非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是一种由非洲猪瘟病毒引起的高度传染性、致死性的猪类疾病,只感染猪和野猪,死亡率接近100%。因其造成的重大影响,世界动物卫生组织(WOAH,前称OIE)将其列为需通报疾病
[1]。非洲猪瘟最早于1921年在肯尼亚被发现,最初发生在撒哈拉以南非洲国家
[2]。ASFV基因型Ⅰ于1960年首次从西非引入欧洲
[3]。2007年,ASFV第Ⅱ型病毒从东非引入并广泛传播至欧洲。2018年,该病毒经由俄罗斯传入中国
[4],传入后迅速蔓延至全国及亚洲多国(越南、韩国、菲律宾等),对全球猪肉生产和贸易格局产生了深远影响。
非洲猪瘟传播方式复杂,包含直接接触传播和间接接触传播2种形式,这也是其防控难度大的主要原因之一。根据毒株和感染情况,可分为最急性、急性、亚急性和慢性型。高致病性ASFV毒株诱发的临床症状和病理变化主要表现为高热(体温41~42 ℃)、食欲减退、精神沉郁、呼吸困难和皮肤充血等症状,部分病例还会出现无明显发病迹象的突然死亡
[5]。
ASFV是一种大型包膜双链DNA(dsDNA)病毒,是阿斯法病毒科唯一的成员
[6],也是目前已知的唯一由节肢动物载体传播的DNA病毒
[7]。其庞大的基因组覆盖170~194 kbp,包括中央保守区(C区,约为125 kb)、左变区(LVR,38~48 kb)和右变区(RVR,13~22 kb),编码约150个开放阅读框(ORF),涵盖约50个结构蛋白和100个免疫调节蛋白
[8-9]。由于病毒的复杂性、相关的急性致死率以及对ASF感染中免疫反应的了解不足,迄今为止,针对ASFV的预防性疫苗和有效治疗方法研发进展缓慢
[10]。目前,因尚无商品化疫苗可用,非洲猪瘟的防控仍依赖严格的生物安全措施和发病后的早期扑杀。欧美国家通过严格隔离的生物防控取得了较好效果;我国养猪业以中小规模场(户)为主,分布分散,管理水平参差不齐,短期内难以达到欧美国家的防控水平。因此,我国亟需结合自身国情,制定高效适配的非洲猪瘟综合防控体系。在此严峻形势下,探索新的防控策略具有迫切的现实意义。
中兽医,全称中国传统兽医学,是中华民族在数千年畜牧生产和动物疫病防治实践中逐步形成并发展起来的独特医学体系。它与中医学同根同源,共享阴阳五行、脏腑经络、气血津液等理论基础,并发展出适用于家畜(马、牛、羊、猪、骆驼)、家禽、宠物(犬、猫)及经济动物的诊断和治疗技术。其核心思想依然是“整体观念”与“辨证论治”。中药是在中医药理论(包括阴阳五行、脏腑经络、气血津液、辨证论治等)指导下,用于预防、诊断、治疗疾病及调节机体功能的物质,在抗病毒领域展现出独特的优势和潜力。中药的抗病毒作用主要通过直接和间接2种途径实现:直接作用是指其所含的多糖、黄酮、三萜、生物碱等活性成分能抑制病毒对细胞的吸附与侵入;间接作用则是通过促进免疫器官发育、增强吞噬细胞功能、提高自然杀伤细胞活性等,改善病毒感染引起的不良反应和病理损伤
[11]。
本文基于中兽医整体观念与辨证论治的理论框架,系统综述中兽医对非洲猪瘟的病因、病机认识,以及中药及其活性成分在抗非洲猪瘟病毒中的作用机制及应用。同时,在单味中药研究的基础上,进一步探讨中药复方的内在作用机制。鉴于ASFV基因组复杂、病毒结构特殊且免疫逃逸机制多样,安全高效的商业化疫苗尚未研发成功,中药及其复方制剂作为一种重要的补充防控手段,具有现实紧迫性和应用价值。
1 中兽医对非洲猪瘟的认识
