毒颗粒组装和稳定至关重要。因此探究该系统表达的口蹄疫病毒结构蛋白能在不进行肉豆蔻酸修饰的情况下组装成病毒样颗粒(VLPs)的方法将具有重要科学价值。至于肉豆蔻酸缺失是否会影响这些空衣壳的稳定性,目前仍是一个悬而未决的问题。1.2 杆状病毒杆状病毒表达载体系统目前仍是生产重组口蹄疫病毒(FMDV)病毒样颗粒(VLP)最常用的平台。该系统的核心在于,先生产编码口蹄疫病毒基因的重组杆状病毒,随后用其感染昆虫或昆虫来源的细胞系,最终获得VLPs。该表达系统的显著优势在于完全不含可能危害哺乳动物的病毒和细菌毒素。有两种策略对口蹄疫病毒多聚蛋白P1-2A和3C蛋白酶基因进行克隆:一种是通过双启动子系统(多角体蛋白启动子与p10启动子)实现型转录调控,另一种则是采用单启动子系统构建单一转录单元。相较于单独表达结构蛋白,采用多聚蛋白构建病毒样颗粒更具优势。未来的发展应评估通过二硫键形成的方式实现稳定化是否适用于所有血清型,同时应改进纯化工艺以获得工业可行的工艺。此外,从细胞质中提取VLP所需的细胞裂解步骤也是对大规模生产的挑战。1.3 哺乳动物细胞哺乳动物细胞的优势在于,能够生产出与原始蛋白高度相似的重组蛋白。不过,哺乳动物表达系统往往需要更复杂的生产工艺,特别是需要建立稳定细胞系。哺乳动物细胞的表达可以是瞬时表达或稳定表达。此外,表达过程可以通过质粒DNA或重组病毒进行调控。在哺乳动物细胞中生产重组蛋白的经典方法是采用稳定表达。尽管建立稳定细胞系需要耗费时间,但一旦成功建立,重组细胞系就能持续提供重组蛋白。然而当重组蛋白具有毒性时,瞬时表达往往更为合适。研究已证实与开发稳定克隆相比,瞬时表达更适合在贴壁培养的BHK-21细胞中表达P1-2A-3C蛋白,这一现象主要归因于3C蛋白酶的毒性作用。悬浮培养于无血清培养基中的293-6E细胞可实现高密度细胞培养,并便于规模化生产。该系统另一优势在于采用聚乙烯亚胺作为转染试剂,成本效益显著。1.4 植物已有研究报道了利用分子农业技术生产口蹄疫病毒重组空衣壳。通过转基因植物开发新型口蹄疫疫苗,可生产出成本效益高的抗原,这种抗原特别适合口服给药。有研究利用根癌农杆菌基因转移系统,成功培育出稳定转化的苜蓿和番茄植株,这些植株携带P1-2A-3C基因盒。实验数据显示,转基因苜蓿提取物能诱导小鼠产生抗口蹄疫病毒衣壳蛋白的免疫应答,而转基因番茄提取物则在豚鼠体内引发类似反应。但是他们的表达水平均偏低,且未能证实空衣壳结构蛋白的正确组装过程。理论上,重组病毒样颗粒(VLPs)的抗原组成应不受表达系统影响。然而,由于实验中使用的口蹄疫病毒血清型不同,加之实验疫苗所用抗原剂量和纯度存在显著差异,无法对不同研究的VLP免疫原性进行比较。动物实验中既使用过纯化提取物也采用过粗提物。在已报道的纯化技术中,多数研究采用蔗糖梯度法进行VLP纯化,而仅使用SUMO标签的研究则采用Ni2+树脂。但由于SUMO标签的切割同样需要处理,纯化过程需经过两次色谱分离步骤。未来研究应改进适用于工业化生产的纯化技术,因为蔗糖梯度法与生产要求存在兼容性不足的问题。2. DNA和病毒载体疫苗在基因疫苗中,抗原性所需的基因序列被导入接种动物的细胞内,并通过宿主细胞机制进行表达。抗原完成内源性表达后,肽段会通过主要组织相容性复合体I类和II类途径呈现在细胞表面。因此,这类疫苗能同时引发体液免疫和细胞免疫反应。尽管已有充分证据表明,针对口蹄疫病毒(FMDV)的主要保护性免疫应答是中和抗体,但强烈的细胞免疫反应可能是实现长期免疫并避免持续感染的关键特征。正因如此,这类疫苗成为极具潜力的替代方案。2.1 DNA疫苗DNA疫苗的制备简便快捷,因为只需将目标基因克隆到表达质粒后,后续仅需在大肠杆菌培养中进行质粒生产及纯化。其核心在于实现无内毒素的质粒配方,为此通常采用阴离子交换树脂。疫苗的DNA成分确保了室温稳定性,这对于疫区国家的口蹄疫疫苗接种至关重要。