王晶晶,王麗萍 譯自,Vol.314(2022):198764
唐芬蘭 校 張配配 審 孟祥光 制圖
豬圓環(huán)病毒是一種小型的環(huán)狀、無包膜、單鏈DNA 病毒,可自然感染豬。目前已發(fā)現(xiàn)的豬圓環(huán)病毒有4 種,包括豬圓環(huán)病毒1 型(porcine circovirus type 1,PCV1)、豬圓環(huán)病毒2 型(PCV2)、豬圓環(huán)病毒3 型(PCV3)和豬圓環(huán)病毒4 型(PCV4)。PCV1 最初被認為是豬腎細胞系(porcine kidney cell line,PK-15)的細胞培養(yǎng)污染物而受到重視。然而,PCV1 被認為是非致病性的,因為目前沒有因自然感染而導(dǎo)致豬暴發(fā)臨床疾病的報道,也沒有在實驗性研究中重現(xiàn)。
PCV2 于20 世紀90年代在加拿大首次被發(fā)現(xiàn),最初被確定為斷奶仔豬多系統(tǒng)衰竭綜合征(post-weaning multisystemic wasting syndrome,PMWS) 的病原體。此外,PCV2 還與多種臨床癥狀有關(guān),統(tǒng)稱為PCV 相關(guān)疾病(PCV-associated disease,PCVAD)。與PCV2 感染相關(guān)的常見臨床表現(xiàn)是斷奶仔豬多系統(tǒng)衰竭綜合征(PMWS)、繁殖疾病(PCV2-reproductive disease,PCV2-RD) 以及豬皮炎與腎病綜合征(porcine dermatitis and nephropathy syndrome,PDNS)。盡管已有PCVAD 的商用疫苗,但該病仍被認為是全球養(yǎng)豬業(yè)中最具經(jīng)濟破壞性的疾病之一。
PCV4 于2019年首次被發(fā)現(xiàn),但有關(guān)其臨床影響和發(fā)病機制的資料仍然有限。PCV4 最早在患有呼吸道疾病、腹瀉和PDNS 的7 周齡豬的相關(guān)樣本中被檢測到。最近的研究報道,在其他臨床表現(xiàn)的豬樣本中也分離到了PCV4,如患神經(jīng)系統(tǒng)疾病或繁殖障礙的發(fā)病豬樣本。然而,Sun 等和Tian 等指出,在PCV4的病例中大多數(shù)能夠同時檢測到其他多種病原體,如PCV2 或PCV3 等。因此,PCV4 感染的臨床影響仍存在爭議。
2016年,PCV3 首次在美國一家豬場的相關(guān)樣本中被發(fā)現(xiàn),當時該豬場的母豬死亡率增加,出現(xiàn)了PDNS 樣的病變,并伴有以受孕率下降、木乃伊胎和死胎率增加為特征的慢性繁殖障礙問題。研究人員通過免疫組織化學和定量聚合酶鏈式反應(yīng)(quantitative polymerase chain reaction,qPCR),排除了PCV2、豬繁殖與呼吸綜合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)、甲型流感病毒(influenza A virus,IAV)和豬細小病毒(porcine parvovirus,PPV) 等其他并發(fā)病原體。宏基因組分析顯示,存在一種新的遺傳變異的豬圓環(huán)病毒。通過滾環(huán)擴增(rolling circle amplification,RCA)、PCR 和桑格測序(Sanger sequencing),研究人員證實存在一種由包含2 000 個核苷酸的環(huán)狀基因組組成的新型PCV。該新型PCV 的衣殼氨基酸與PCV2的同源性為36%,與其他PCV 的同源性低于70%。因此,該新型PCV 被命名為PCV3。幾乎同時,另一報道介紹了3 周齡豬出現(xiàn)病因不明的心肌炎。病毒宏基因組分析顯示存在PCV3,原位雜交證實PCV3 在與心肌炎相關(guān)的心肌細胞,以及炎癥細胞和小動脈中膜中復(fù)制。
此后,PCV3 成為豬的各種臨床表現(xiàn)的疑似病原體,關(guān)于該病毒的田間報道和回顧性研究遍布全球(圖1)。與PCV3 感染有關(guān)的發(fā)病機制和免疫反應(yīng)也取得了進展。本綜述旨在總結(jié)PCV3 在病毒的基因組特征、流行病學、發(fā)病機制、免疫反應(yīng)和診斷方法上的研究進展。
PCV 屬于圓環(huán)病毒科圓環(huán)病毒屬。所有的PCV 具有相似的形態(tài),由一個緊密的環(huán)狀單鏈DNA 基因組組成,其中有兩個方向相反的主要開放閱讀框(open reading frame,ORF)。PCV3 有一個由2 000 個堿基對組成的雙義基因組,其中ORF1 編碼由297 個氨基酸組成的復(fù)制酶(replicase,Rep)蛋白,ORF2 編碼由214 個氨基酸組成的衣殼(capsid,Cap)蛋白,ORF3 編碼一個由231 個氨基酸組成的蛋白,該蛋白的功能未知。PCV1 和PCV2 的基因組同源性接近80%,而PCV3 與PCV 家族其他成員的核苷酸同源性較低,與PCV1、PCV2 和PCV4 的核苷酸同源性分別為45.5%、46.8%和43.2%。此外,PCV3 Cap 蛋白與PCV1、PCV2 和PCV4 Cap 蛋白的氨基酸同源性分別為24%、26%~36%和24.5%。
結(jié)構(gòu)分析表明,病毒Cap 結(jié)構(gòu)蛋白能夠自我組裝成病毒樣顆粒(virus-like particles,VLPs)。同樣的結(jié)構(gòu)分析表明,與其他環(huán)狀病毒一樣,這些VLPs 具有T=1 的二十面體對稱結(jié)構(gòu),由60 個Cap 蛋白亞基組成2-、3-和5-重軸。PCV3 病毒粒子的半徑約8.8 nm,然而對于病毒粒子的真正形態(tài)學研究尚未完成。低溫電子顯微鏡結(jié)構(gòu)顯示,PCV3 VLPs 的β-鏈桶狀核心區(qū)域從外表面到內(nèi)凹區(qū)域發(fā)生了明顯變化,表明與PCV2 VLPs 相比,其構(gòu)象靈活性有所增加。對PCV2 和PCV3 的VLPs 比較評估表明,位于第72~79 個氨基酸和第109~131 個氨基酸的靈活區(qū)域存在明顯差異。
