安利民，安　輝，趙　協(xié)，任夏貞，崔建凱，李彩霞，陳建華

（1.漯河市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心，河南 漯河　462000；2.漯河市畜牧局；3.社旗縣動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心）

簡(jiǎn)述豬圓環(huán)病毒2型致病性從無(wú)到有的演變歷程

安利民1，安輝2，趙協(xié)1，任夏貞1，崔建凱1，李彩霞1，陳建華3

（1.漯河市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心，河南 漯河462000；2.漯河市畜牧局；3.社旗縣動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心）

豬圓環(huán)病毒2型（Porcine circovirus type 2，PCV2）是目前研究發(fā)現(xiàn)的一種能夠感染哺乳動(dòng)物的最小的DNA病毒。該病毒無(wú)囊膜，直徑在12～23 nm之間，屬于圓環(huán)病毒科圓環(huán)病毒屬，與多種疾病相關(guān)，也是引起圓環(huán)病毒相關(guān)疾病（porcine circovirus diseases，PCVDS）的主要病原體。最近幾年發(fā)現(xiàn)豬圓環(huán)病毒2型除了感染圈養(yǎng)豬外還會(huì)感染野生豬，但感染的野豬很少表現(xiàn)出明顯的臨床發(fā)病癥狀?，F(xiàn)在PCV2已經(jīng)成為全球多種豬流行病的主要發(fā)病因子，給養(yǎng)豬業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失也嚴(yán)重威脅了今后養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。

在過(guò)去的十幾年里，人們對(duì)PCV2以及其引發(fā)的疾病的關(guān)注都發(fā)生了巨大改觀。在20世紀(jì)90年代初，在當(dāng)時(shí)還不知道是什么引發(fā)的豬斷奶仔豬多系統(tǒng)衰竭綜合征（PMWS），人們只知道與類似圓環(huán)病毒的一種致病因子有關(guān)。隨后的分子生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn)這種類似圓環(huán)病毒的致病因子并不是圓環(huán)病毒1型（PCV1）但其可以在PK-15細(xì)胞中傳代培養(yǎng)。由于當(dāng)時(shí)PCV2的生物學(xué)特性，病毒的感染特性都不清楚；而PMWS的發(fā)病機(jī)理在豬的模型上也缺乏一致的“科赫”法則導(dǎo)致PMWS的致病因子是PCV2的說(shuō)法造成了很大的爭(zhēng)議。事實(shí)上，特別是在PCV2的疫苗出現(xiàn)之前，很多豬病科學(xué)工作者和疫苗開發(fā)人員都認(rèn)為PMWS與PCV2無(wú)關(guān)而與另外一種被稱為“X因子”的東西相關(guān)。

現(xiàn)在，沒(méi)有人懷疑PCV2是一種重要的豬病病原體，也無(wú)人質(zhì)疑通過(guò)疫苗接種來(lái)預(yù)防疾病的發(fā)生是一件多么重要的事情了。筆者現(xiàn)總結(jié)一下PCV2在過(guò)去十幾年里從被發(fā)現(xiàn)到無(wú)臨床表現(xiàn)的隱性感染再到全球流行病的暴發(fā)的變化過(guò)程。

1　PCV2從被發(fā)現(xiàn)到被重視的過(guò)程

1962年，德國(guó)學(xué)者最先通過(guò)PCR檢測(cè)到豬體內(nèi)存在PCV2感染。此后，陸續(xù)在世界各地不同的國(guó)家檢測(cè)該病毒的存在，1982年首次確定圓環(huán)病毒是一種非常小的單鏈環(huán)狀DNA病毒。1985年最早確認(rèn)出現(xiàn)PCV2相關(guān)的疾病。1996年首次描述一種新型流行病為豬斷奶仔豬多系統(tǒng)衰竭綜合征并發(fā)現(xiàn)該病與一種類似圓環(huán)病毒的致病因子有關(guān)。1997年非常嚴(yán)重的PMWS疫情在整個(gè)歐洲暴發(fā)。1998年第一次分離得到PCV2毒株并進(jìn)行特性分析，隨即核酸提取并測(cè)序得到了PCV2的整個(gè)基因組序列。1997年到1999年之間PMWS在亞洲暴發(fā)，科研人員也第一次通過(guò)PCV2與豬細(xì)小病毒的對(duì)豬的混合感染成功實(shí)現(xiàn)了PMWS的人為實(shí)驗(yàn)性的重現(xiàn)，從此確認(rèn)了PCV2才是PMWS形成的主要原因。2001年，我國(guó)由郎洪武等人首次報(bào)道從豬群中分離得到了PCV2。2004年，在法國(guó)和德國(guó)首例PCV2全病毒滅活疫苗獲得歐盟認(rèn)證，2005年P(guān)MWS疫情在北美暴發(fā)。2006年北美研發(fā)獲得國(guó)家許可生產(chǎn)的PCV2疫苗，2007年全世界普及應(yīng)用PCV2疫苗。綜合所有的流行病學(xué)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)PCV2在全世界的豬群里傳播至少已經(jīng)有50年之久。雖然知道了PCV2是導(dǎo)致PMWS的主要病因，但是什么導(dǎo)致PCV2病毒從隱性感染到造成流行病的暴發(fā)仍然是個(gè)未解的問(wèn)題。