然而,使用裸露DNA作为疫苗时存在转染效率低和DNA快速降解等主要缺陷,编码口蹄疫病毒空衣壳的DNA疫苗诱导保护性免疫应答的效果并不理想。为克服这些局限,研究人员提出了多种策略:包括采用不同质粒骨架、选用不同佐剂以及制定差异化免疫方案等。在DNA疫苗生产中,质粒通常含有一个选择标记基因,以便在大肠杆菌中进行生产。最常用的筛选标记基因是氨苄青霉素和卡那霉素抗性基因。然而,环境传播的风险和抗生素耐药病原体的出现应该鼓励研究人员寻找无抗生素的为应对未来法规要求,需要选择合适的质粒替代方案。2.2 重组病毒载体重组病毒载体可视为一种特殊的基因疫苗,其核心在于将目标抗原编码基因克隆到经过改造的病毒基因组中,并由真核启动子调控。当动物感染重组病毒时,这些基因会被精准导入宿主细胞。相较于DNA疫苗,病毒载体通常更具优势,因为病毒特有的受体能够精准引导外源基因整合到宿主细胞中。但是针对病毒载体本身的免疫反应可能会影响疫苗的整体效果。此外,病毒载体作为疫苗的大规模应用存在一个明显缺陷:需要耗费大量时间和人力来制备重组病毒的纯化制剂,而目前主流技术仍是氯化铯梯度离心法。关于DNA疫苗与病毒载体疫苗的免疫原性的比较更为复杂。例如,DNA疫苗的成分以质粒μg为单位进行测量,而病毒载体疫苗则以重组病毒的感染单位作为衡量标准。通常情况下,病毒载体疫苗能取得更好的保护效果,而,DNA疫苗的优势在于其有极大的简便性。展望利用重组空衣壳生产新型口蹄疫病毒疫苗具有诸多优势,其中最重要的是不需要动用感染性病毒。从经济角度看,可省去复杂且昂贵的生物安全生产设施。从卫生角度看,使用空衣壳能完全杜绝因未完全灭活或病毒逃逸引发疫情的风险。因此,这种新型重组疫苗对目前禁止生产灭活口蹄疫疫苗的国家至关重要。重组空衣壳可以通过表达编码VP0、VP3和VP1的多蛋白以及3C来产生。无论是通过蛋白酶还是单独表达VP0、VP1和VP3,两种策略的效果都存在差异。未来研发时,建议采用优化策略:仅在处理多聚蛋白所需水平表达3C蛋白酶,这样既能减少细胞内蛋白质的切割,又能避免其毒性作用。此外,A型血清株相较于O型血清株能获得更优效果。这种差异可能与空衣壳结构的稳定性问题有关。基因疫苗与目前使用的灭活病毒疫苗存在本质区别。当动物体内完成基因内源性表达后,会自然产生空衣壳病毒颗粒。这种策略旨在构建免疫记忆,相比诱导细胞免疫反应而言更具优势。在基因疫苗领域,利用复制缺陷型人类腺病毒Ad-5表达口蹄疫病毒P1-2A-3C蛋白的重组策略,是当前最成熟的研发方案。该技术已在美国获得针对血清型A的紧急使用授权。与DNA疫苗相比,病毒载体疫苗的生产流程更为复杂且耗时较长,保质期也较短。此外,这些重组病毒疫苗可能引起的环境影响也备受重视。图2 新型口蹄疫疫苗的优势比较理想的口蹄疫病毒(FMDV)疫苗应当能引起持久的保护性免疫应答,同时还应该具有生产安全且工艺简便的优势。选择最佳新型疫苗时,不仅要评估其免疫原性,还需考量生产工艺的规模化可行性,从而确保其在工业生产中的应用价值。许多创新策略因流程复杂耗时,难以实现大规模生产而失败。鉴于重组空衣壳疫苗的免疫原性已获验证,开发口蹄疫新型疫苗时,应重点聚焦于重组空衣壳疫苗。
2025-09-11 16:52:23
光明日报北京7月18日电 记者杨舒日前从中国农业科学院北京畜牧兽医研究所(以下简称“牧医所”)获悉,今年5月12日,一头体重26公斤的克隆犏牛犊在西藏自治区拉萨市曲水县实验站顺利降生,目前已健康存活两个月。这是全球首例体细胞克隆犏牛,由牧医所联合国内科研单位和高校共同完成。该成果不仅攻克了高海拔克隆技术难题,更为青藏高原畜牧业高质量发展和濒危物种的种质资源保护提供了关键技术支撑,标志着我国在高原家畜克隆领域迈入世界领先行列。  犏牛是青藏高原上由牦牛与黄牛杂交而成的独特畜种,在肉、乳生产能力和环境适应性等方面具有优势。然而,这种牛存在雄性不育的致命缺陷,导致其优异基因难以自然传承。同时,牛的体内外胚胎生产与胚胎移植技术也尚未在西藏地区推广。