此外,與PCV2 Cap 蛋白相比,PCV3 Cap蛋白的N 端部分密度較低,結(jié)構(gòu)靈活性增加,表明其參與了多項功能。通過比較分析發(fā)現(xiàn),不同PCV3 亞型的VLPs 沒有明顯的結(jié)構(gòu)差異。這些結(jié)果符合PCV 的大體觀察結(jié)果,即序列變化主要發(fā)生在表位水平,不會產(chǎn)生重大的結(jié)構(gòu)變化或影響病毒衣殼的組裝。
盡管PCV3 于2016年首次被報道,但大量回顧性研究表明,該病毒在被首次發(fā)現(xiàn)之前已經(jīng)存在了幾十年?;仡櫺匝芯孔C明,20 世紀60年代的福爾馬林固定石蠟包埋組織樣本是能夠檢測到PCV3 的最早的陽性樣本。雖然PCV3的起源尚不清楚,但一種假設(shè)認為PCV3 起源于蝙蝠,在不考慮與其他PCV 重組的前提下,PCV3 與蝙蝠的圓環(huán)病毒相似。大約215年前,蝙蝠的圓環(huán)病毒可能通過野豬中間體跨物種傳播給豬。分子系統(tǒng)發(fā)育分析預(yù)測,PCV3 的最近共同祖先大約起源于20 世紀中期(1945-1966)。最近,根據(jù)ORF2 編碼氨基酸的差異,顯示有6 種不同家系的PCV3 在南美洲和北美洲的豬群之間流行,證明了未知的全球PCV3流行模式的復(fù)雜性。
盡管可用的PCV3 全基因組和ORF2 序列很有限,但研究人員還是設(shè)計出了幾種初步的分類系統(tǒng)。對PCV3 序列進行的同時期和回顧性系統(tǒng)進化分析表明,Cap 蛋白的第24 和27 個氨基酸發(fā)生了一致的突變,這可能是潛在的分子標記。根據(jù)這些突變,PCV3 可分為3 個進化支:PCV3a、PCV3b 和PCV3c。根據(jù)完整的編碼序列(ORF1 和ORF2),PCV3a 可進一步分為2 個獨特的亞分支(PCV3a-1 和PCV3a-2)和1 個中間進化支(PCV3a-IM)。此外,Chung等根據(jù)重組的病毒編碼基因,通過最大似然法(maximum likelihood mapping)定位分析,對PCV3 的三種基因型和多種亞型,包括基因型1、基因型2(亞型a 和b)和基因型3(亞型a、b、c、d、e、f、g 和h),進行了分類。
為了統(tǒng)一分類方法,F(xiàn)ranzo 等提出了PCV3 亞型的定義,即引導(dǎo)支持度(bootstrap support)大于0.9,全基因組水平的最大遺傳距離為3%,ORF2 水平的最大遺傳距離為6%,全基因組和ORF2 之間的結(jié)果一致。Franzo 等利用這一分類系統(tǒng)確定了2 個進化支,其中進化支1(PCV3a)由先前文獻報道的多個亞型組成,進化支2 包含2006年從中國某豬場獲得的2 個遠緣序列。世界各地的研究人員在PCV3 基因組分析和進化方面取得了許多研究進展;然而,尚未獲得有關(guān)這些不同的基因型如何引發(fā)不同的表型或增強病毒逃逸宿主免疫系統(tǒng)檢測的信息。
雖然家豬是PCV3 的天然宿主,但一些家養(yǎng)的和野生的動物,如牛、犬、小鼠、巖羚羊、狍子、野豬、蜱蟲和蚊子,也能感染該病毒。然而,沒有證據(jù)表明這些動物在PCV3 的傳播上發(fā)揮了作用。在家養(yǎng)動物中,牛(28.95%~34.70%為陽性樣本)和犬(9.09%~23.60%為陽性樣本)感染后會出現(xiàn)病毒血癥,但沒有出現(xiàn)臨床疾病;實驗室小鼠感染后也會發(fā)生病毒血癥,樣本的陽性率為100%。當然,還未確定家養(yǎng)動物和實驗室動物在多大程度上充當了PCV3 的貯存宿主。Franzo 等報道,巖羚羊和狍子感染PCV3 后的發(fā)病率較低。Grassi 等未能在黃喉姬鼠、木鼠和堤岸田鼠(bank Voles)的相關(guān)樣本中檢測到PCV3,這意味著野生嚙齒動物可能不會幫助PCV3 在野生動物種群中傳播。
野豬可能是一個重要的病毒貯存宿主,Dei Giudici 等、Franzo 等、Klaumann 等和Prinz 等報道,PCV3 在野豬群中的流行率(23.00%~61.54%)高于在一些家養(yǎng)豬群中的。此外,F(xiàn)ranzo 等發(fā)現(xiàn),年齡不足12 個月的公豬對PCV3 的感染率低于年齡較大的公豬的。在經(jīng)過為期5 個月的研究后,Klaumann等提出了長期持續(xù)感染的假說,這可能部分解釋了年齡較大的公豬感染率較高的原因。
許多田間研究評估了病媒在PCV3 傳播上的作用。Franzo 等在有野豬群和無野豬群地區(qū)對蜱蟲上能否檢測到PCV3 進行了研究,結(jié)果顯示,在有野豬群的地區(qū),能夠在蜱蟲上檢測到PCV3,反之則沒有,這表明野豬的存在也可能會影響PCV3 向蜱蟲的傳播。同樣,從PCV3 陽性豬場中捕獲的蚊子上也檢測到了PCV3。Ha 等報道,在蚊子和豬上檢測到的PCV3,它們的基因組序列有100%的核苷酸同源性;但沒有臨床或?qū)嶒炞C據(jù)支持PCV3 可通過病媒傳播。因此,在蚊子或蜱蟲上檢測到的PCV3 可能與PCV3 在豬群中的傳播無關(guān)。總之,PCV3 感染的流行病學、家養(yǎng)動物和野生動物之間的相互作用似乎是一種復(fù)雜的關(guān)系。
PCV3 感染豬后會引發(fā)多種臨床癥狀,但其在田間的臨床相關(guān)性尚不清楚。本綜述介紹了PCV3 感染引發(fā)的臨床癥狀,這些癥狀在文獻中有過報道,并得到了田間、流行病學或?qū)嶒炐匝芯康闹С帧?/p>
首次檢測到的PCV3 與母豬出現(xiàn)PDNS 樣皮膚病變、高死亡率和繁殖障礙(包括流產(chǎn)、木乃伊胎和死胎率增加以及受孕率下降)有關(guān)。在這份原始報道中,受感染的母豬厭食,出現(xiàn)的肉眼病變,主要為多灶性丘疹、斑疹和淺表性皮炎,與PCV2 感染引發(fā)的原發(fā)性PDNS 沒有區(qū)別。對皮膚病變進行組織學檢查后,確診發(fā)生了壞死性皮炎和表皮炎,伴有淋巴漿細胞性血管周圍袖套、中性粒細胞浸潤和出血。腎臟出現(xiàn)增生性腎小球腎炎、皮質(zhì)腎小管萎縮和壞死以及間質(zhì)纖維化。肺部表現(xiàn)為支氣管間質(zhì)性肺炎,氣道和血管被聚集的淋巴細胞和漿細胞堵塞(圖2A)。在與單核炎癥細胞相關(guān)的肺泡間質(zhì)中也檢測到了PCV3(圖2B)。淋巴結(jié)出現(xiàn)彌漫性肉芽腫性淋巴結(jié)炎,淋巴細胞減少。除了濾泡和濾泡周圍淋巴細胞群外,巨噬細胞中也出現(xiàn)了PCV3 的胞漿內(nèi)染色。隨后的病例報道顯示了各種臨床癥狀,包括PDNS、繁殖障礙、流產(chǎn)、產(chǎn)木乃伊胎和死胎(表1)。