现代兽医学将非洲猪瘟视为一种必须通过“外防输入、内防扩散”的“生物安全战争”来应对的灾难性疫病,且至今尚无商品化疫苗。中兽医作为中国传统中医学在漫长历史进程中逐步分化、发展而成的独特分支,是我国历代兽医从业者在长期防治动物疫病的实践中,积累总结形成的珍贵医学财富。中兽医将非洲猪瘟归类为瘟疫类疾病中的一种
[12],瘟疫是现代兽医学中的传染病,自中国古代就多有记载。《黄帝内经·素问》中,黄帝曰:“五疫之至,皆相染易,无问大小,症状相似。”《活兽慈舟》一书中,曰:“瘟疫流行,传染乡井市镇,或瘟人染畜,俱当避之。”《温疫论》中说:“得非时之气,长幼之病相似
[12]。”
非洲猪瘟在中医温病理论体系中可归为温病一类,发病初期,呈现出典型的阳证、热证、实证特征;随着病情发展至中期,证候发生传变,邪气深入气血分层面,此时以热毒亢盛、气血运行逆乱、血热妄行,以及脏腑呈现充血、出血、瘀血性肿大等病理表现为主要特征;疾病发展至后期阶段,常因机体正气渐衰、气血亏耗,加之热毒长期灼伤阴津,使得病情由实证逐渐转化为虚证
[13]。故非洲猪瘟非伤寒外感表证,为邪发膜原,温热疫毒或瘟疫
[13]。
中医药学是中国古代科学的瑰宝,也是打开中华文明宝库的钥匙。中医药理论体系完整,治疗方法多样,在现代医疗实践中持续发挥作用。中兽药是将中医药理论应用于动物疾病预防和治疗的药品,以植物、动物和矿物为原料,具有天然、低残留、不易产生抗药性的特点。非洲猪瘟的发病本质大多可归结为机体正气虚,其中以内热与寒邪夹杂的情况较为常见。当正气不足时,外邪便极易侵袭机体。因此,非洲猪瘟的防控首要在于补益正气,增强机体防御能力;正气虚弱易生寒邪,寒邪会损伤阳气,所以防控过程中还需注重温通阳气;寒邪具有凝结的特性,会阻遏阳气的正常运行,导致阳气郁结而化热,因此防控需兼顾解郁清热;寒邪凝结、热邪郁结,会使气机阻滞瘀塞,气血运行不畅,故而防控还需注重调理气机,以恢复机体正常生理功能
[14]。基于此,非洲猪瘟的中兽医防治应遵循补气健脾、温中散寒、燥湿健脾、醒脾化湿及补虚回阳的治疗原则。
2 中药及其提取物在非洲猪瘟中的应用
在非洲猪瘟既无有效疫苗、又无特效药的严峻形势下,中药及其提取物成为防控研究的重要突破方向。四川省内周边某规模化养猪场临床诊断及实验室检测为疑似非洲猪瘟,使用中兽药“内毒净”组合药物(加味黄连解毒散+加味清瘟败毒散)进行预防控制。用药前检测阳性率63%,用药1个多月后,检测阳性率0%,环境检测为阴性。治疗前有211头猪,用药开始38 d后共死亡及淘汰10头,之后20 d内无发病死亡猪,存活率为95.26%
[15]。
赵云英等
[16]使用御温汤+蓝耳、附红体防控方案在江西猪场、河北猪场、广西猪场进行预防用药,猪群在防治15 d后稳定,猪群存活率为56.1%;在未进行生物安全消毒的前提下复养成功率达60%;结合生物消毒、饲养管理使用微生物与御温汤,其复养成功率高达90%以上。
霍邱县新店镇某猪场为检验中药“新温康”是否有效进行了对比检验。存栏架子猪(70日龄)220头,使用“新温康”;存栏经产母猪200头未用“新温康”。结果显示:1~3幢使用“新温康”架子猪(220头)健康良好,第4幢未使用“新温康”经产母猪群,有3头出现拒食症状,经抗生素治疗无效后,对该3头病猪采血送县畜牧兽医站进行非洲猪瘟病毒PCR检测,结果为阳性
[17]。在非洲猪瘟防控的猪场应用实践中,“新温康”展现出一定的防控效果,其核心作用机制为提升动物机体的非特异性免疫功能,进而增强易感动物的抗病能力。但需明确的是,“新温康”并非针对非洲猪瘟的特效药物。
桂平市某猪场使用微生态制剂和发酵中草药加入饲料中来防控非洲猪瘟,在猪场未实现全封闭养殖的条件下,从11头存栏增养到300多头,猪群健康,效益提高
