莊金秋 ,梅建國(guó) ,王 艷 ,莫 玲 ,李 峰
(1.山東省濱州畜牧獸醫(yī)研究院,山東 濱州 256600;2.濱州貝爾凱瑞生物技術(shù)有限公司,山東 濱州 256600)
豬圓環(huán)病毒3型(PCV3)為圓環(huán)病毒科圓環(huán)病毒屬新發(fā)現(xiàn)的傳染病病原。2016年美國(guó)首次報(bào)道了該病的發(fā)生與流行[1],隨后PCV3感染在美國(guó)、波蘭、韓國(guó)、中國(guó)等國(guó)家相繼被報(bào)道并迅速在世界范圍內(nèi)蔓延開來(lái),引起了世界各國(guó)的高度重視和密切關(guān)注。PCV3感染可引起豬的皮炎腎病綜合征、繁殖障礙及心臟和多系統(tǒng)的炎癥反應(yīng)?;疾∧肛i受孕率降低,流產(chǎn)率增加,生下不同胎齡的死胎、木乃伊胎;患病仔豬出現(xiàn)多器官系統(tǒng)的功能紊亂[2],給全世界的生豬養(yǎng)殖造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失。本文對(duì)PCV3的病原學(xué)特征及國(guó)內(nèi)外最新檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,以期為獸醫(yī)科研工作者和廣大養(yǎng)殖業(yè)主更好地了解和防治本病提供參考。列同源性進(jìn)行比對(duì)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)我國(guó)PCV3/CN/Hubei-618/2016、PCV3-China/GD2016毒株與美國(guó)PCV3毒株的同源性分別為99.1%~99.6%和97.4%~98.5%。
2016年,美國(guó)堪薩斯州立大學(xué)科研人員利用宏基因組測(cè)序技術(shù),從患有皮炎腎病綜合征(PDNS)和繁殖障礙母豬及其流產(chǎn)胎兒體內(nèi)首次鑒定出PCV3。作為一種新發(fā)現(xiàn)病原體,PCV3對(duì)豬的致病性及在豬圓環(huán)病毒相關(guān)疾病(PCVAD)中作用,以及現(xiàn)有商品化PCV2疫苗對(duì)其免疫效力等方面有待進(jìn)一步的研究。
PCV3 在分類上屬于圓環(huán)病毒科(Circoviridae)圓環(huán)病毒屬(Circovirus)成員。圓環(huán)病毒科包含3個(gè)病毒屬,分別為圓環(huán)病毒屬(Cirocovirus) ,環(huán)形病毒屬(Gyrovirus) 和指環(huán)病毒屬(Anellovirus) 。2016年前,豬圓環(huán)病毒(Porcine circovirus,PCV) 全 球范圍內(nèi)僅發(fā)現(xiàn)PCV1和PCV2兩種基因型。其中,PCV1被認(rèn)為是豬腎細(xì)胞PK-15污染物,但不產(chǎn)生細(xì)胞病變效應(yīng),對(duì)豬無(wú)致病性。PCV2是引起斷奶仔豬多系統(tǒng)衰竭綜合征(PMWS)主要病原,與PDNS、豬呼吸道疾病綜合征(PRDC)、繁殖障礙、增生性壞死性肺炎(PNP)和腸炎等疾病密切相關(guān),均為PCVAD。進(jìn)化樹分析表明PCV3 與 PCV1、PCV2、犬圓環(huán)病毒和蝙蝠圓環(huán)病毒的進(jìn)化枝具有共同的祖先。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)何啟蓋教授課題組通過(guò)對(duì)PCV3全基因組及部分基因組序列進(jìn)化分析表明,我國(guó)PCV3包括兩個(gè)亞群,3a及3b,其中3a和美國(guó)參考PCV3毒株處于同一分支,具有很近的同源進(jìn)化關(guān)系。Fan等[3](2017)、Shen等[4](2017)分別對(duì)我國(guó)PCV3毒株與美國(guó)PCV3毒株的全基因組序