圖2 PCV3 mRNA 原位雜交陽性信號相關(guān)的組織病理學病變
雖然該臨床表現(xiàn)尚未在實驗性研究中重現(xiàn),但PCV3 可引發(fā)母豬繁殖障礙的證據(jù)主要來自田間報告。哥倫比亞的一份病例報告介紹了一家豬場的母豬出現(xiàn)了繁殖障礙,后備母豬在分娩前被確診為PCV3 陽性,血清病毒滴度為7.4×103。分娩時該后備母豬出現(xiàn)難產(chǎn),產(chǎn)下1 具木乃伊胎和10 頭仔豬,其中2 頭仔豬在圍產(chǎn)期死亡。利用PCR 進行組織評估后顯示,在PCV3 含量上,胎盤最高,其次為木乃伊胎組織,然后是圍產(chǎn)期死亡仔豬的腸系膜淋巴結(jié)和肺臟。有趣的是,在這些新生仔豬病例中,肺臟出現(xiàn)間質(zhì)性肺炎,腸系膜淋巴結(jié)表現(xiàn)為淋巴細胞減少和肉芽腫性淋巴結(jié)炎,這與之前在母豬上觀察到的癥狀相同。此外,通過原位雜交證實了PCV3 在組織原位上大量復(fù)制。其他研究證實,不僅PCR 檢測發(fā)現(xiàn)胎兒組織含有高濃度的病毒,而且通過原位雜交還發(fā)現(xiàn)PCV3在胎兒的脾臟、腎臟、腦和肺臟的動脈中進行自我復(fù)制,但未引發(fā)明顯的組織學病變。偶爾在心肌細胞中發(fā)現(xiàn)PCV3 大量復(fù)制,但未觀察到心肌炎(圖3A-B)。雖然尚未確定引發(fā)上述生理現(xiàn)象的相關(guān)病因,但通過PCR 可在流產(chǎn)胎兒和死胎組織中檢測到PCV3,未檢測到其他病原體。然而,Tochetto 等在最近一項田間研究中發(fā)現(xiàn),分娩母豬的病毒血癥與死胎比例存在相關(guān)性,但該報道的數(shù)據(jù)卻相互矛盾。據(jù)報道,在流產(chǎn)胎兒和胎盤合并感染或共同檢測的情況下,PCV3 也是引發(fā)母豬出現(xiàn)繁殖障礙的部分病因;因此,需要進一步研究以確定PCV3 是這些混合感染病例的主要病原體或偶然發(fā)現(xiàn)的病原體。最后,Arruda 等報道,在與高流產(chǎn)率相關(guān)的圍產(chǎn)期死亡病例中也檢測到了PCV3。因此,與繁殖問題相關(guān)的新生仔豬死亡有可能是宮內(nèi)感染的結(jié)果。
圖3 豬圓環(huán)病毒3 型(PCV3)引起的流產(chǎn)胎兒心臟組織病變的原位雜交結(jié)果
在報道PCV3 感染的文獻中,統(tǒng)一認為感染豬暴發(fā)了多系統(tǒng)炎癥。美國首次報道PCV3感染的研究人員認為,這種新發(fā)現(xiàn)的病毒與保育豬(2~3 周齡) 和生長-育肥豬(9~10 周齡) 的多系統(tǒng)炎癥有關(guān)。研究人員觀察到的臨床癥狀包括淋巴漿細胞性心肌炎、間質(zhì)性肺炎和急性支氣管炎,通過原位雜交在病變部位檢測到了PCV3。這種炎癥過程與PCV3 檢測的臨床關(guān)聯(lián)或表現(xiàn)仍不清楚。然而,臨床報道記述了豬發(fā)育不良,生產(chǎn)性能下降和突然死亡。雖然這些臨床癥狀沒有特異性,但組織學評估一致顯示,圍產(chǎn)期仔豬和斷奶仔豬暴發(fā)了多系統(tǒng)炎癥。
臨床病例中報道的病變經(jīng)PCR 和原位雜交證實為PCV3 陽性,同時包括淋巴漿細胞性血管炎(主要出現(xiàn)在心臟、腎臟和腸系膜血管),以及伴有表皮壞死的纖維素性壞死。在心臟、脾臟、腎臟和肝臟等多個組織的小血管內(nèi)膜和中間層上都檢測到了病毒,支持了多系統(tǒng)性血管周炎的觀點(圖4A-D)。Arruda 等發(fā)現(xiàn),感染豬淋巴結(jié)中也出現(xiàn)了莫特細胞和大量的巨噬細胞。盡管文獻描述不一致,但淋巴結(jié)和脾臟中淋巴細胞的減少與PCV3 有關(guān)(圖5A-B)。Yajima 和Knowlton 詳細介紹了PCV3 感染在心肌炎發(fā)生中的作用。
最近,McMurray 等發(fā)現(xiàn),人感染冠狀病毒后會出現(xiàn)一種類似的綜合征,包括淋巴漿細胞性心肌炎和全身性血管炎。在其他病毒感染中,也曾出現(xiàn)過病毒血癥持續(xù)時間長、中和抗體活性降低,隨后出現(xiàn)有害的T 細胞反應(yīng)。這種情況會引發(fā)非特異性多系統(tǒng)炎癥綜合征,通常會導(dǎo)致多系統(tǒng)衰竭。尚不清楚這些是否是PCV3 發(fā)病機制的基礎(chǔ),因此有必要開展更多的研究,以了解PCV3 感染的完整發(fā)病機制和臨床表現(xiàn),以及這種臨床表現(xiàn)是否會因混合感染而加劇,或是否容易繼發(fā)感染。
大量回顧性研究表明,亞臨床感染發(fā)生在各年齡段的豬上,在無明顯臨床癥狀的組織中檢測到PCV3 也證明了這一點(表1)。此外,除了在有亞臨床癥狀的母豬體內(nèi)檢測到PCV3特異性抗體外,還在無明顯臨床癥狀的豬的唾液中檢測到了PCV3。所有這些信息也得到了在未受到臨床感染的豬體內(nèi)檢測到病毒血癥的報道的支持。