2　對(duì)病毒的解讀

PCV2的基因組是一個(gè)環(huán)狀、共價(jià)閉合、單鏈DNA，全長(zhǎng)為1767-1768bp，其復(fù)制機(jī)制為：先通過(guò)滾環(huán)復(fù)制形成雙鏈DNA，在通過(guò)雙鏈DNA的多個(gè)讀碼框進(jìn)行轉(zhuǎn)錄翻譯編碼蛋白，其中研究比較深入也較為重要的是ORF1、ORF2和ORF3三個(gè)讀碼框，分別編碼與病毒復(fù)制相關(guān)的Rep和Rep′蛋白、結(jié)構(gòu)蛋白Cap蛋白以及毒力相關(guān)蛋白。

對(duì)全球的PCV2進(jìn)行抽樣性基因組序列比對(duì)分析發(fā)現(xiàn)，PCV2亞型所有序列的同源性高達(dá)93%。根據(jù)基因組大小的不同主要可分為PCV2a和PCV2b兩種基因型，第三種基因型PCV2c只有1980年在丹麥出現(xiàn)過(guò)。隨后的研究發(fā)現(xiàn)，僅在中國(guó)地區(qū)分離得到了第四種基因型的PCV2并被命名為PCV2d?，F(xiàn)在歐洲及南美洲的野生豬群里也存在PCV2，專家推測(cè)那可能會(huì)是PCV2的第五種基因型。

研究表明，在這眾多不同的PCV2基因型中，只有PCV2a和PCV2b兩種基因型的毒株毒力能夠在豬的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜕蠈?dǎo)致PMWS形成。但更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明PCV2b的毒力要強(qiáng)于PCV2a，PCV2b才是導(dǎo)致PMWS形成的主要毒株。

遺傳進(jìn)化分析，100年前PCV1和PCV2很可能來(lái)自同一進(jìn)化起源，后來(lái)由于進(jìn)化壓力的不同分別遵循了不同的進(jìn)化軌跡。PCV1每年每個(gè)核酸位點(diǎn)的突變速度為1.15*10-5，而PCV2每年每個(gè)核酸位點(diǎn)突變的速度為1.2*10-3。從進(jìn)化樹的遠(yuǎn)近關(guān)系來(lái)看最早出現(xiàn)的PCV2亞型為PCV2c，隨后才出現(xiàn)的PCV2a、PCV2b和PCV2d，PCV2a也是早于PCV2b先出現(xiàn)的亞型。

目前，PCV2a、PCV2b是世界上傳播較為廣泛的亞型。根據(jù)GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)里序列分析發(fā)現(xiàn)在2003年以前造成PCVD的只要亞型是PCV2a，而最近幾年P(guān)CV2b慢慢替代了PCV2a成為了當(dāng)今最為流行的基因型。相對(duì)于PCV2b來(lái)說(shuō)PCV2a的核酸序列更容易變異，從進(jìn)化角度來(lái)說(shuō)就是PCV2a基因型要更早出現(xiàn)。

伴隨著PMWS疫情的嚴(yán)重暴發(fā)，多個(gè)國(guó)家包括加拿大、丹麥、西班牙、瑞典、瑞士和美國(guó)均發(fā)現(xiàn)報(bào)道了PCV2a亞型發(fā)生了基因漂移變成了PCV2b亞型。盡管這些流行病學(xué)數(shù)據(jù)并不能說(shuō)明PMWS流行病的暴發(fā)是由于PCV2b造成的，但在時(shí)間和空間上的巧合至少可以確定PCV2的基因漂移是PCVD變得更為嚴(yán)重的部分原因。

