利用封群和循环方法在一点式生产猪群中实现PRRSV净化

01前言

众所周知，净化PRRSV是恢复养猪场高生产水平的有力措施。3种消除PRRSV的策略：（1）清群和重新建群;（2）检测和淘汰;（3）闭群和循环（也称为引入后备-闭群-暴露，LCE）。清群建群策略具有最高的效率和最低的风险，但对于大多数猪群来说，成本太高。由于qPCR检测成本高且耗时，检测和淘汰策略不是常见的选择。只有最后一种具有成本可接受性，并已成为最流行的净化PRRSV策略。

猪群闭群策略通常包括三个步骤：（1）一次将PRRSV阴性后备母猪引入。为了最大限度地降低成本，PRRSV阴性后备母猪的数量应足以在猪群关闭期间进行母猪更新;（2）封闭猪群直至达到暂时阴性状态，通常需要210-250天;（3）所有动物同时感染PRRSV活病毒。该策略的流行病学基础是，如果母猪群同时感染PRRSV并同时康复，则整个种群将建立针对田间毒株的坚强免疫力。由于在猪群封闭期间消除了易感宿主，并且没有引入猪，因此活病毒最终会从猪群中消除。

为确保所有母猪和后备母猪同时感染，可采用同时接种MLV疫苗或接种含有本场病毒的血清代替自然感染。然而，主动感染仍然是一个有争议的步骤。故意将猪暴露于田间活病毒（FLV）会引起严重的生物安全问题，并可能显著增加死亡率，尤其是年龄较小的后备母猪。此外，MLV的有效性并不一致。实际上，中国的优势田间毒株是NADC30和NADC34样毒株，与中国所有疫苗毒株相比，它们表现出显著的抗原漂移。此外，PRRSV活疫苗在猪群可能显示出毒力增强，同样引起了严重关注。在这种情况下，如果猪群能够在不故意感染的情况下建立对田间菌株的免疫力，则最好跳过此步骤。

本研究的目的是展示如何在PRRSV 暴发后通过封群方法，在不故意暴露活病毒的情况下，从一点式猪群中净化PRRSV。我们的经验可以帮助更多一点式猪场在未来设计和优化PRRS的净化方案。

02PRRSV净化过程

猪场是一个曾祖代（GGP）猪群，为分娩到育肥场，包含 1252 头母猪和 630 头后备母猪，以及相应的保育舍、育肥舍和后备母猪单元。在2020年8月11日，该猪群爆发蓝耳。在猪流行病暴发前，猪群自开始生产以来一直保持PRRSV抗体阴性状态，并且从未使用过PRRSV活疫苗。

猪场希望从猪群中消除PRRSV，以便他们能够尽快恢复从猪群中销售PRRSV抗体阴性后备母猪。在这种情况下，2020 年 9 月设计并启动了 PRRS 消除计划。PRRSV消除过程的时间表显示在图1。在研究中，故意暴露活病毒被跳过了。此外，PRRSV暴发后没有后备母猪被引入。

闭群始于2020年9月22日，即PRRSV暴发后的第15天（第3周）。后备母猪的引进被推迟，直到猪群达到暂时阴性状态。在猪群封闭期间，所有精液都是从外部供应商处购买的。每批精液经qPCR检测证明常见病原体阴性，包括PEDV、PRRSV、PCV2、PRV、ASFV、CSFV等。仔猪生产继续进行，没有中断。保育舍和育肥舍在清群之前保持正常的生产过程，在第27周连续4周断奶仔猪检测阴性后才开始清群（图1)。在猪群封闭期间，实施了修改的McREBEL方案，并应用了严格的内部生物安全措施来限制猪场内的PRRSV传播[3]。该猪场被划分为几个独立的区域，包括育种（妊娠和分娩）、保育和育肥、后备母猪、废物收集和处理以及员工生活区。每个区域内的人员和物资流动都受到限制，并消除了潜在的交叉。在猪群封闭期间，消毒频率增加了一倍。猪和粪便的流动严格保持单向运动，没有回头。出现PRRS相关症状（如发热、流产或返情）的母猪被转移到隔离区域进行PRRSV病毒RNA检测。