在田間由PCV3 和多種豬病原體組成的共感染已被普遍報道。在全球范圍內(nèi),有病例報道PCV3 與其他主要的具有重要經(jīng)濟價值的豬病原體混合感染,包括PCV2、PRRSV、PPV、豬流行性腹瀉病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)、豬德爾塔冠狀病毒(porcine delta coronavirus,PDCoV)和經(jīng)典豬瘟病毒(classical swine fever virus,CSFV),而其他一些PCV3 感染病例與流行率較低的病原體共同感染(表1)。一些研究報道了PCV3 與其他引起母豬繁殖障礙的病原體的混合感染率。在美國、中國、韓國、泰國和歐洲國家,PCV2 和PCV3 的混合感染率從1.26%到70.00%不等。PRRSV 和PCV3 的混合感染率從0.67%到61.54%不等。同時,Ha 等報道,PCV3 與PPV2、PPV6 和PPV7 的混合感染率分別為8.6%、20.0%和24.8%。意大利的一項報道顯示,PCV3 和PPV 在散養(yǎng)豬和野豬上的混合感染率分別為2.6%和3.5%;然而,該研究并未在家豬上檢出此類混合感染。此外,PCV2、PCV3 和PPV 混合感染在家豬、散養(yǎng)豬和野豬上分別為8.8%、53.0%和59.0%,這表明PPV 而非PCV3 可能是PCV2 導(dǎo)致豬發(fā)生繁殖障礙的一個重要輔助因素。Zhen 等對亞洲某國家豬的PCV3 陽性樣本檢測后發(fā)現(xiàn),分別有83.3%、71.2%和50.0%的樣本同時感染了豬細環(huán)病毒1 型(Torque teno sus virus,TTSuV1)、TTSuV2以及TTSuV1 和TTSuV2。雖然報道混合感染的文獻很多,但沒有關(guān)于以下方面的信息:(1)PCV3 作為主要病原體或混合感染病原體的作用;(2)混合感染導(dǎo)致的病毒復(fù)制增加。這些報道很少描述臨床信息,而且僅限于介紹檢測情況。總之,PCV3 與其他病毒和細菌混合感染的情況很常見,這表明PCV3 可能是某些病原體的輔助因子,或可能需要其他輔助因子才能引發(fā)臨床疾病。建立混合感染模型可能有助于更好地了解引發(fā)臨床疾病所需的輔助因子或易感因素。
圖4 組織進行mRNA 原位雜交的結(jié)果
PCV3 陽性樣本是在野外條件下從亞臨床個體上采集的,因此經(jīng)常出現(xiàn)臨床癥狀,這給實驗帶來了挑戰(zhàn)。利用PCV3 分離株ISU27734感染6 周齡的剖宮產(chǎn)無初乳(colostrumdeprived,caesarian-derived,CD/CD)豬,豬經(jīng)鼻腔和肌內(nèi)接種PCV3 全病毒,并通過皮下注射用弗氏不完全佐劑乳化的鑰孔戚血藍蛋白(keyhole limpet hemocycanin,KLH) 進行免疫刺激。在為期28 d 的研究中,所有接種豬均未出現(xiàn)臨床癥狀。經(jīng)組織學檢查發(fā)現(xiàn),8 頭仔豬中的4 頭出現(xiàn)了亞急性多系統(tǒng)炎癥,包括淋巴漿細胞性心肌炎、間質(zhì)性腎炎和淋巴漿細胞性動脈周炎??傮w而言,實驗條件下誘發(fā)的病變在嚴重程度上要低于臨床病例報告中描述的水平。
圖5 淋巴組織的mRNA 原位雜交結(jié)果
另一項研究用PCV3 陽性組織勻漿感染第一個處理組的CD/CD 保育豬;用PCV3 感染材料感染第二個處理組的CD/CD 保育豬,并用KLH 作為佐劑。在這兩個PCV3 感染組中,試驗豬分別進行了肌內(nèi)和鼻內(nèi)接種,并在第一次接種疫苗7 d 后再次接種。在為期42 d 的研究中,試驗豬在臨床上沒有發(fā)病,但兩個感染組的試驗豬都出現(xiàn)了多系統(tǒng)炎癥的組織學病變,表現(xiàn)為淋巴漿細胞性心肌炎和動脈周炎、間質(zhì)性腎炎、伴有血管周炎的淋巴漿細胞性腦炎、淋巴漿細胞性肝炎、淋巴漿細胞性動脈周炎以及腸漿膜和脾臟動脈炎。
根據(jù)這兩項試驗研究可以得出結(jié)論,PCV3感染足以使豬產(chǎn)生多系統(tǒng)炎癥綜合征。然而,實驗性病變在嚴重程度上與田間病例報告介紹的病變程度不盡相同,這表明其他輔助因素或混合感染可能會加劇PCV3 的發(fā)病機制。最后,實驗性研究未能再現(xiàn)明顯的臨床癥狀,這可能表明田間觀察到的病例并不完全是PCV3 感染所致。
田間研究表明,PCV3 感染引發(fā)的病毒血癥在病毒被動物機體完全清除前會持續(xù)較長時間。在對4 家不同豬場的商品豬從斷奶到屠宰期間進行的定期評估中發(fā)現(xiàn),病毒血癥是間歇性的,整個生產(chǎn)周期的陽性率為6.5%~25.0%,表明可能存在長期持續(xù)性感染。田間病例還表明,母豬體內(nèi)的病毒載量可能與其所處的胎次有關(guān),2 胎母豬體內(nèi)的病毒載量最高,4 胎母豬的最低。Kedkovid 等指出,高胎次母豬體內(nèi)的病毒載量減小,可能是由于在整個生產(chǎn)周期中多次感染PCV3 后產(chǎn)生了免疫力。同樣,Eddicks 等研究發(fā)現(xiàn),青年公豬體內(nèi)的病毒載量較高,12 月齡以下的公豬體內(nèi)的病毒載量明顯高于大年齡公豬的。
在多項實驗性研究中,最早在感染后3 d就能夠從試驗豬中檢測到病毒血癥,到感染后21 d 時,陽性豬的比例達到最高。此外,不同報道對基于基因組拷貝的病毒血癥的介紹也不盡相同,在感染后3~21 d 達到最大濃度。病毒的毒株、感染途徑、接種時豬的年齡以及不同實驗環(huán)境中使用的潛在輔助因子可能只是影響病毒活力的幾個因素。然而,所有這些研究一致報道,至少在感染后28 d 才可以檢測到持續(xù)的病毒血癥,有些病例在感染后42 d 才確診。觀察到的長期或持續(xù)性感染的可能性與在其他ssDNA 病毒感染中觀察到的情況一致,如PCV2、TTSuV。