PCV是目前發(fā)現(xiàn)的可以自主復(fù)制的最小的哺乳動(dòng)物病毒。與PCV1和PCV2一樣,PCV3為單股環(huán)狀DNA病毒,病毒粒子呈二十面體結(jié)構(gòu),無(wú)囊膜,直徑為17~20 nm。PCV對(duì)不良環(huán)境抵抗力較強(qiáng),可于酸性環(huán)境中(pH=3)存活較長(zhǎng)時(shí)間,無(wú)血凝性,耐熱性良好。由于PCV無(wú)囊膜,因此對(duì)氯仿、碘酒、酒精等有機(jī)溶劑不敏感,但對(duì)苯酚、季胺類化合物、氫氧化鈉和氧化劑等較敏感。鑒于PCV3與PCV2屬于同一病毒科,推測(cè)兩者理化特性相似,可采用相同消毒劑和消毒方法處理PCV3污染的圈舍、環(huán)境、運(yùn)輸工具等。
PCV3基因組全長(zhǎng)2 000 bp,包含3個(gè)主要開放閱讀框(ORF)。分別編碼與圓環(huán)病毒同源的Rep蛋白,Cap蛋白和一個(gè)特有的ORF3蛋白。Cap蛋白為PCV主要結(jié)構(gòu)蛋白,誘導(dǎo)動(dòng)物機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答。PCV2與PCV3 Cap蛋白氨基酸同源性僅為30%,兩者間存在交叉免疫保護(hù)可能性較低。湛洋等[5]研究表明,PCV2和PCV3的Cap蛋白結(jié)構(gòu)及抗原性存在明顯差異,因此推測(cè)PCV2和PCV3間無(wú)交叉免疫保護(hù)特性。
目前,豬腎細(xì)胞(PK-15、SK)和豬睪丸細(xì)胞(ST)常用于PCV2分離與培養(yǎng),推測(cè)PCV3可在此類細(xì)胞中增殖。
不同性別、年齡和品種的豬均可感染PCV3,但以妊娠母豬和仔豬更易感。PCV3感染可導(dǎo)致母豬出現(xiàn)厭食癥狀,皮膚出現(xiàn)多灶性丘疹、斑點(diǎn)和淺表性皮炎,生產(chǎn)性能下降;妊娠母豬發(fā)生繁殖障礙,產(chǎn)弱胎、死胎、木乃伊胎和弱仔豬,病情嚴(yán)重甚至造成急性死亡;不同胎齡胎兒均可發(fā)生流產(chǎn)?;疾∽胸i出現(xiàn)多器官系統(tǒng)的功能紊亂。PCV3可以在感染豬的腦(包括死胎樣本腦中)、肺(包括死胎)、淋巴結(jié)、扁桃體、精液和血清被檢測(cè)到[6-8]。這些結(jié)果顯示PCV3存在于豬的不同組織中,且存在垂直傳播的風(fēng)險(xiǎn)。
病毒分離與鑒定是確診疫病最準(zhǔn)確的檢測(cè)方法。由于成年患病動(dòng)物常缺乏臨床癥狀而導(dǎo)致病毒血癥期難以掌握,從而影響病毒分離,因此通常從流產(chǎn)胎兒或死胎的組織樣品中分離病毒。Palinski等利用ST和PK-15細(xì)胞從胎兒組織勻漿中分離到了PCV3。
Palinski等利用PCV3特異性單克隆抗體染色患病豬組織切片,建立了免疫組化方法,觀察PCV3組織嗜性及其組織內(nèi)分布情況;利用原核表達(dá)的PCV3 Cap蛋白包被ELISA板,建立了檢測(cè)PCV3抗體的間接ELISA方法;針對(duì)Cap蛋白制備單克隆抗體,建立了免疫熒光檢測(cè)方法。
5.3.1 PCR
Ku等[9]率先報(bào)道了我國(guó)豬群中存在PCV3感染。設(shè)計(jì)PCR引物對(duì)遼寧、江西、重慶、安徽、福建、河北、河南、湖南、江蘇、浙江和沈陽(yáng)等11個(gè)?。ㄊ校?5個(gè)豬場(chǎng)的222份組織樣本進(jìn)行PCV3檢測(cè),結(jié)果表明,PCV3在這11個(gè)?。ㄊ校┚辛餍?,豬場(chǎng)陽(yáng)性率為68.6%(24/35),樣本陽(yáng)性率為34.7%(77/222),其中PCV3和PCV2雙重感染陽(yáng)性率為15.8%(35/222)。