翁善鋼

（外高橋出入境檢驗(yàn)檢疫局，上海浦東新區(qū)200137）

豬圓環(huán)病毒2型的免疫學(xué)和病毒進(jìn)化

翁善鋼

（外高橋出入境檢驗(yàn)檢疫局，上海浦東新區(qū)200137）

豬圓環(huán)病毒2型相關(guān)性系統(tǒng)疾?。≒orcine circovirus 2-systemic disease,PCV2-SD）曾被稱為斷奶仔豬多系統(tǒng)衰竭綜合征（Postweaning multisystemic wasting syndrome,PMWS），這種疾病造成豬只死亡率增加，生長(zhǎng)變緩，對(duì)豬場(chǎng)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。PCV2-SD的臨床癥狀包括消瘦、日增重降低、貧血、腹瀉、呼吸困難等。由于感染病毒豬只的B和T淋巴細(xì)胞耗竭，淋巴組織內(nèi)可以觀察到廣泛的病變。血液和淋巴器官中B和T細(xì)胞的數(shù)量減少，與此同時(shí)，巨噬細(xì)胞/單核細(xì)胞的數(shù)量增加。目前的研究認(rèn)為，PCV2是引起PCV2-SD或者其它豬圓環(huán)病毒?。≒orcine circovirus diseases,PCVD）的一種必要而不充分的病原體。因?yàn)?，PCV2在世界各地的豬場(chǎng)廣泛存在，但僅有一部分豬只會(huì)出現(xiàn)上述疾病，也就是說(shuō)大部分豬只屬于PCV2亞臨床感染。

自2007年以來(lái)，一系列商業(yè)疫苗在豬場(chǎng)的使用顯著降低了PCV2感染引起的損失。盡管已有有效的疫苗，但PCV2仍然在不少豬群甚至是免疫豬群中流行傳播。PCV2具有一個(gè)環(huán)狀的單鏈DNA基因組，長(zhǎng)度僅為1.7 kb。復(fù)制相關(guān)蛋白（Rep和Rep'）由ORF1編碼，衣殼蛋白（Cap）由ORF2編碼，ORF3和ORF4分別編碼參與細(xì)胞凋亡和抗細(xì)胞凋亡的蛋白。衣殼基因（cap）常被用于基因的系統(tǒng)發(fā)生學(xué)研究。根據(jù)系統(tǒng)發(fā)生學(xué)研究或PCV2的完整基因序列，目前PCV2被分成4種基因型，分別是PCV2a、PCV2b、PCV2c和PCV2d。PCV2具有較高的突變率，最近的研究稱疫苗的使用對(duì)PCV2的進(jìn)化也產(chǎn)生了重要影響[1]。

在理想的條件下，對(duì)病原體的免疫應(yīng)答導(dǎo)致病原體被清除或產(chǎn)生免疫記憶。與此相反，病原體在進(jìn)化過(guò)程中采取的策略是規(guī)避和利用免疫系統(tǒng)來(lái)完成其生命周期。有些病原體，如PCV2，能夠在宿主長(zhǎng)期存在，引起延長(zhǎng)的促炎癥狀態(tài)，產(chǎn)生免疫病理作用。不同豬只感染PCV2后的結(jié)果有所不同。一些豬能夠產(chǎn)生足夠的體液和細(xì)胞免疫清除感染。不過(guò)，受到PCV2-SD影響的豬會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的淋巴細(xì)胞耗竭。研究人員認(rèn)為這是PCV2引起免疫抑制的主要原因。

1 PCV2的免疫調(diào)節(jié)能力

先天性的非適應(yīng)性宿主免疫應(yīng)答是應(yīng)對(duì)病原體感染的早期屏障。這種反應(yīng)在一種新的病原體入侵后立即激活。如果早期反應(yīng)并不能清除病原體，適應(yīng)性免疫應(yīng)答就發(fā)生了。在對(duì)病原體防御的過(guò)程中，樹(shù)突細(xì)胞（dendritic cells,DC）起著重要作用。樹(shù)突細(xì)胞與巨噬細(xì)胞是最早遇到病原體的細(xì)胞，它們吞噬、消化病原體，將抗原呈遞給T淋巴細(xì)胞，引發(fā)適應(yīng)性免疫。主要有兩種類型的樹(shù)突狀細(xì)胞：常規(guī)的樹(shù)突狀細(xì)胞（conventional DC,cDC）和漿細(xì)胞樣樹(shù)突狀細(xì)胞（plasmacytoid DC,pDC）。cDC的主要作用是抗原呈遞，pDC能生產(chǎn)Ⅰ型干擾素（interferon,IFN）。與其它病毒相似，PCV2能夠調(diào)節(jié)DC的活動(dòng)。PCV2能夠被DC吞噬，但并不能夠在這些細(xì)胞中復(fù)制，也不會(huì)影響到這些細(xì)胞的生存。cDC的功能不會(huì)因?yàn)镻CV2增加而受到損害，pDC的功能會(huì)受到病毒影響。在許多病毒感染的過(guò)程中，IFN-α通常是pDC誘導(dǎo)產(chǎn)生的。IFN-α的作用是誘導(dǎo)抗病毒狀態(tài)的出現(xiàn)。然而，PCV2對(duì)體外培養(yǎng)的pDC/單核細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生IFN-α具有下調(diào)作用。與此相反，在體內(nèi)，PCV2感染顯示出具有誘導(dǎo)IFN-α分泌的作用。這說(shuō)明PCV2具有免疫刺激和抑制的雙重作用。具體來(lái)說(shuō)，病毒的基因組或者部分基因組能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的反應(yīng)，這可能是通過(guò)抑制/刺激CpG基序與細(xì)胞中的胞質(zhì)或胞內(nèi)受體相互作用進(jìn)行的[2]。