目前已發(fā)現(xiàn)PCV3 有幾種不同的排毒途徑,但仍然未知病毒的傳播途徑。Kwon 等發(fā)現(xiàn)能夠在亞臨床感染的豬的唾液中檢測到PCV3,表明PCV3 可以經(jīng)口傳播。此外,Kedkovid等利用PCR 檢測豬的唾液腺,結(jié)果檢測到了PCV3;然而,尚未通過免疫組織化學或原位雜交等原位檢測方法證實病毒的復(fù)制。Temeeyasen 等在感染后3~28 d 從實驗性接種的豬的鼻腔中檢測到了間歇性排出的病毒,接種后第1 周從豬的糞便中檢測到間歇性脫落的病毒。只有一項報道介紹了PCV3 可以垂直傳播,1 頭后備母豬在分娩前被確診為PCV3陽性,在其胎盤、所產(chǎn)木乃伊胎和產(chǎn)后立即死亡的弱仔豬中檢測到了病毒。Kedkovid 等證明,PCV3 還可通過初乳傳播,這可能有助于病毒的垂直傳播。然而,目前尚不清楚PCV3是否會通過乳腺發(fā)生感染和復(fù)制;因此,需要進一步探討病毒通過初乳排毒的潛在機制。用qPCR 檢測公豬的精液和睪丸組織,證明存在PCV3,這表明PCV3 可能有性傳播的風險。Eddicks 等對一家種公豬場的人工授精的精液進行了檢測,發(fā)現(xiàn)PCV3 的檢出率相對較低,為1.7%。然而,公豬精液在PCV3 引起的繁殖障礙中所起的作用仍然未知。PCV3 在環(huán)境中的存活和持久性,以及病毒污染物在傳播中的潛在作用,尚未得到充分的研究。Franzo等發(fā)現(xiàn),對運輸車消毒后,仍能從車上的海綿中檢測到PCV3,表明環(huán)境樣本可能有助于病毒的傳播。總之,所有這些研究認為,PCV3可通過豬的大多數(shù)體液排毒,因此能夠進行水平傳播,并可在環(huán)境中持續(xù)存活。然而,需要進一步研究,以了解PCV3 在陽性豬場中永存的機制,以及亞臨床感染個體在水平傳播和垂直傳播中的作用。
尚不清楚PCV3 進入豬體細胞的具體機制以及與臨床疾病相關(guān)的受體;不過,已確定病毒復(fù)制的不同細胞。原位雜交證明,在自然感染母豬的流產(chǎn)胎兒和木乃伊胎中,PCV3可以在心肌細胞、心臟和腎臟動脈的平滑肌細胞以及胎盤的滋養(yǎng)層細胞中復(fù)制。同樣,在患有多系統(tǒng)炎癥的斷奶仔豬和生長豬上,普遍發(fā)現(xiàn)PCV3 可以在心肌以及心臟和腎臟動脈的平滑肌細胞中復(fù)制。此外,Arruda 等和Mora-Díaz 等在豬皮下脂肪細胞、大腦白質(zhì)和灰質(zhì)小動脈平滑肌以及室管膜細胞中檢測到了PCV3。Arruda 等指出,在豬腸系膜和胸膜的間皮細胞、肺細胞、肺動脈平滑肌細胞、腎小管上皮細胞、肝細胞和淋巴結(jié)生發(fā)中心的淋巴細胞中罕見檢測到病毒復(fù)制。
Mora-Díaz 等通過原位雜交發(fā)現(xiàn),PCV3 可以在實驗性接種的6 周齡CD/CD 豬的心肌細胞、心臟小動脈中膜、腎小管上皮細胞和腎臟動脈中膜中復(fù)制。此外,實驗性研究也表明,PCV3 可以在5 周齡CD/CD 豬肝竇的內(nèi)皮細胞,以及與間質(zhì)性心肌炎和皮質(zhì)間質(zhì)性腎炎、脾臟白髓、小腸派伊爾結(jié)和腸道漿膜炎癥灶有關(guān)的淋巴細胞中復(fù)制。免疫組織化學分析顯示,4 周齡和8 周齡無特定病原體豬的心肌細胞、腎小管上皮細胞、肝細胞和肝竇,以及支氣管、腸系膜和腹股溝淋巴結(jié)的皮質(zhì)和髓質(zhì)巨噬細胞出現(xiàn)陽性反應(yīng)。Jiang 等證明,PCV3 可以在作為一種感染模型的昆明小鼠的心肌和肺泡中進行復(fù)制??傊@些田間和實驗性研究結(jié)果表明,PCV3 具有廣泛的細胞趨向性,可能表明,存在一種常見的細胞受體來促進病毒進入細胞,并在細胞中復(fù)制。
事實證明,確定PCV3 復(fù)制的細胞系也具有挑戰(zhàn)性。已嘗試在多種細胞系中分離PCV3,包括豬腎上皮細胞(PK-15) 和豬睪丸細胞,但結(jié)果存在爭議。從21 日齡豬的豬腎原代細胞中成功分離和傳代了PCV3。雖然細胞病變效應(yīng)似乎不是PCV3 感染的主要特征,但通過細胞質(zhì)以及原位雜交對病毒核酸的檢測證明存在病毒復(fù)制。也有報道稱,在PK-15 細胞中成功分離到了PCV3,在豬腎原代細胞上觀察到相似特征,沒有細胞病變效應(yīng),原位雜交檢測到較強的病毒復(fù)制。將線性化PCV3 DNA 轉(zhuǎn)染豬肺泡巨噬細胞(3D4/21)細胞系,成功地從感染性克隆中解救出一種合成病毒。免疫熒光試驗證明了PCV3 Cap 蛋白的核表達,表明3D4/21 細胞系可以支持病毒的復(fù)制和包裝。
雖然關(guān)于受體和病毒入侵機制的資料有限,但研究人員推測PCV3 與PCV2 使用不同的機制。糖胺聚糖,包括硫酸乙酰肝素和硫酸軟骨素B,已被確定為PCV2 感染所必需的黏附受體。然而,PCV3 Cap 蛋白缺失PCV2 Cap蛋白中的硫酸乙酰肝素結(jié)合基序。對PK-15細胞的研究表明,病毒主要是通過網(wǎng)格蛋白和發(fā)動蛋白2 介導(dǎo)的內(nèi)吞作用入侵細胞,而病毒復(fù)制依賴于介導(dǎo)早期和晚期體內(nèi)運輸?shù)腞ab5 和Rab7,以及酸性細胞質(zhì)環(huán)境。此外,核定位信號(nucleolar localization signal,NoLS)與核仁磷酸化蛋白(nucleolar phosphoprotein nucleophosmin-1,NPM1)之間的相互作用促進了核定位。Song 等發(fā)現(xiàn),PCV3 Cap 蛋白的第1~38 位氨基酸殘基可以直接與NPM1 相互作用。在NPM1 的N 端寡聚化結(jié)構(gòu)域中,第48 位的絲氨酸的電荷性質(zhì)對Cap 蛋白的相互作用和亞細胞定位至關(guān)重要。Zhou 等證明,PK-15 細胞感染PCV3 后,NPMI從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì),導(dǎo)致與Cap 蛋白共定位。NPM1 上調(diào)會增加PCV3 的復(fù)制。在過去幾年中,病毒感染的復(fù)雜機制已被部分揭開。然而,對PCV3 發(fā)病機制的進一步研究取決于能否找到一種穩(wěn)定的細胞系,來持續(xù)支持PCV3復(fù)制,并隨后分離出病毒。
