通过多养殖场纵向研究检测加拿大不列颠哥伦比亚省布鲁顿群岛养殖大西洋鲑中的鱼呼肠孤病毒及心骨骼肌炎

《Aquaculture》：Detection of piscine orthoreovirus (PRV) and Heart and Skeletal Muscle Inflammation (HSMI) in farmed Atlantic Salmon in the Broughton Archipelago, British Columbia, Canada, through a multi-farm longitudinal study

　　

**•PRV是一种病毒病原体，会导致养殖三文鱼和鳟鱼养殖场暴发疫情。•针对加拿大布朗顿群岛七家大西洋鲑养殖场的纵向研究。•PRV在各养殖场中被广泛检测到；部分鱼类被诊断为HSMI。•水柱中PRV的丰度是预测PRV存在的更好指标，优于HSMI的发生情况。•即使采取疾病控制措施，PRV仍然对野生鱼类构成传播风险。**

**引言**

鱼正呼肠孤病毒（PRV）是一种病毒病原体，导致全球养殖三文鱼和鳟鱼养殖场暴发疫情（Kongtorp等，2004a；Olsen等，2015；Godoy等，2016；Takano等，2016；Eckstrand等，2024）。最广泛表征和研究的大规模疫情与养殖大西洋鲑（Salmo salar）有关，其中由PRV-1株系引起的心脏和骨骼肌炎症（HSMI）是挪威（Vatne等，2021）、苏格兰（Ferguson等，2005）和智利（Godoy等，2016）养殖场最常见的疾病之一。太平洋鲑鱼品种在全球范围内也容易感染PRV引起的疾病，其疾病表现通常与红细胞裂解导致的贫血以及肝脏和肾脏细胞坏死有关，但心脏炎症性病变在不同程度上也会出现，具体取决于宿主物种和PRV株系（Olsen等，2015；Godoy等，2016；Takano等，2016；Di Cicco等，2018；Rozas-Serri等，2025）。

HSMI是一种影响大西洋鲑的疾病，最早于20世纪90年代末在挪威中部被发现（Kongtorp等，2004b），随后在大西洋鲑养殖的所有主要国家均被确认（Ferguson等，2005；Godoy等，2016；Di Cicco等，2017）。HSMI被发现时，人们认为其具有传染性且由病毒引起（Kongtorp等，2004a），但候选病原体PRV直到2010年才被鉴定出来（Palacios等，2010），与HSMI的因果关系直到2017年才得以确立（Wessel等，2017）。自PRV最初被发现（即现在所称的PRV-1）以来，已在多种鲑形目宿主中鉴定出其他PRV株系（PRV-2和PRV-3），且每种株系均被确认会引起疾病（Takano等，2016，Takano等，2024；Vendramin等，2019）。PRV-1本身也存在进一步的多样性，尽管实验室攻毒试验中不同分离株的毒力有所差异，但PRV-1的两个已知亚株（PRV-1a和-1b）均能在心脏中产生与HSMI一致的病变（Wessel等，2020；Polinski等，2025），现场疫情报告也支持这两个亚株均能致病（L?voll等，2012；Godoy等，2016；Di Cicco等，2017）。目前已知仅在英属哥伦比亚省（BC）存在PRV-1a。分子证据表明，该病毒是从北大西洋引入的，与该地区大西洋鲑养殖业的增长同步（Mordecai等，2021）。

PRV的影响可能是巨大的，正如挪威三文鱼养殖业的例子所示。对于挪威的单个三文鱼养殖场而言，HSMI造成的死亡后果相对较小，通常在数月内死亡率仅为1–3%（E. Rimstad个人通讯），但近年来死亡率最高曾达5%（Vatne等，2024）。尽管如此，2023年基于死亡率排名，HSMI被列为挪威三文鱼养殖业第五重要的病原体，第二重要的病毒（Sommerset等，2024）。HSMI最常在大西洋鲑入海后的前五至九个月影响鱼群，但也有报告称疫情可早至入海转移后两周，或更晚出现在生产周期中（Kongtorp等，2004a；L?voll等，2012）。尽管单个养殖场的死亡率较低，但PRV每年在挪威感染数百个养殖场，养殖场感染率超过90%，感染可导致摄食量下降，进而生长减缓（Kongtorp等，2004b；Godoy等，2016）。尽管实验室攻毒试验中从未报告过足以导致死亡的疾病（Wessel等，2017，Wessel等，2020），但发病率（即出现该疾病特征性病变的鱼类比例或发生率）可以非常高，具体取决于株系（Wessel等，2020）。发病率可高达种群的100%（Kongtorp等，2004b），包括外观无症状的鱼类（Kongtorp等，2006）。HSMI疫情也可能发生在淡水中，导致死亡率升高；但其发生似乎比咸水中更为罕见（Sommerset等，2021）。