[18]。在饲料中持续添加微生态制剂以及发酵中草药,可显著增强猪群的抵抗力,提升整体健康水平。发酵中草药活菌水与饲料混合后被猪摄入肠道,即能有效改善猪的肠道健康,增强免疫力与抵抗力,还能提高猪对饲料的消化吸收率。
3 中药及其提取物主要作用机制
中药含有生物碱类、萜类、黄酮类、酚酸类等多种次生代谢物活性成分,具有多种不同的作用机制(
图1)。中药及其中药有效成分的抗病毒作用机制主要包括抑制病毒复制、阻断病毒与受体结合、直接杀灭病毒、增强免疫系统、抑制细胞因子/趋化因子的反应等
[19]。
3.1 类黄酮类抗非洲猪瘟的主要作用机制
类黄酮是一类广泛存在于蔬菜、水果、草药、种子、坚果及红酒、茶叶中的植物次级代谢产物
[20],多种类黄酮已证实具有抗非洲猪瘟病毒效果(
表1)。类黄酮的生物活性广泛,包括抗炎、抗氧化、抗菌、抗病毒、抗癌和神经保护活性
[21],但其临床应用受限于不理想的药代动力学特性,包括吸收率低、分布不均、代谢迅速、排泄有限以及潜在毒性,且这些特性在不同类别的类黄酮间存在显著差异。
木犀草素可通过调控NF-κB/STAT3/ATF6信号通路,以剂量依赖性方式抑制PAMs中的ASFV复制,为抗ASFV药物开发提供了新候选
[22]。芫花素对非洲猪瘟病毒(ASFV)有显著抑制作用,能以剂量依赖的方式将病毒滴度从(6.5±0.1) logTCID
50/mL降至(4.75±0.25) logTCID
50/mL(半数抑制浓度IC
50=2.9 µmol/L,选择指数SI=205.2),并降低ASFV早期和晚期蛋白的水平,抑制病毒DNA的合成,进一步的研究表明,芫花素可在病毒进入和释放阶段抑制ASFV的感染过程
[23]。
金雀异黄素在非细胞毒性浓度下可阻碍ASFV感染,其抗病毒活性在感染中期(感染后8 h)添加时达到最大,可破坏病毒DNA复制、阻断晚期病毒基因的转录及晚期病毒蛋白的合成,从而减少子代病毒产量
[24]。山柰酚可抑制病毒增殖,作用于病毒复制周期的进入及进入后阶段,并损害病毒蛋白和DNA的合成,进一步研究发现,山柰酚能在ASFV感染的Vero细胞中诱导自噬
[25]。二氢杨梅素(DHM)具有广谱抗病毒活性,不仅能抑制ASFV复制,还能抑制PRRSV和SIV的复制。DHM通过调节TLR4/MyD88/MAPK/NF-κB信号通路,降低ASFV诱导的炎症介质水平,且能够减少ASFV诱导的活性氧积累,并通过抑制ASFV诱导的NLRP3炎症小体激活,进一步减少细胞焦亡
[26]。
3.2 其他类中药及其提取物主要作用机制
除类黄酮类外,其他类中药也具有抗非洲猪瘟病毒活性,具体见
表2。
多酚类植物白藜芦醇(resveratrol)和氧化白藜芦醇(oxyresveratrol)在体外具有强效且剂量依赖性的抗病毒作用,可使病毒滴度降低98%~100%
[28]。与以往多糖研究中抑制主要发生在病毒吸附阶段不同,该类化合物可特异性地干扰病毒DNA复制、晚期病毒蛋白合成和病毒工厂形成,表明其在病毒生命周期的关键阶段起作用。
茶黄素(TF)是一种主要从红茶中分离的天然化合物,可在非细胞毒性浓度下有效抑制猪原代肺泡巨噬细胞(PAMs)中ASFV的复制,通过激活AMPK信号通路破坏脂质代谢,抑制ASFV复制
[29]。尽管TF具有强效的抗ASFV活性,但其生物利用度低是临床应用的主要限制因素,不过该成分仍可作为抗ASFV药物研发的先导化合物。
芦荟-阿莫丁(Ae)是一种天然蒽醌衍生物,为中药中的活性成分,可通过抑制NF-κB信号通路促进宿主细胞凋亡,从而抑制ASFV复制