3　病毒賴以生存的宿主

PCV2的天然宿主是豬，從病毒與宿主細(xì)胞接觸到進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部進(jìn)行核酸復(fù)制、蛋白合成再到新的病毒粒子的組裝是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程。體外試驗(yàn)證明PCV2對(duì)樹突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞有嗜性，病毒抗原和核酸能在細(xì)胞中長(zhǎng)期聚集且不影響病毒的復(fù)制，但病毒的復(fù)制周期較長(zhǎng)而且載量一直不高，這可能也是病毒感染到發(fā)病需要大約18到25 d的潛伏期的原因，也就是從PCV2感染到PMWS形成的過(guò)程，也許PCV2的隱性感染（PCV2-subclinical infection，PCV2-SI）與PMWS的最主要的區(qū)別之一就是病毒載量的不同。

按照免疫學(xué)理論來(lái)講，病毒對(duì)宿主的感染應(yīng)在宿主的獲得性免疫發(fā)揮作用之時(shí)結(jié)束，這種情況下宿主清除了急性感染而允許病毒在體內(nèi)少量的存在而激活宿主的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的免疫應(yīng)答和中和抗體，結(jié)果就是形成PCV2-SI而不是PMWS。那么PMWS之所以能形成原因應(yīng)該就是因?yàn)槿狈ο鄳?yīng)的免疫應(yīng)答和中和抗體的產(chǎn)生或者是PCV2造成了機(jī)體免疫系統(tǒng)的損傷。體外試驗(yàn)研究也證明了PCV2能夠與樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞以及外周血單核細(xì)胞相互作用，一方面使淋巴細(xì)胞增殖受到抑制，另一方面促進(jìn)細(xì)胞的凋亡來(lái)影響機(jī)體的免疫系統(tǒng)，最終通過(guò)多種途徑導(dǎo)致淋巴細(xì)胞不能被有效地激活，數(shù)量減少并使免疫系統(tǒng)處于妥協(xié)狀態(tài)，從而其他病原體可以趁機(jī)入侵造成混合感染。

宿主本身品系的不同、性別的不同對(duì)PCV2的易感性也存在差異。試驗(yàn)研究表明在PCV2的感染后長(zhǎng)白豬相比于杜長(zhǎng)、大白、皮特蘭豬表現(xiàn)出更為嚴(yán)重的淋巴組織損傷和明顯的PMWS臨床癥狀。而漢普夏公豬相對(duì)于約克郡、長(zhǎng)白公豬更能抵抗PCV2的感染。早先的研究表明PMWS對(duì)母豬的致死率要高于公豬，而最新研究表明PMWS造成的死亡率在母豬和公豬之間并無(wú)太大差異。但目前為止，不同機(jī)體對(duì)PMWS的易感性和耐受性差異的具體機(jī)制還不清楚，有待進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)。

4 導(dǎo)致PMWS形成的多種因素

PMWS是一種多種因子綜合疾病，而PCV2是最為主要的病原體。下面總結(jié)一下促發(fā)PMWS的多種因素。

首先，來(lái)自宿主體內(nèi)的病毒。除了上面提到的PCV2b是PMWS形成的重要原因之外，該病流行學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)在PCV2感染早期除了病毒感染的因素外，飼養(yǎng)環(huán)境和個(gè)體差異也決定了機(jī)體發(fā)病與否。比如哺乳期仔豬隨著體內(nèi)的初乳抗體不斷減少，來(lái)自母源的抗體保護(hù)的持續(xù)時(shí)間也有限，胚胎期或生后感染PCV2的仔豬，通常會(huì)在斷奶后發(fā)病。懷孕母豬感染PCV2后可通過(guò)胎盤垂直傳染為仔豬。因此，母豬是仔豬感染的重要因素之一。

其次，飼養(yǎng)管理。農(nóng)場(chǎng)的飼養(yǎng)管理不善、飼養(yǎng)環(huán)境差、疫苗免疫方案錯(cuò)誤、生物安全存在威脅、日常保健和衛(wèi)生較差等多種因素均可導(dǎo)致發(fā)病。盡管不知道這些因素導(dǎo)致發(fā)病的具體途徑和機(jī)理，但其確實(shí)或直接或間接地促發(fā)疾病的形成。