盡管在免疫反應(yīng)這一領(lǐng)域取得了一些進展,但人們對PCV3 感染的先天性免疫反應(yīng)還不完全了解,仍需繼續(xù)研究。一般來說,先天性免疫反應(yīng)是宿主通過模式識別受體和病毒DNA 特有的病原體相關(guān)分子模式識別病毒而啟動,從而誘導(dǎo)干擾素的產(chǎn)生。體外試驗結(jié)果表明,PCV3 Cap 蛋白可通過視黃酸誘導(dǎo)基因樣解旋酶(retinoicacid-inducible genelike helicase,RLH)或Toll 樣受體(Tolllike receptors,TLRs) 激活促炎細胞因子白細胞介素6(interleukin 6,IL-6)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α,TNFα) 以及核因子-κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB) 信號。對體內(nèi)先天性免疫反應(yīng)模型的評估表明,PCV3 感染對IL-8 有調(diào)節(jié)作用,與PCV2 感染類似。然而,IL-10 和大多數(shù)促炎細胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-2和IL-4) 對PCV2 的發(fā)病機制至關(guān)重要,但在PCV3 感染期間體內(nèi)似乎并未受到影響。需要進一步的研究,以揭示PCV3 感染期間宿主識別的分子和實際機制的作用,以及干擾素和趨化因子產(chǎn)生的啟動機制。這方面的信息將有助于更好地了解PCV3 亞臨床感染、臨床疾病的過程以及發(fā)生混合感染的可能性。
目前對PCV3 體液反應(yīng)的了解大多基于田間研究,這些研究主要試圖檢測是否存在PCV3 誘導(dǎo)的抗體。然而,人們對這些抗體在PCV3 感染期間的保護作用或動態(tài)變化知之甚少。Deng 等在一項回顧性研究中提供了自2015年以來PCV3 在中國豬群中流行的血清學證據(jù),發(fā)現(xiàn)到2017年,PCV3 血清陽性率明顯提高(由22.35%提高至51.88%)。另一項對中國PCV3 陽性豬場進行的血清學研究表明,在所有生產(chǎn)階段的豬中,母豬的抗體滴度最高。此外,無論是否存在臨床或亞臨床的繁殖障礙,抗體水平和陽性豬的數(shù)量均無差異。最后,同一項田間研究報道,抗體陽性率與較高水平的病毒血癥呈正相關(guān)。
在多家豬場進行的一項縱向研究中,病毒檢測結(jié)果表明,6 周齡后的豬會出現(xiàn)不同的檢測結(jié)果,到24 周齡時,陽性豬的數(shù)量會增加。根據(jù)這項研究的結(jié)果,人們推測母源抗體可以保護仔豬,由于母源抗體下降,陽性豬的比例隨著年齡的增長而增加。其他田間研究也支持這一假設(shè),因為3~4 周齡的仔豬沒有發(fā)生病毒血癥??傊?,這些田間研究結(jié)果表明,PCV3可能具有與PCV2 相似的母源抗體動力學,即在未接種疫苗的豬群中,母源抗體在6~10 周齡消失,隨后在保育后期和生長早期,感染豬的比例會增加。還需要進行更多的研究,以確定PCV3 母源抗體的存在和活躍狀態(tài)及其在豬群感染動力學上的潛在作用。通過實驗性接種,IgG 和IgM 反應(yīng)進行了部分表征。早在感染后3~10 d 就能檢測到特異性IgG 抗體,感染后17 d 抗體水平最高,感染后21 d 抗體水平迅速下降。此外,接種PCV3 并用KLH 刺激的豬會產(chǎn)生長時間的IgG 反應(yīng),感染后10 d 檢測到抗體,感染后28 d 抗體達到最高水平,感染后42 d 仍可檢測到抗體。用KLH 進行刺激可以反映現(xiàn)場的PCV3 感染情況,其中與單獨感染PCV3 相比,KLH 輔助因子的存在會產(chǎn)生更強大的免疫反應(yīng)。相反,在實驗性接種的豬上并未觀察到IgM 反應(yīng)。
Zou 等指出,在很大程度上人類仍未對B 細胞反應(yīng)進行探究,不過,利用免疫表位數(shù)據(jù)庫分析資源預(yù)測了第93~103 位、第109~146 位和第170~181 位氨基酸殘基的免疫原性B 細胞表位。為了進一步確定Cap蛋白中潛在免疫原性表位的特征,通過創(chuàng)建序列重疊區(qū)域顯示,線性免疫原性B 細胞表位位于第51~65 位、第136~150 位和第155~169 位氨基酸殘基。最小基序的氨基酸殘基為第57~61 位、第140~146 位和第161~166 位,這些氨基酸殘基已被確定為進化過程中的保守表位序列。在多序列比對中,第57~61 位和第161~166 位氨基酸基序上均未發(fā)現(xiàn)氨基酸置換或間隙,表明PCV3 流行株之間具有高度保守性。相比之下,在第140~146 位氨基酸基序中,100 個毒株中有1 個在第140 位氨基酸處出現(xiàn)了K 到R 的氨基酸置換,這意味著這些表位的保守性可能較低。有研究構(gòu)建了三維模型,用于了解Cap 蛋白的結(jié)構(gòu)和組裝成VLPs 的過程。在PCV3 Cap 單體中,所有確定的線性表位都暴露在病毒Cap蛋白表面。然而,當組裝成VLPs 時,表位第140~146 位被包埋在內(nèi)部,表明該表位位于Cap 蛋白的內(nèi)部。對實驗早期產(chǎn)生的單克隆抗體進行篩選后發(fā)現(xiàn),表位第140~146 位占主導(dǎo)地位。這種對特定表位的優(yōu)勢抗體反應(yīng)可能是“誘騙表位”的特征,在這種表位中,免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的抗體幾乎沒有中和能力來降低病毒滴度。
PCV3 感染后細胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)尚不明確。研究表明,5 周齡的CD/CD 豬接種PCV3感染物質(zhì)并用KLH 刺激后,并沒有產(chǎn)生明顯的細胞反應(yīng)。因此,在T 細胞亞群中沒有觀察到差異,包括輔助性T 細胞(CD4+CD8+)、細胞毒性T 細胞(CD4 CD8+高)、記憶性T 細胞(CD4+CD8+低) 和調(diào)節(jié)性T 細胞(CD4+CD25+Foxp3+)。這些結(jié)果與PCV2 感染期間觀察到的細胞反應(yīng)形成鮮明對比,在PCV2 感染期間,由于CD8+和CD4+CD8+雙陽性T 細胞群減少,淋巴細胞明顯減少。實驗性研究還表明,PCV3感染可降低植物血凝素刺激下的外周血單核細胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)的增殖,導(dǎo)致淋巴細胞增殖減少。