尽管在PRV流行区域HSMI的国际诊断很常见，但加拿大水产养殖监管机构（加拿大渔业和海洋部；DFO）使用的HSMI诊断标准存在不一致之处。DFO的文件和网站（Fisheries and Oceans Canada, 2024）承认，根据全球标准，仅凭特征性组织病理学病变即可诊断HSMI，但在个体水平上的诊断由合同病理学家独立评估。此外，"自2020年以来AMD诊断HSMI的方式没有任何变化"（DFO水产养殖管理处，个人通讯）。事实上，DFO当前在农场层面做出临时HSMI诊断之前所使用的诊断标准要求额外具备"与疾病一致和/或农场层面死亡率高于基线的临床体征"、大体病理学和病变、受感染鱼类中的PRV"确认"，以及"排除其他病因"（Fisheries and Oceans Canada, 2020）。在BC省，根据当前的许可条件，养殖场的"死亡事件"被定义为24小时内养殖场存量的1%死亡率或五天内2.5%的死亡率，这通常将其应用限制在急性死亡事件，排除了对更慢性影响的观察（Fisheries and Oceans Canada, 2024b；Jyoti等，2024）。鉴于挪威养殖场HSMI造成的死亡是慢性且通常维持在3%以下，累积起来长达数月，即使是挪威的HSMI病例也不会满足DFO列出的后一种HSMI标准（Fisheries and Oceans Canada, 2020）。因此，BC省的大西洋鲑养殖业面临这样一种局面：监管机构实际上可能阻断了正式诊断HSMI的任何现实可能性，而这本应是追踪该疾病在整个BC省产业中影响所必需的。

2017年，BC省（也是北美）首次发表了养殖场层面诊断的与PRV感染相关的大西洋鲑养殖HSMI病例（Di Cicco等，2017）。研究结果基于一项纵向研究，追踪了四个养殖场一年内活鱼和垂死鱼中的病原体和疾病特征。四个养殖场中有一个显示出国际上定义HSMI的特征性心脏和骨骼肌病变，以及挪威HSMI鱼中有时观察到的若干临床体征（Kongtorp等，2004a；Biering和Garseth, 2012）。心脏病变中PRV的存在也通过免疫组化得到了确认。当时，BC省这一单农场HSMI诊断是否属于孤立事件曾受到质疑，因为此前在DFO农场审核鱼类中发现的心肌炎性心脏病变从未在BC省被诊断为HSMI。部分原因是据称BC省未观察到完整的临床体征，且BC省的PRV当时尚未被证明能在实验室条件下引起HSMI（Marty等，2020，但参见Wessel等，2020；Polinski等，2025）。Di Cicco及其同事的后续研究（Di Cicco等，2018）检查了三年内DFO农场审核采集的鱼类样本，由两名兽医进行组织学判读，并鉴定出数个具有国际上定义HSMI经典病变的审核样本。作者还通过原位杂交进一步证明，PRV与心脏炎症性病变的位置密切相关，与在挪威观察到的情况一致（Finstad等，2012；Malik等，2019）。

在此，我们报告了在布朗顿群岛七家活跃的大西洋鲑养殖场开展的纵向研究结果，该研究是布朗顿水产养殖转型倡议（BATI）的一部分。我们报告了HSMI的发生情况，并描述了其与农场访问期间采集鱼类中PRV-1的存在和感染强度的关系。我们还呈现了从同七家养殖场及四家已停用/拆除的农场场地同时采集的水样中获得的环境RNA（eRNA）样本的结果，以评估水环境中PRV-1的流行程度和感染强度。