表達(dá)PCV2感染另一個(gè)關(guān)鍵的細(xì)胞因子是多效性細(xì)胞因子IL-10。先天性細(xì)胞（巨噬細(xì)胞、DC）和適應(yīng)性細(xì)胞（B細(xì)胞和CD4+和CD8+細(xì)胞的亞群）都可以產(chǎn)生IL-10。IL-10能夠抑制參與清除病原體的細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞、Th1和NK（自然殺傷）細(xì)胞。關(guān)于IL-10在PCV2感染期間的重要性已有不少體內(nèi)和體外研究。體外培養(yǎng)的PBMC，特別是單核細(xì)胞/DC/巨噬細(xì)胞群，IL-10的表達(dá)由PCV2誘導(dǎo)，非致病性PCV1并不能誘導(dǎo)表達(dá)IL-10。PCV2感染PBMC釋放出的IL-10能夠抑制IFN-γ、IFN-α和IL-12的產(chǎn)生[3]。單核細(xì)胞/DC/巨噬細(xì)胞被認(rèn)為與IL-10的產(chǎn)生有關(guān)。這些細(xì)胞中IL-10的誘導(dǎo)可能的通路是通過(guò)Toll樣受體9（Toll-like receptor 9,TLR9）。TLR9是一種核內(nèi)表達(dá)的受體，能夠識(shí)別未甲基化的DNA。患PCV2-SD的豬的胸腺中IL-10的轉(zhuǎn)錄也有所增加，這通常還跟胸腺萎縮有關(guān)。由PCV2誘導(dǎo)產(chǎn)生的IL-10是引起患PCV2-SD的豬免疫紊亂的重要細(xì)胞因子。此外，全身性的IL-10水平與感染21天后血液中的病毒載量有關(guān)[4]。

2 針對(duì)PCV2的細(xì)胞和體液免疫反應(yīng)

從胎兒到成年動(dòng)物，針對(duì)PCV2感染的體液免疫應(yīng)答都已有研究。PCV2在母豬子宮內(nèi)感染會(huì)導(dǎo)致胎兒抗體的產(chǎn)生。子宮內(nèi)的胎兒感染病毒后會(huì)增加針對(duì)PCV2的體液免疫應(yīng)答。母源抗體可以通過(guò)胎盤(pán)進(jìn)入胎兒，這些抗體可以在胎兒檢測(cè)到。事實(shí)上，母豬抗PCV2抗體的滴度越高，仔豬中檢測(cè)到抗體的可能性越大[5]。

仔豬出生后能夠獲得源自初乳中母源中和抗體的保護(hù)。而到了哺乳和保育期，這些主動(dòng)獲得抗體的量會(huì)下降。母源抗體的減弱使得豬只在主動(dòng)的血清轉(zhuǎn)換之后對(duì)PCV2感染更為易感。中和抗體在清除病毒方面是有效的。中和抗體不足與PCV2復(fù)制增加、嚴(yán)重的淋巴病變和形成PCV2-SD有關(guān)。有趣的是，在感染期間，抗體不僅針對(duì)Cap蛋白也針對(duì)非結(jié)構(gòu)性的Rep蛋白。無(wú)論是健康的豬只，還是患PCV2-SD的豬只，抗cap的抗體比抗rep的抗體產(chǎn)生要早，滴度也要高。