最后，混合感染。PCV2感染宿主后會(huì)導(dǎo)致免疫抑制，而細(xì)小病毒、豬繁殖與呼吸綜合征病毒、偽狂犬病毒、支原體等多種病毒或病菌會(huì)乘虛而入造成混合感染?；旌细腥緦?duì)免疫系統(tǒng)的刺激反而會(huì)促進(jìn)免疫細(xì)胞內(nèi)PCV2的復(fù)制并通過(guò)改變細(xì)胞因子的產(chǎn)生例如：降低IFN-γ、IL-10的表達(dá)水平來(lái)干擾免疫系統(tǒng)對(duì)PCV2的清除從而導(dǎo)致了PCV2在體內(nèi)大量復(fù)制增殖和聚集。綜合這些多種因素最終就導(dǎo)致了PMWS的形成，加重了病毒對(duì)豬群的危害程度。

5　討論

1997年以來(lái)，PCV2成了最為重要的豬病病原體之一，同年在美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院國(guó)家科學(xué)圖書館出現(xiàn)了第一篇通過(guò)評(píng)審的關(guān)于PMWS論文。從那時(shí)起到目前的17年內(nèi)世界各地共發(fā)表了1 020多項(xiàng)關(guān)于PCV2的研究論文和科學(xué)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)數(shù)量?jī)H次于豬藍(lán)耳病毒的1 698項(xiàng)。盡管有這么多的研究成果，但關(guān)于PCV2是如何持續(xù)長(zhǎng)期地造成豬流行病的仍然未得到答案。

現(xiàn)在基本也是最重要的的問(wèn)題就是為什么豬場(chǎng)里只有個(gè)別豬會(huì)表現(xiàn)出PMWS的癥狀，而大部分感染PCV2的豬并不出現(xiàn)任何不良反應(yīng)？但根據(jù)以上文章內(nèi)容的總結(jié)發(fā)現(xiàn)PMWS的形成也許恰恰是因?yàn)椤耙欢ā钡膫€(gè)體在“一定”的時(shí)間感染了“一定”的病毒，也就是說(shuō)那種免疫系統(tǒng)較為脆弱的易感型宿主在體內(nèi)抗PCV2的抗體減少或沒(méi)有時(shí)感染時(shí)又當(dāng)下流行的PCV2亞型，這就造就了PMWS的形成。

第二個(gè)問(wèn)題就是為什么PMWS會(huì)在全世界不同的國(guó)家?guī)缀跬瑫r(shí)出現(xiàn)？該病是在1996年的加拿大被第一次發(fā)現(xiàn)，幾年內(nèi)世界各地多個(gè)國(guó)家也隨之出現(xiàn)PMWS。但是要注意區(qū)分的是同時(shí)出現(xiàn)的是散發(fā)病而不是流行大暴發(fā)，PMWS在部分地區(qū)的流行暴發(fā)性并不是在同一時(shí)期，例如在歐洲和亞洲東南部是20世紀(jì)90年代，而美洲則在20世紀(jì)才出現(xiàn)了PMWS的流行。世界各地的流行病暴發(fā)主要是因?yàn)閲?guó)際畜牧產(chǎn)品和生豬貿(mào)易的交流造成的，歐洲和北美是世界上PCV2傳播的主要地區(qū)而且北美的PCV2b基因型的分離株也是從歐洲傳播過(guò)去的。因此，伴隨著全世界農(nóng)畜產(chǎn)品和生豬交易的范圍越來(lái)越廣，交易次數(shù)越來(lái)越多，畜產(chǎn)品可能攜帶的傳染性病菌或病毒也傳播越來(lái)越快。PCV2的多種傳播途徑以及其生命周期長(zhǎng)的特點(diǎn)導(dǎo)致了全球的PCVD形成了牽一發(fā)而動(dòng)全身的局面。

總之，PCV2的流行病學(xué)特性和具體的致病機(jī)制以及PCVD的形成原因都是非常復(fù)雜的過(guò)程，雖然目前的研究成果已經(jīng)幫助我們了解了很多相關(guān)的知識(shí)，目前的PCV2疫苗也一定程度上遏制了PCVD對(duì)豬養(yǎng)殖業(yè)的危害，但完全弄明白以上那些問(wèn)題以及研制出更為有效的疫苗還需要越來(lái)越多的科研工作者付出更多的努力。

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1004-5090（2015）03-0025-03

2014-11-29）