**材料与方法**

**材料与方法部分**

本研究呈现的数据来自受马马利库拉、纳米斯和奎克瓦苏特因努瓦哈瓦米斯第一民族监管的生产场所，这些第一民族共同运营BATI。

**组织病理学结果与HSMI诊断**

本项目主兽医对采集样本进行的组织病理学分析显示，大量垂死鱼类在冠状膜和心肌中呈现中度至重度炎症，符合Biering和Garseth（2012）所定义的HSMI诊断标准。心脏中的炎症浸润主要表现为单核细胞（淋巴细胞和巨噬细胞），充满冠状膜间隙并浸润入...

**讨论**

在监测的七个养殖场中，五个大西洋鲑养殖场的鱼类被诊断为心脏和骨骼肌炎症（HSMI），其中两家养殖场在数月内记录了疾病情况。原位杂交证实了被诊断为HSMI的受检鱼类存在PRV感染，且病毒在炎症性病变影响区域的定位与该疾病相符。被诊断为HSMI的鱼体中PRV的感染强度高于非HSMI相关心脏病变的鱼类...

**作者贡献**

研究设计：EDC, ALB, AWB, KMM。组织处理和分子筛查：EDC, KHK, SL。统计分析：ALB, GJM。组织学分析：EDC。数据可视化：EDC, ALB, GJM。撰写（初稿）：EDC, ALB, GJM, WSB, AWB, KMM。撰写（审阅与修改）：EDC, ALB, GM, WSB, CMD, DS, RJ, EJ, JP, BP, VI, NBD, AWB, KMM。资金支持：AWB, KMM。

**CRediT作者贡献声明**

Emiliano Di Cicco：撰写–审阅与编辑，撰写–初稿，可视化，监督，方法学，调查，概念化。Arthur L. Bass：撰写–审阅与编辑，撰写–初稿，可视化，调查，形式化分析。Karia H. Kaukinen：撰写–审阅与编辑，方法学，形式化分析，数据整理。Gideon J. Mordecai：撰写–审阅与编辑，撰写–初稿，可视化，方法学，调查。William S. Bugg：撰写...

**伦理声明**

本研究按照ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南进行。无需伦理委员会批准。研究中使用的鱼类是在农场场所清洁作业中收集的临床表现不佳或已死亡的鱼类。

**资金细节**

本项目资金来源于与BC省水产养殖业协商达成的原住民监测与检查计划（IMIP）。马马利库拉、纳米斯和奎克瓦苏特因努瓦哈瓦米斯第一民族通过布朗顿群岛转型倡议（BATI）监督该群岛内养殖场的运营。DFO在技术方面提供了支持，以及用于制备和分析样本的设施，还有技术人员和实习人员的薪资...

**未引用参考文献**

Gamer等，2026；Godwin等，2023；Mordecai，2025；Pearce，2020。

**利益冲突声明**

加拿大渔业和海洋部有可持续管理渔业和水产养殖的使命。太平洋鲑鱼基金会支持不列颠哥伦比亚省和育空地区的野生太平洋鲑鱼，并呼吁在BC省转向封闭式养殖三文鱼，以保护野生鲑鱼免受相关风险。作者声明他们没有其他利益冲突。

**致谢**

作者们特此承认，本工作是在马马利库拉、纳米斯和奎克瓦苏特因努瓦哈瓦米斯第一民族领地内开展的，并对获得合作机会表示感激。BATI工作人员和现场技术人员包括Andrew Wadhams, Jack Alfred, Jonah Johnson, Peter Mountain, Roy Mountain-Wadhams, Joey Webber, Dennis Johnson, Gerald Alfred, Scott Rufus, Daniel Wadhams, Tre Alfred, Emily Wisden-Seaweed和Una Kim。Diana Drozdzik和Christopher Tam...

Emiliano Di Cicco | Arthur L. Bass | Karia H. Kaukinen | Gideon J. Mordecai | William S. Bugg | Christoph M. Deeg | Shaorong Li | Donald Svanvik | Rick Johnson | Eric Joseph | John Powell | Brad Puglas | Victor Isaac | Nicola B. Dedeluk | Andrew W. Bateman | Kristina M. Miller