這種對植物血凝素(一種有絲分裂原)反應(yīng)弱可能是因為T 細胞無能。從感染PCV2 的豬上分離到的PBMC 中也觀察到類似的反應(yīng),PBMC 對超級抗原或有絲分裂原的反應(yīng)較弱或無反應(yīng),降低了IL-4、IL-2 和IFN-γ 的水平。有趣的是,無論外周對PCV3 的免疫反應(yīng)如何,組織評估顯示,淋巴細胞的大量涌入都與T 細胞群有關(guān),這意味著感染組織會發(fā)生T 細胞群失衡,而不會轉(zhuǎn)化為全身性變化。雖然PCV3 最初與淋巴細胞耗竭有關(guān),但現(xiàn)在已清楚,PCV3 感染并不具有PCV2 的大多數(shù)特征,如淋巴細胞減少、淋巴組織中組織細胞替代以及巨噬細胞和B 細胞對病毒的吸收。總之,細胞反應(yīng)的這些關(guān)鍵差異表明,PCV3 對豬免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和功能的影響與PCV2 的不同。
多項田間和實驗性研究表明,PCV3 感染的特點是病毒血癥時間長。然而,尚未完全清楚允許病毒血癥時間延長的免疫逃逸機制。一些體外研究證明,PCV3 Cap 蛋白可抑制干擾素(interferon,IFN)-α 和IFN-β 的產(chǎn)生。在人胚腎細胞(human embryonic kidney cells 293T,HEK-293T) 中,PCV3 Cap 蛋白抑制了干擾素刺激反應(yīng)元件(IFN-β-stimulated response element,ISRE) 啟動子的活性,表明Cap 蛋白能抑制IFN 信號。然而,該研究還表明,PCV3 Cap 蛋白既不影響信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白(signal transducer and activator of transcription,STAT)1 和STAT2 的表達和磷酸化,也不影響IFNs 轉(zhuǎn)錄和激活所必需的pSTAT1/pSTAT2 的異源二聚化。此外,PCV3 Cap 蛋白與核轉(zhuǎn)運蛋白α1(karyopherin subunit alpha 1,KPAN1) 的相互作用并不影響核轉(zhuǎn)運活性。細胞質(zhì)DNA 傳感器環(huán)磷酸鳥苷-磷酸腺苷酸合成酶(cyclic GMP-AMP synthase,cGAS) 可識別外源DNA,并激活cGAS-STING 通路,從而產(chǎn)生I 型干擾素。此外,GTP 酶激活蛋白(SH3結(jié)構(gòu)域) 結(jié)合蛋白1[GTPase-activating protein-(SH3domain)-binding protein 1,G3BP1]通過促進DNA 結(jié)合和cGAS 激活,可增強先天性抗病毒免疫反應(yīng)。PCV3 Cap 蛋白通過RGG 結(jié)構(gòu)域與G3BP1 相互作用,抑制cGASSTING 信號,從而抑制DNA 誘導(dǎo)的IFN-β mRNA 轉(zhuǎn)錄和干擾素啟動子的激活。這些研究表明,PCV3 可調(diào)節(jié)I 型干擾素反應(yīng),以逃逸宿主免疫反應(yīng)。
自噬利用溶酶體和液泡來回收細胞成分,被認為是病毒用于增強復(fù)制和持久性的另一種機制。PCV2 Cap 蛋白通過AMPK/ERK/TSC2/mTOR 信號通路誘導(dǎo)完全自噬,使病毒能夠通過自噬機制加強復(fù)制。研究表明,PCV3 Cap蛋白可在HEK-293T 細胞中通過mTOR 途徑誘導(dǎo)自噬。Cap 的表達導(dǎo)致磷酸化的mTOR 含量降低,而mTOR 的水平保持不變。此外,LC3-Ⅱ與LC3-Ⅰ的比率以及p62 與β-肌動蛋白的比率的增加,也表明泛素-蛋白酶體途徑可能有助于自噬。要確定PCV3 Cap 蛋白和其他ORFs在豬細胞系和體內(nèi)模型中誘導(dǎo)細胞凋亡和自噬的情況,還需要進一步的研究。
PCV3 感染的最終臨床結(jié)果仍存在疑問。最近發(fā)布的PCV3 感染的病例定義有PCV3 繁殖障礙和PCV3 系統(tǒng)疾病。然而,除了多系統(tǒng)炎癥外,這一新的病例定義提出的臨床癥狀均未在實驗性研究中重現(xiàn)。臨床上,PCV3 感染最常見的癥狀是母豬繁殖障礙和PDNS 樣病變,以及生長豬的多系統(tǒng)炎癥。由于PCV3 感染與其他豬病原體感染的臨床表現(xiàn)相似和部分相同,僅憑臨床癥狀確診PCV3 感染可能并不準確。因此,PCV3 相關(guān)疾病(PCV3-associated disease,PCV3-AD)需要實驗室支持。
目前已開發(fā)出多種基于PCR 的診斷檢測方法,包括基于熒光染料摻入法(SYBR Green)的實時qPCR、基于TaqMan的實時PCR和直接PCR,對組織、器官、血清、唾液、鼻拭子和環(huán)境樣本的檢測限均小于102拷貝/μL。微滴式數(shù)字PCR 具有更高的靈敏度,可檢測組織和血清樣本中的PCV3,檢測限為1 拷貝/μL。重組酶聚合酶擴增(recombinase polymerase amplification,RPA) 和環(huán)介導(dǎo)等溫擴增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)等等溫擴增方法也已成功開發(fā),可用于檢測組織和血清樣本,其靈敏度與qPCR 相當。最近,利用等溫擴增原理的診斷分析(添加指示劑染料甲酚紅和苯酚紅)實現(xiàn)了血清樣本的可視比色檢測。
由于PCV3 與其他豬源性病毒混合感染的發(fā)生率相對較高,一些方法可以在存在其他病原體的情況下檢測PCV3。多重qPCR 檢測法可從組織提取的病毒DNA 中檢測PCV3 及其他PCV和其他病原體,其靈敏度與PCV3 的單重qPCR相當。利用雙標記(TaqMan)探針開發(fā)了一種四重實時PCR 檢測方法,可同時檢測組織樣本中的PCV1、PCV2、PCV3 和PCV4,其特異性和靈敏度與單重和傳統(tǒng)PCR 檢測方法相當。此外,用于組織樣本中PCV2 和PCV3 雙重檢測的高靈敏度微滴式數(shù)字PCR 對PCV2 和PCV3 的檢測限分別為2 拷貝/μL 和1 拷貝/μL。