最近也有不少報(bào)道研究了細(xì)胞免疫。這主要是因?yàn)镻CV2抗體并不能夠提供充分的保護(hù)。細(xì)胞免疫，特別是IFN-γ分泌細(xì)胞（SC）的產(chǎn)生與PCV2在血清中的病毒載量呈負(fù)相關(guān)。在記憶抗原的刺激下，特異性IFN-γSC和T細(xì)胞能夠產(chǎn)生IFN-γ。研究顯示PCV2感染和疫苗接種后，細(xì)胞介導(dǎo)的免疫能夠增加。有趣的是，IFN-γSC對(duì)非結(jié)構(gòu)Rep和結(jié)構(gòu)Cap蛋白都具有特異性。PCV2-SD病豬出現(xiàn)B和T淋巴細(xì)胞減少是由PCV2感染引起的。值得注意的是，由B細(xì)胞和CD3+CD4+CD8+細(xì)胞來(lái)記憶/活化的Th淋巴細(xì)胞會(huì)被耗竭。細(xì)胞耗竭與形成PCV2-SD有關(guān)。疫苗接種和病毒感染都能引起記憶/活化Th細(xì)胞。這些細(xì)胞是抗原特異性的T細(xì)胞和記憶細(xì)胞。病毒感染或疫苗接種之后，抗原特異性記憶T細(xì)胞能夠長(zhǎng)期存在，能夠在喚起抗原識(shí)別之后快速擴(kuò)展。因此，這樣可以快速防止PCV2感染。更具體地說(shuō)，PCV2特異性IFN-γ/TNF-α和共同產(chǎn)生的CD4+細(xì)胞在疫苗免疫或病毒感染之后，在控制和清除PCV2感染方面起著重要作用。有趣的是，這些細(xì)胞亞群能夠被所有的免疫/感染的豬只誘導(dǎo)產(chǎn)生，而特異性的抗體僅能在45%的豬只中檢測(cè)到。這些報(bào)道進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了細(xì)胞免疫在感染動(dòng)物中控制和清除PCV2的重要性[6]。

3 PCV2的進(jìn)化

在過(guò)去的20年中，PCV2是最重要的豬病原體之一。目前，PCV2疫苗已廣泛用于商業(yè)化豬場(chǎng)。由于疫苗不能夠誘導(dǎo)殺菌免疫，因此即使接種了疫苗，病毒仍然可能在豬群中傳播。PCV2在免疫豬群中傳播的復(fù)制率（reproduction ratio,R0）為1.5，而在非免疫豬群中R0為5.2。R0測(cè)定的是感染期間，1頭豬造成的繼發(fā)感染的平均數(shù)量。因此，R0＞1則意味著病原體將維持在豬群中。由此可見(jiàn)，PCV2疫苗能夠有效降低感染壓力，但并不能夠?qū)⒉《厩宄鲐i場(chǎng)[7]。

PCV2疫苗是基于Cap蛋白或完整病毒的。在系統(tǒng)發(fā)育分析研究中，cap基因用于將PCV2毒株分成4個(gè)基因型。目前，用于將PCV2分成不同基因型的遺傳距離＞3.5%。在2000年之前，PCV2a一直是最常見(jiàn)的基因型。不過(guò)，如今PCV2b已經(jīng)取代PCV2a成為PCV2-SD暴發(fā)時(shí)最常見(jiàn)的基因型。PCV2c最早在丹麥被發(fā)現(xiàn)，發(fā)生的頻率較低。PCV2d是近幾年新出現(xiàn)的一種基因型，還在繼續(xù)進(jìn)化中。不同基因型之間的全基因組差異在8%～12%之間。PCV2c的差異最大，PCV2d次之。不同基因型的衣殼蛋白的氨基酸序列差異在6%～15%之間。

PCV2的差異性是以1.2×10-3（替換/位點(diǎn)/年，substitution/site/year）的高進(jìn)化速率產(chǎn)生的。作用于變異毒株的選擇作用會(huì)進(jìn)一步塑造PCV2的進(jìn)化。事實(shí)上，由于cap基因的突變，新的抗原的變異毒株出現(xiàn)了。此外，使用新一代的測(cè)序技術(shù)，能夠鑒別出低頻率的突變。低頻率的突變株并不適合特定的環(huán)境。不過(guò)，病毒會(huì)形成儲(chǔ)藏宿主使得病毒在不斷變化的環(huán)境中快速適應(yīng)。換句話說(shuō)，有時(shí)也會(huì)有有益的突變出現(xiàn)，它們?cè)诓《救褐谐霈F(xiàn)的頻率會(huì)快速增長(zhǎng)[8]。

rep基因是高度保守的，而cap基因含有更多的變異性。已有研究顯示，來(lái)自一頭豬的多克隆血清對(duì)同一基因型的不同分離毒株具有不同的抗體中和滴度。事實(shí)上，使用PCV2亞型毒株的單克隆抗體的研究，即使是單一的突變也可能導(dǎo)致抗原性不同的病毒。這些結(jié)果對(duì)PCV2這樣的病毒而言并不令人驚訝，因?yàn)樗哂懈叨鹊倪M(jìn)化率。生物學(xué)差異，如抗體被中和，與病毒的序列并沒(méi)有關(guān)系，而是取決于具體的病毒分離毒株。一些線性（在位點(diǎn)25～43，69～83，113～127，117～131，169～183和193～207）和構(gòu)象（在位點(diǎn)47～85，165～200和230～233）的表位域已在Cap蛋白中被鑒定出來(lái)。已有研究顯示在負(fù)或正選擇下，這些區(qū)域含有位點(diǎn)。特別是非保守位點(diǎn)能在正選擇下找到，這些被認(rèn)為是宿主免疫系統(tǒng)的目標(biāo)位點(diǎn)。PCV2蛋白中的保守域是它們發(fā)揮功能的必要位點(diǎn)[9]。