[30]。莱茵是从多种中药中提取的蒽醌化合物,目前其抗ASFV的抗病毒效果尚未明确,研究表明该成分可能通过激活半胱天冬酶依赖的线粒体凋亡途径诱导细胞凋亡,从而发挥抗ASFV作用
[31]。
黄芪多糖是从传统补益类中药黄芪(豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根)中提取的主要活性成分,为天然植物源性多糖。该成分可增强猪只的免疫功能,同时具有抗氧化、抗病毒、抗应激作用,并能促进机体的物质代谢
[35];将其添加至日粮中可提升猪只自身正气、增强抗病能力,降低猪只死亡风险,提升猪场整体养殖经济效益。在猪只饲料中科学添加党参、白术等具有健脾益气功效的中药成分,可有效强化猪的脾胃运化功能,进而提升机体免疫能力
[36],以此增强猪群正气,预防非洲猪瘟等疫病发生。
从传统中药黄连(Berberis amurensis)中分离提取的天然双苄基异喹啉生物碱——盐酸小檗碱(berbamine hydrochloride),对非洲猪瘟病毒有显著抗病毒活性。研究表明,该成分可阻断非洲猪瘟病毒感染的早期阶段
[32]。
3.3 中药复方主要作用机制
中药复方是指在中医理论指导下,由两味及以上中药按照君、臣、佐、使的配伍原则和特定剂量比例配伍而成的方剂。它不是药物的简单堆砌,而是有目的、有法度的有机组合。中药复方因含有多种药物,其抗病毒的机制也并非单一作用于某一方面,而是多靶点、多机制协同发挥作用(
表3)。
有研究表明,金银花复方中药提取物方剂能在非洲猪瘟的防控中发挥作用,其主要作用为降低猪只感染发病的几率
[37]。金银花作为忍冬科植物忍冬的干燥花蕾或初开放的花朵,自古代起便被视为清热解毒的优质药材。再按照君、臣、佐、使的配伍原则和特定的剂量比例辅以其他的辅助药物,推出后发现能够降低猪只感染发病的几率。其机制可能为免疫调节作用,能够加强猪只自身免疫力。
中草药熏香配合中药组方可有效预防非洲猪瘟。苍术与艾叶经烟熏处理后,会在空气中形成一层药分子膜,其有效成分能够附着于细菌、病毒易滋生的猪的鼻喉及气管黏膜部位,构建起一道“药膜”屏障,从而发挥灭菌、杀毒及预防传染病的功效。此外,这一方法还能有效驱赶蚊蝇等害虫,并杀灭病原体,进而阻断疾病的传播途径
[38]。再加以其他的内服中药,可以调理机体的内环境平衡,提高免疫力,符合中医药学“标本兼治”“扶正祛邪”的原则。在疾病防治过程中,尤为重视对动物脏腑功能的调节,通过精准施治,维护肝、肾、脾、胃等重要脏器的正常生理机能,促进各脏器间的协同作用,确保营养物质被充分吸收,进而恢复并维持机体正常的新陈代谢水平。
改良育阴方(modified Yuyin decoction, MYY)包括石膏、知母和玄参等12种中药。研究表明,在PAMs中,MYY可以显著降低
ASFV-p72基因表达,在ASFV感染2 h内给药效果最佳,对ASFV感染PAMs后的细胞活力具有浓度依赖性改善作用,其抑制ASFV的潜在作用可能与激活cGAS-STING信号通路、促进IFITM3表达有关
[39]。
康之源是由湖南农业大学刘自逵等研发的中药组方
[40]。已有研究表明,在非洲猪瘟时使用康之源可对猪群起到很好的保护作用
[41]。康之源是一种中草药制剂,具备免疫双向调节功能,能够增强猪的机体抗病能力,改善动物的健康状态,主要由刺五加、女贞子、越橘等组成
[41]。银蟾散由江西尚博制药依据传统中药组方原则精心配制而成,其配方中包含银环蛇毒、蟾酥、斑蝥素,以及黄芪、淫羊藿、绞股蓝、人参叶、党参等共计12种中药材