在目前的研究中，保育舍和育肥舍在断奶仔猪连续4周100%的PRRSV阴性后开始完全清群，然后进行彻底的清洁和消毒。此后，保育舍和育肥舍再次重新开放，接受产房的PRRSV阴性断奶仔猪。同时，90头PRRSV阴性后备母猪被引入妊娠猪舍，与母猪相邻作为哨兵猪。之后每月通过qPCR和ELISA检测监测断奶前仔猪和哨兵后备母猪。如果在引入后至少 60 天内没有哨兵猪在 qPCR 和 ELISA 检测中均显示阳性，则猪群达到暂时阴性状态。

03结果

3.1 PRRSV暴发的影响

在猪流行病期间，母猪表现出严重的繁殖障碍（图2），断奶后7 d配种率和分娩率分别下降到54.78%和59.05%，而流产率和每窝死胎率分别上升到43.5%和7.76%（图2）。哺乳仔猪每窝活产仔猪从13.7头下降到7.97头，断奶仔猪每窝从12.99头下降到6.97头，断奶体重从6.38公斤下降到5.14公斤（图2）。此外，哺乳仔猪和保育仔猪的死亡率在猪流行病后分别上升至27.97%和25.67%（图2）。这些数据表明，PRRSV在短时间内传播到整个猪群，并造成了严重的经济损失。

3.2 诊断结果

在猪流行病暴发后3天内，收集了10份临床样本（5份显示临床症状的母猪血液样本和5份死产胎儿组织样本）进行qPCR和ELISA检测。血清平均S：P值为1.47，范围为0.82-1.91，表明母猪群中出现严重的PRRSV感染。qPCR结果显示PRRSV阳性率为100%。其他潜在病原体均为阴性，包括PRV、CSFV和ASFV。PCV2在两个组织样本中呈阳性，表明它们不是致病病原体。ELISA和qPCR结果均证实猪流行病是由PRRSV感染引起的。多序列比对和系统发育分析表明，毒株为谱系1.5 JXA1样菌株（图3).

3.3 达到临时阴性状态的时间

如图1所示，PRRSV暴发的第一天被定为第1天。在PRRS暴发后的第三周，开始闭群。从猪流行病暴发后第3周开始，开始监测PRRSV。对于断奶前仔猪，收集睾丸处理液，每周使用商业qPCR试剂盒（IDEXX，Westbrook，ME，USA）进行qPCR检测。如表1所示，断奶前猪的PRRSV阳性率迅速下降，并在猪流行病爆发后第23周变为100%阴性。在第27周，保育猪和育肥猪的数量清群。第28周，PRRSV阴性后备母猪作为哨兵猪引入妊娠猪舍，保育舍开始接收断奶仔猪。ELISA和qPCR检测结果显示，在接下来的9周内，没有哨兵后备母猪在检测中出现qPCR或抗体阳性结果。此外，保育猪在重新开放后的9周内在qPCR检测中保持PRRSV阴性。这些结果表明，该猪群已达到临时阴性状态的标准。在第37周，猪群封闭结束，引进未感染PRRSV的后备母猪，逐步取代出现PRRSV爆发的母猪。总体而言，该猪群需要 21 周才能达到 PRRSV 稳定时间 （TTS） 状态，需要 35 周才能达到临时阴性状态的标准。

通过PRRS 3X抗体（IDEXX，Westbrook，ME，USA）检测PRRSV抗体。如下表2所示，母猪和断奶仔猪的抗体水平在猪群关闭期间持续下降。在猪流行病暴发后第38周，即猪群达到临时阴性状态后1周，33.3%的母猪和后备母猪样本显示PRRSV抗体阳性，而断奶前仔猪中只有4%的PRRSV抗体阳性，表明该猪群接近产生PRRSV阴性后代，经PRRSV ELISA和病毒qPCR检测确认（表2)。断奶前猪在猪流行病后第50周开始表现出100%的抗体阴性，而母猪群在猪流行病后第62周转为抗体阴性。这些结果表明，PRRSV在猪群中消失。

到 2022 年 3 月，即 PRRSV 暴发后第 74 周，所有经历过猪流行病的母猪和后备母猪都已被未感染 PRRSV 的后备母猪所取代。监测计划一直持续到2022年 6 月，每半年进行一次检测。最终，断奶前仔猪、母猪、保育猪和后备母猪的qPCR和ELISA结果均为阴性，表明净化方案成功。