原位雜交已被用于證實PCV3 在可疑病變組織復(fù)制。一些檢測方法使用RNAScope 檢測平臺,利用探針靶向PCV3 ORF1 病毒mRNA 的反向補體。其他原位雜交方法利用了PCV3 特異性地高辛探針。通過原位雜交或RNAScope診斷PCV3 時,提交的組織病理學標本應(yīng)包括心臟、肺臟、脾臟和淋巴結(jié)的樣本。PCV3 抗體的開發(fā)及其在抗原直接檢測中的應(yīng)用一直受到限制,這可能是由于病毒難以分離。不過,也有少數(shù)研究利用免疫組織化學和免疫熒光來檢測PCV3 抗原。PCV3 Cap 蛋白的單克隆抗體與PCV2 沒有交叉反應(yīng),并且在扁桃體和淋巴結(jié)上能很好地檢測到PCV3 抗原。有報道稱,在間接免疫熒光檢測中使用向BALB/c 小鼠腹腔注射PCV3 顆粒產(chǎn)生的多克隆抗體,通過細胞培養(yǎng)可確定病毒。
為了檢測PCV3 特異性抗體,已建立了幾種ELISA 檢測方法。密碼子優(yōu)化的全長Cap 蛋白已在大腸桿菌表達系統(tǒng)和桿狀病毒表達系統(tǒng)中成功表達。與PCV2 相似,PCV3 Cap 蛋白N端33 個氨基酸為核定位信號,具有較多的精氨酸,且密碼子少,阻止了蛋白質(zhì)在原核系統(tǒng)中表達。因此,大多數(shù)報道的ELISA 使用的是在大腸桿菌中表達的截短Cap 蛋白,其核定位信號序列被排除在外。Deng 證明,間接ELISA 靈敏度高,PCV3 特異性IgG 的最大稀釋度為1∶3 200;同時,未發(fā)現(xiàn)與PCV1、PCV2、PPV、PRV、PRRSV 和CSFV 等其 他豬源性病毒產(chǎn)生交叉反應(yīng)。文獻報道的ELISA 大多數(shù)是為評估PCV3 特異性IgG 而開發(fā)的。然而,Mora-Díaz 等開發(fā)了一種間接ELISA,最早可在接種后7 d 檢測PCV3 特異性IgM。PCV3特異性抗體的血清學評估也是通過使用表達PCV3 Cap 或轉(zhuǎn)染重組pcDNA3.1-Cap 的桿狀病毒進行直接免疫熒光檢測來實現(xiàn)的。
自2016年報道首例由PCV3 感染引發(fā)的病例以來,該病毒已在全球范圍內(nèi)被廣泛報道,并引發(fā)了多種臨床癥狀。其中三種主要表現(xiàn)形式不斷被報道,并在一定程度上得到了文獻的支持:多系統(tǒng)炎癥綜合征、繁殖障礙和PDNS以及亞臨床感染。在大量病例報道中,很難確定PCV3 在不同臨床表現(xiàn)中的致病作用,原因如下:一是PCV3 常與多種病原體混合感染;二是病理學評估不足;三是缺乏原位檢測,無法確定病變或感染組織中是否存在病毒基因組或抗原。迄今為止,與PCV3 感染有關(guān)的重要證據(jù)是母豬繁殖障礙、多系統(tǒng)炎癥和亞臨床感染。
還需要在實驗條件下進行進一步的研究,以確定PCV3 感染作為引起臨床疾病的主要病原體的真實效果。要解決這個問題,關(guān)鍵的一步是要開發(fā)實驗挑戰(zhàn)模型,使其能夠再現(xiàn)與田間報道相似的疾病嚴重程度。目前,關(guān)于PCV3 混合感染的報道有很多,因此,應(yīng)將此類混合感染作為引起更嚴重的PCV3 臨床疾病的潛在因素進行評估。回顧性研究顯示,PCV3已在全球流行了幾十年,另一種假設(shè)是PCV3可能是PCV2 和PRRSV 等其他病原體感染的輔助因子,只是PCV3 當時尚未被發(fā)現(xiàn)。因此,應(yīng)開發(fā)PCV3 混合感染模型,以證明PCV3 與其他病原體之間的協(xié)同作用關(guān)系。
持續(xù)病毒血癥已在實驗中得到證實,并在田間研究中得到了確認,這表明存在再感染的可能性。然而,目前還沒有闡明PCV3 如何導(dǎo)致長期持續(xù)感染以及可能會再感染的機制。多項研究表明,PCV3 可通過豬的唾液、鼻腔分泌物和糞便排毒;然而,人們對水平傳播的機制仍知之甚少。PCV3 通過公豬的精液和母豬的初乳進行垂直傳播已得到證實,垂直傳播的重要證據(jù)是在分娩前呈PCV3 陽性的后備母豬所產(chǎn)死胎和木乃伊胎中也檢測到了PCV3。此外,家豬和野豬群作為PCV3 貯存宿主以及跨物種傳播的可能性尚未被確定。更好地了解傳播途徑可以有效地控制和預(yù)防疾病。利用PCR可以在多種組織中檢測到PCV3,因此,開發(fā)針對特定樣本類型的更靈敏、更特異的診斷方法是應(yīng)用不同診斷策略的當務(wù)之急。
缺乏有效的病毒分離方法和培養(yǎng)分離病毒的細胞系是目前PCV3 研究的主要限制之一。文獻中關(guān)于通過獲得感染性克隆分離病毒的報道也很少。雖然可以推測PCV3 入侵和復(fù)制的一些基本機制與PCV 家族的其他成員相似,但仍需要進一步的研究來確定合適的細胞系,從而有效地分離病毒,研究病毒致病的基本機制。
最后,盡管人們在了解與PCV3 相關(guān)的體液免疫反應(yīng)方面取得了進展,但免疫反應(yīng)的特征仍不太明了。有趣的是,通過實驗性接種或田間研究檢測到的抗體與病毒清除之間并無關(guān)聯(lián)。病毒分離株的缺乏阻礙了對中和抗體的評估,而Cap 蛋白中的非特異性原表位或“誘騙表位”可能會影響中和抗體的產(chǎn)生,從而減少或延遲中和抗體的產(chǎn)生,進而影響病毒的清除。因此,需要進行更多的研究來評估中和抗體反應(yīng)。此外,在評估細胞反應(yīng)及其在病毒清除中的作用方面也鮮有進展。
本綜述總結(jié)了自PCV3 首次報道以來的研究進展。此外,還需要進一步的研究以填補領(lǐng)域中存在的不足,包括:(1)病毒循環(huán)及其在亞臨床感染動物中的作用;(2)持續(xù)性病毒血癥對病毒排毒和病毒在環(huán)境中存活的作用;(3)混合感染的發(fā)病機制和免疫反應(yīng);(4)引發(fā)不同臨床表現(xiàn)的因素;(5)該病對養(yǎng)豬業(yè)的實際影響。