[41]。该组方具有补中益气、提升免疫力、杀灭或阻断非洲猪瘟病毒感染和复制等作用。解霉红景天主要由红景天、白术、茯苓、葛根、蒲公英、滑石等组成
[42],具有清理肠道内毒素、修复黏膜损伤、清肠排毒等作用。
此外,还有河南省中兽医药研究院研制的格得温易康(主要成分:独椹、神草、天蓟等)、广西玉林的御瘟汤(主要成分:黄芪、板蓝根、大青叶、鱼腥草、连翘、杜仲、地黄、生地、大黄等)、双黄败毒颗粒(主要成分:黄连、黄芩、栀子、三棱、莪术、连翘、茵陈等)等许多中药方剂
[43]。
4 中药及其提取物抗非洲猪瘟前景展望与挑战
中药是中华民族的宝藏,凝聚了中华民族自古以来的智慧结晶。不应片面夸大中兽药的药用功效,更不可片面认定其能够实现疫病百分之百的防治效果;但是,中药在防治非洲猪瘟方面确实有显著的效果,这一点毋庸置疑。非洲猪瘟具有高致死性、免疫逃逸性强、无特效药物、病毒变异复杂等特点,而中药抗非洲猪瘟主要体现在多靶点作用机制上,其复杂的成分可能通过直接抑制病毒吸附与复制
[48]、调节免疫(如增强非特异性免疫)
[49]以及抗炎抗氧化等多途径发挥作用,能够有效应对病毒结构复杂、免疫逃逸多样等特点。
在“防”的层面,中药的核心策略是“治未病”,即通过调节机体状态,降低感染风险或延缓感染进程。在当前非洲猪瘟尚无有效疫苗可用的形势下,使用中药进行预防是一种明智且可行的选择。根据传染病传播的三要素(传染源、传播途径、易感动物),在无法完全清除病毒的环境下,中药能够固表实卫、调和气血,从而降低猪群的易感性
[50]。在“治”的层面,ASF属于中医“温疫”范畴,发病过程遵循“卫→气→营→血”的传变规律。初期(卫分/气分证)时,可用清热解毒类中药(如金银花、连翘、板蓝根、黄芩),或可抑制病毒复制,防止病邪内陷营血;中后期(营分/血分证)治疗难度极大,可使用凉血散瘀类中药
[51],即便无法逆转病程,也有助于减少病毒血症期的排毒量,降低环境污染风险。同时,与化学药物相比,中药具有毒性小、不易产生耐药性、整体调节等优势。此外,中药还可作为饲料添加剂,用于提升猪群整体抵抗力,成为生物安全体系中的一项补充性预防与保健措施。
中药及其提取物应对非洲猪瘟具有良好前景的同时,其研发与应用也面临一些挑战。首先,对中药的作用机制研究不够深入,对中药尤其是中药组方抗非洲猪瘟的研究大多停留在整体动物试验和细胞水平,对分子层面的机制探究相对较少。其次,由于植物生长的地域性与差异性,中药的来源、炮制工艺及提取方法的差异易导致成分不稳定,难以实现标准化生产和质量控制。当前市场上的中药产品品质差异显著,部分劣质中药非但无法发挥应有的防治效果,反而可能对猪群健康造成不利影响。最后,中药用于动物病毒性疾病的注册审批严格,需符合兽药标准,且规模化生产成本较高,构成了产业化的主要壁垒。
5 结 语
在中兽医理论指导下,中药在防治非洲猪瘟方面展现出了一定的疗效,是当前非洲猪瘟防控中较为理想的技术选择和可行路径。基于现有研究证据和临床案例,可以大胆预测中药在ASF防控中,预防效果优于治疗效果,早期干预优于中后期干预,综合应用优于单一用药。中药有望在“提高感染阈值、延缓发病进程、减少排毒水平”3个关键环节发挥实质性作用。在防控非洲猪瘟中,中药已经取得了一定的效果,后续需加强对中药、中药组方或中药单体等的研究,尽快研发出能够有效防控非洲猪瘟的中药制剂。
河北省现代农业产业技术体系生猪创新团队疫病防控岗位专家项目(HBCT2024220201)
河北省自然科学基金面上项目(C2025204092)
河北农业大学人才引进专项(YJ2022011)