因此,犏牛养殖长期依赖人工杂交,不仅制种成本高,更严重制约了产业规模化发展。  为打破困局,牧医所国家畜禽种质资源库团队从拉萨市曲水县实验站一头9岁的成年犏牛优质个体耳缘提取体细胞,并将细胞核移植到黄牛的去核卵母细胞中,构建克隆胚胎后植入代孕犏牛体内发育。历经高原低温低氧环境的严峻考验,新生克隆犏牛通过剖宫产手术降生。经基因检测鉴定,新生克隆犏牛与供体犏牛完全一致。该技术实现了优良犏牛的“精准复刻”,使其抗逆等性状得以稳定遗传,为大规模繁育优质种源提供了可能,也为改良犏牛性状甚至突破雄性不育屏障奠定了坚实基础。  在氧气稀薄的青藏高原制备克隆动物是生命科学的重大挑战。科研团队攻克了两大技术难关:一是建立了克隆胚胎的高原环境培养系统,通过精准调控温度、pH值等参数确保早期胚胎发育;二是制定了高原环境下代孕母体选择和同期发情处理方案,显著提升了妊娠成功率。据悉,这也是体细胞克隆技术在青藏高原资源原位保种体系中的首次成功应用。
2025-09-11 16:32:24
“‘AI兽医’已投入实际生产,诊断结果及处方推荐获得较高满意度。”8月27日,在2025中国国际大数据产业博览会“华为云CloudPond专属边缘云大会”上,温氏食品集团数字流程部部长邝颖杰说,公司与华为云携手打造“AI兽医”,成功打通“问询-诊断-处方”业务流的诊疗全链路,实现人与AI高度协作。  作为“公司+农户”模式的企业,温氏食品集团需依靠5000余名基层兽医服务数万农户,疾病防控与诊疗是养殖关键环节。邝颖杰表示,此前人工诊疗流程中,兽医需手动问询、诊断、查询资料,耗时久且水平参差不齐。如今,“AI兽医”大模型正在重构诊疗流程。邝颖杰介绍,从自动化大模型诊断、人工确认结果,到结合药物库存、用法用量、配伍禁忌等生成最优处方,再经人工确认后出库,AI替代大量人工环节,不仅提升效率,更规范用药、拉齐基层兽医整体水平,还构建起专家团队远程赋能体系,重塑疾病管理模式。  8月初,温氏食品集团对“AI兽医”进行全国职业兽医资格证考试测试,最终结果远超行业平均水平。邝颖杰说,测试结果表明,AI远超个人知识储备上限。  有关数据显示,我国执业兽医16.5万人,乡村兽医17.7万人,兽医缺口达30万人。邝颖杰表示,未来有望将该模型推广,为散户、中小型畜牧企业提供服务,助力畜牧业生态发展。
2025-09-11 15:09:53
记者近日获悉,中国农业科学院特产研究所特种动物疫病防控团队最新研究发现貉细小病毒VP2蛋白关键氨基酸位点突变对貉致病性增强的分子机制。相关研究成果发表在国际病毒学权威期刊《Journal of Virology》上。貉细小病毒(RDPV)是一种高传染性的病原体,主要感染幼年貉,可导致高致死性出血性肠炎。自2016年以来,流行毒株的毒力显著增强,但其致病性增强的分子机制尚未明确。该研究发现,VP2衣壳蛋白第27和297位的氨基酸突变是区分2016年前后强弱毒株的关键分子标志。通过构建重组病毒并进行实验,发现在强毒株背景下引入上述突变后,病毒在细胞中的复制和吸附能力明显下降,与貉转铁蛋白受体的结合亲和力也显著降低。动物试验进一步证实,突变株的致病性减弱,表现为病毒感染貉的临床症状减轻、组织病毒载量下降以及病理损伤改善。研究还提示,297位点的突变可能通过影响VP2蛋白的结构稳定性及其与宿主受体之间的互作,进而调控病毒的毒力。该研究首次揭示VP2蛋白27和297氨基酸位点对RDPV复制和致病性的关键调控作用,为今后开展靶向毛皮动物以及宠物细小病毒病的防治、疫苗设计和疫情预警提供了重要科学依据。博士研究生许丽文为论文第一作者,硕士研究生曹文雨为共同第一作者,鲁荣光副研究员、白雪研究员为论文共同通讯作者,该研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目和吉林省科技厅重点研发项目的资助。作者:农民日报·中国农网记者 李丽颖
2025-09-10 14:56:59