龐笑語(yǔ)等[10]針對(duì)PCV3 Cap基因設(shè)計(jì)引物,建立了一種快速、敏感、特異的PCR檢測(cè)方法。利用該方法對(duì)從河北省豬場(chǎng)收集的168份疑似樣品進(jìn)行檢驗(yàn),檢出陽(yáng)性樣本9份,表明河北豬群存在PCV3感染。徐朋麗等[11]也建立了PCV3的PCR檢測(cè)方法,對(duì)PCV3的最低檢出量為61.9拷貝/μL。通過(guò)該方法對(duì)河南省133份臨床樣品進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示PCV3陽(yáng)性率為29%(38/133),表明PCV3在河南已有流行。賀會(huì)利等[12]采用PCR對(duì)廣西某豬場(chǎng)腹瀉死亡仔豬的病料樣品進(jìn)行PCV3檢測(cè),在病料樣品中也檢測(cè)到PCV3。PCR方法為監(jiān)測(cè)PCV3在我國(guó)豬群中的流行情況及對(duì)PCV3的防控提供了技術(shù)支持。
5.3.2 熒光定量PCR
Palinski等利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR從流產(chǎn)胎兒中檢測(cè)出PCV3,且在患病母豬的皮膚、腎臟、肺臟和淋巴結(jié)等組織典型病灶中發(fā)現(xiàn)有PCV3抗原,表明PCV3已在美國(guó)豬群內(nèi)流行,有可能是母豬繁殖障礙的主要致病因子。熒光定量PCR方法的建立使PCV3的檢測(cè)更為快速、簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用,為PCV3感染的早期診斷提供了有力的技術(shù)支持。
5.3.3 原位雜交
Phan等[13]利用靶向PCV3的探針進(jìn)行原位雜交調(diào)查了3頭患有心臟和多器官炎癥的仔豬心臟和肺中的PCV3,結(jié)果顯示,在呈現(xiàn)彌漫性肌漿/胞漿性反應(yīng)的多灶性心肌細(xì)胞、發(fā)炎小動(dòng)脈中膜的平滑肌細(xì)胞和心肌中的炎癥細(xì)胞中較少檢測(cè)到PCV3,在肺切片中未檢測(cè)到PCV3。
圓環(huán)病毒病是國(guó)際公認(rèn)的危害養(yǎng)豬業(yè)的的3大疾?。ㄘi瘟、豬藍(lán)耳病、豬圓環(huán)病毒?。┲弧D壳搬槍?duì)PCV3的研究尚處于起步階段,需盡快開展相關(guān)檢測(cè)技術(shù)研究,建立PCV3快速、靈敏、特異病原學(xué)和血清學(xué)檢測(cè)方法,分離與鑒定PCV3毒株,為開展疫苗研制及動(dòng)物回歸試驗(yàn)工作奠定基礎(chǔ),保護(hù)我國(guó)生豬產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。對(duì)PCV3的防控,要堅(jiān)持“早發(fā)現(xiàn)、早報(bào)告、早隔離、早診斷、早撲滅”的原則。首先要強(qiáng)化生物安全,提高相關(guān)人員的消毒意識(shí),嚴(yán)格執(zhí)行消毒規(guī)范。要重視防蚊滅蠅,清潔環(huán)境,保持衛(wèi)生。要定期滅鼠[14]。其次應(yīng)加強(qiáng)飼養(yǎng)管理,改善豬場(chǎng)環(huán)境,控制豬群營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),做好引種考察工作,及時(shí)隔離淘汰病豬,規(guī)范處理病死豬及相關(guān)飼喂設(shè)施。另外還應(yīng)定期對(duì)豬群進(jìn)行投藥保健,增強(qiáng)豬群自身的抵抗力[15]。綜上,是目前對(duì)于新發(fā)圓環(huán)病毒PCV3的最新研究進(jìn)展,相信隨著科研工作者的不懈努力,揭開PCV3 的神秘面紗指日可待。