3.4 生产恢复到基线的时间

PRRS暴发或地方病可能严重破坏生产效率并造成重大经济损失。在目前的情况下，有关母猪繁殖效率的统计数据，包括断配率、分娩率、流产和死胎，在2021年5月恢复到基线，即猪群关闭后5个月（图2A）。哺乳仔猪方面，到2021年4月，平均每窝活产仔猪数、每窝断奶仔猪数和哺乳仔猪死亡率均恢复猪流行病暴发前的水平，即猪群关闭后4个月（图2）。2020年19月，平均断奶体重回升至基线水平，部分原因可能是每窝仔猪数量减少。保育仔猪死亡率在猪流行病期间上升至26.67%，在2020年11月迅速降至基线水平。总体来看，在猪群关闭后的5个月内，生产性能已完全恢复到猪流行病前的水平。

04讨论

在目前的研究中，由于多种原因，猪群在没有主动感染PRRSV活病毒的情况下实施了封闭。首先，该猪群是刚刚经历过严重PRRSV暴发的猪群。流行病学调查显示，PRRSV感染率在暴发后2周内达到100%。在这种情况下，没有必要故意暴露于FLV。其次，接种活疫苗也被排除在外，因为所有母猪和后备母猪都已经感染了田间毒株。第三个原因是担心JXA1样活疫苗可能增强毒力，此前已有报道。我们的研究结果表明，猪群仍然可以在短时间内建立免疫力，而无需主动感染。一旦我们决定跳过故意主动感染步骤，在PRRSV爆发期间引入更多未感染PRRSV的后备母猪将进一步促进PRRSV的传播，这是不合适的。因此，在这种情况下，猪群关闭前的后备母猪引入也被跳过了。

DCL Linhares的研究调查了闭群方法的有效性，在12个参与的猪群中，达到TTS的时间范围为42-61周，中位数为26.6周。另一项研究总结了中国四个养猪场的PRRS清除方案。他们的研究结果显示，TTS范围为21-22周。上述两项研究都应用了病毒主动感染。通常，如果不主动感染活病毒，TTS 会更长。有趣的是，在目前的研究中，TTS在猪群关闭后21周，短于Linhare研究中的中位数（26.6周）。我们推测，在目前的病例中，PRRSV的自然感染相当严重，因为在猪流行病爆发之前，所有的母猪和后备母猪都是未感染PRRSV的。因此，在同一时期，自然暴露也实现了整个猪群的群体免疫。这种比较表明，故意暴露可能并不总是必要的。然而，在PRRSV流行猪群中，为了在短时间内实现群体免疫，必须故意暴露于田间毒株或MLV。

在研究中，猪群需要 22 周（5 个月）才能恢复到爆发前的生产水平。根据Linhares博士的研究，总体中位基线生产时间（TTBP）为16.5周，范围为0-29周。TTBP明显取决于多种因素，包括母猪的整体健康水平、PRRSV田间菌株的毒力以及母猪种群的年龄结构。在这些因素中，最重要的是母猪种群的健康水平。我们的观察表明，如果母猪群不仅受到PRRSV的影响，或者如果继发感染很严重，恢复期将比平均水平更长。如果后备母猪的比例比较大，恢复期也会更长。

值得注意的是，本研究中的猪场是一个一点式猪群，这在国内还是相当普遍的。从理论上讲，保育猪和育肥猪的清群应该在猪群关闭开始时开始。据老板估计，如果保育舍和育肥舍一开始就关闭，每窝的额外成本为14,000元人民币。在猪群关闭期间，共生产了2482窝仔猪，总计额外成本为3470万元人民币（相当于530万美元）。对于养猪生产者来说，净化PRRSV的最大问题是成本。为了降低成本，保育舍和育肥舍的生产一直维持到猪流行病爆发后27周。保育舍和育肥舍的清群延迟显然增加了潜在风险。在这种情况下，采用了严格的内部生物安全来防止PRRSV在母猪和保育猪之间循环。最终，闭群期没有显著延长，这表明生物安全有效地阻断了PRRSV在不同产区之间的循环。

根据我们的观察，在这种情况下，有几个关键点对于最大限度地减少延迟清群的风险至关重要：（1）工作人员必须遵守严格的生物安全;（2）在母猪群体中建立的免疫应答水平必须足够高，以防止短时间内再次感染;（3）断奶前猪的PRRSV阳性率必须迅速下降。

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