當(dāng)前的一個(gè)挑戰(zhàn)是了解PCV2疫苗接種對(duì)病毒進(jìn)化的長(zhǎng)期影響。從理論上說(shuō)，有幾個(gè)方面表明目前的疫苗可以影響到PCV2的進(jìn)化。疫苗已被廣泛應(yīng)用，在幾個(gè)重要的養(yǎng)豬大國(guó)如美國(guó)、德國(guó)、西班牙，疫苗覆蓋了90%以上的豬只。豬群密度高使得各種傳染性病原體的傳播非常迅速。此外，盡管免疫了疫苗，PCV2仍然會(huì)傳播，因?yàn)橐呙绮⒉荒軌虮苊釶CV2感染[10]。實(shí)際上，已有研究顯示免疫和非免疫豬群中流行的PCV2在基因組上有所不同。此外，新出現(xiàn)的PCV2d毒株是在患有PCV2-SD的免疫豬群中發(fā)現(xiàn)的。不過(guò)，在人工感染試驗(yàn)中，當(dāng)前使用的基于PCV2a的疫苗對(duì)PCV2d也是有效的。研究疫苗對(duì)病毒進(jìn)化的作用，特別是病毒在免疫動(dòng)物中能夠出現(xiàn)仍然有大量工作要做。

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（編輯：柳青）

每天喝適量咖啡益壽延年

【英國(guó)《每日電訊報(bào)》網(wǎng)站11月16日?qǐng)?bào)道】一項(xiàng)新研究顯示，每天喝3到5杯咖啡也許能夠益壽延年。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，適量飲用咖啡能夠降低人們因心臟病、帕金森癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾病和2型糖尿病而過(guò)早死亡的風(fēng)險(xiǎn)。

喝咖啡似乎還能降低自殺風(fēng)險(xiǎn)—但與癌癥死亡率看似沒(méi)有關(guān)聯(lián)。

所喝的咖啡中是否含有咖啡因沒(méi)有差別。據(jù)認(rèn)為，咖啡的好處與咖啡中除刺激性物質(zhì)之外的植物化合物有關(guān)。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的美國(guó)哈佛大學(xué)陳曾熙公共衛(wèi)生學(xué)院科學(xué)家丁明（音）說(shuō)：“咖啡中的生物活性物質(zhì)會(huì)降低胰島素抵抗和全身炎癥反應(yīng)。這也許能夠解釋我們的一些發(fā)現(xiàn)。不過(guò)，還需要進(jìn)行更多研究以調(diào)查產(chǎn)生這些作用的生物學(xué)機(jī)制?！?/p>

發(fā)表在美國(guó)《循環(huán)》月刊上的這一研究成果源自對(duì)三項(xiàng)大型研究的匯總分析。共有208 501名男性及女性參與了正在進(jìn)行中的這三項(xiàng)研究。

研究人員利用30年來(lái)每4年一次的飲食調(diào)查問(wèn)卷對(duì)喝咖啡的影響進(jìn)行了評(píng)估。

與較少喝咖啡或不喝咖啡相比，適量飲用咖啡能顯著降低因各種原因死亡的風(fēng)險(xiǎn)。

這項(xiàng)分析還考慮到了可能影響研究結(jié)果的其他因素，包括吸煙、身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）、體育鍛煉水平、飲酒和日常飲食。

研究報(bào)告的聯(lián)合作者、陳曾熙公共衛(wèi)生學(xué)院教授胡丙長(zhǎng)說(shuō)：“這項(xiàng)研究提供了進(jìn)一步證據(jù)，證明適量飲用咖啡可能對(duì)健康有好處，降低因多種疾病而過(guò)早死亡的風(fēng)險(xiǎn)。”

英國(guó)心臟基金會(huì)的心臟科主任護(hù)士埃米莉·里夫說(shuō)：“應(yīng)該記住，如果想保持心臟健康，真正重要的是保持健康的生活方式，而不是喝了多少咖啡?！?/p>

（轉(zhuǎn)自參考消息[N]，2015-11-18）

S858.285.3

A

1002-1957(2016)05-0108-03

2016-07-05

翁善鋼（1985-），男，江蘇常熟人，碩士，主要從事各類動(dòng)物疫病流行病學(xué)及其防控對(duì)策研究.E-mail：sgweng@163.com