李雙雙,迂 斌,石 昂
(1.河南普華基因科技有限公司,河南 鄭州 450000;2.浙江惠嘉生物科技股份有限公司;3.洛陽惠中生物技術有限公司)
豬圓環(huán)病毒(PCV)屬于圓環(huán)病毒科圓環(huán)病毒屬,豬的多種疾病都與之相關。迄今為止已發(fā)現(xiàn)PCV1、PCV2、PCV3和PCV4 4種不同的基因型。其中PCV1是最早在豬腎細胞系中被發(fā)現(xiàn)的,但對豬無致病性。而PCV2 則具有較強的致病性和傳染性,可引起斷奶仔豬的皮炎腎病綜合征(PDNS)、母豬的繁殖障礙等疾?。?],是目前最受關注的豬病病原之一。PCV3 是2016 年在美國新發(fā)現(xiàn)的一種病毒,該病毒可引起豬只呼吸系統(tǒng)疾病、消化系統(tǒng)疾病及受胎率下降、死胎或木乃伊胎等繁殖障礙癥狀,且可垂直傳播和水平傳播。經(jīng)宏基因組分析和基因測序發(fā)現(xiàn)是一個不同于PCV1 和PCV2 的2000bp 的圓環(huán)病毒基因組,被命名為PCV3,有關專家于2020 年已成功地從病豬、死胎和木乃伊胎中分離到了該病毒。PCV4 于2019 年在中國被首次發(fā)現(xiàn),與其他3 種豬圓環(huán)病毒具有明顯遺傳差異。
PCV3 作為最小的動物病毒之一,為單股環(huán)狀、無囊膜的DNA 病毒,其病毒粒子呈二十面體對稱結(jié)構(gòu),基因組長度2000bp,主要包括3 個開放閱讀框(ORF)(見圖1):ORF1 編碼與病毒復制有關的酶蛋白Rep,為非結(jié)構(gòu)蛋白;ORF2 編碼病毒的結(jié)構(gòu)蛋白,即核衣殼蛋白Cap,也是其免疫原性蛋白;ORF3 編碼蛋白目前尚未清楚。
圖1 PCV3 基因組結(jié)構(gòu)
基于PCV3 全基因組序列遺傳進化分析結(jié)果表明:PCV3 與PCV1 和PCV2 親緣關系較遠,而與蝙蝠圓環(huán)病毒親緣關系較近。且PCV3 與其他相關圓環(huán)病毒的ORF1 基因雖然具有一定的保守度,但也存在著多個核苷酸的突變,其基因遺傳具有一定距離。PCV3 編碼Cap蛋白的ORF2 基因與其他圓環(huán)病毒的差異較大,依據(jù)ORF2 基因可將PCV3 分為3 個基因亞型,分別是PCV3a、PCV3b 和PCV3c,這3 種基因亞型Cap 蛋白之間存在著不同氨基酸的突變。目前3 種基因亞型的毒株均在我國流行,但主要以PCV3b 為主。Cap 蛋白作為病毒的主要免疫原性蛋白,攜帶病毒的主要抗原決定簇,是疫苗研發(fā)的主要靶蛋白。
PCV3最初于2016年在北美和亞洲豬群發(fā)現(xiàn),隨后在歐洲國家也證實該病毒的存在;隨著時間的推移,它也傳播到了南美洲和非洲。我國于2017年在廣東豬場首先被檢測到,從而證實了PCV3在中國的存在,目前PCV3已在全球主要養(yǎng)豬國家普遍流行。
PCV3 感染宿主主要是豬和野豬,但在其他動物體內(nèi)(犬、牛、鼠、狗、蜱)也檢測到基因組的存在,這表明PCV3具有跨物種傳播的能力和廣泛的宿主范圍,且PCV3的感染和流行沒有明顯的季節(jié)性,一年四季均可暴發(fā)。研究者在母豬的產(chǎn)前和產(chǎn)后血清中,鼻拭子、陰道拭子、初乳和胎盤等樣品中均檢測到了該病毒,證實該病毒既可垂直傳播也可水平接觸傳播。
由于目前對于PCV3的病毒分離仍存在較大困難,所以無法建立相應的動物感染模型,所以是缺失的。雖然在不同組織中檢測到PCV3,但病毒侵入、復制、感染分布和持續(xù)性仍是未來需要解決的問題。
中國學者在患有呼吸道疾?。ǜ故胶粑⒎纬溲┑呢i病例組織樣品中檢測到了PCV3基因組;泰國學者在患有豬呼吸道疾病綜合征(PRDC)的育肥豬體內(nèi)發(fā)現(xiàn)PCV3基因組,且在咳嗽、呼吸困難、發(fā)熱、厭食的患病動物體內(nèi)陽性率較高。
2017年美國在表現(xiàn)出PDNS的豬群中檢測到了PCV3基因組。
2016 年美國最初報道了PCV3 就是在具有繁殖障礙的母豬流產(chǎn)胎兒組織中被檢測到[3];在中國,PCV3于繁殖障礙母豬群的血清樣本中和死胎組織中被檢測到(見圖2和圖3)。
圖2 感染PCV3 的母豬皮膚出現(xiàn)紫色丘疹和斑疹
圖3 感染PCV3 的母豬產(chǎn)出木乃伊胎兒
在有腹瀉癥狀和心肌炎的病例中,PCV3 檢出率高于健康豬群;在先天性震顫仔豬的組織中曾檢出PCV3是唯一病原體。鑒于PCV3 病毒成功分離,盡快建立PCV3 動物感染模型則是進一步研究其致病機理和相關疾病的必要條件。
保證飼料的營養(yǎng)均衡,喂給優(yōu)質(zhì)飼料。嚴格執(zhí)行批次化管理和全進全出的飼養(yǎng)管理制度,避免不同日齡階段的豬群混合飼養(yǎng)。做好引種監(jiān)測和隔離措施,隔離飼養(yǎng)完畢后健康豬群方可入群。保證適宜的溫度、濕度,保持通風,降低豬舍氨氣濃度,減輕對呼吸道刺激。做好場內(nèi)防鳥、滅鼠等工作,防止動物進入。
由于目前PCV3 已在全球廣泛流行,嚴格的生物安全措施是切斷傳染病傳播途徑防止疾病暴發(fā)和流行的關鍵一步。嚴格執(zhí)行進場人員洗澡、隔離等生物安全措施;嚴格落實物資、藥品、拉豬車、飼料車的進場前消毒制度和病死畜禽無害化處理工作,切斷PCV3 水平傳播途徑;對需要引種的豬場,禁止從PCV3 陽性豬場引入后備母豬,引種前進行PCV3 病原檢測,確保引入的種豬沒有PCV3 病原存在,避免造成PCV3 在場內(nèi)傳播與流行。
在加強日常飼養(yǎng)管理和生物安全體系建設的同時應做好豬群臨床常見細菌性病原體比如副豬嗜血桿菌、鏈球菌、傳染性胸膜肺炎、豬肺炎支原體的預防和控制。細菌感染并不能通過胎盤進行垂直傳播,新生仔豬出生后做好剪牙、斷尾、去勢、消毒和傷口處理工作;在豬群發(fā)病時可應用敏感性藥物進行針對性用藥防止繼發(fā)感染和避免長期應用抗生素帶來的耐藥性問題。
目前國內(nèi)外暫無市場化的PCV3 疫苗,且關于PCV3疫苗的研究報道很少,主要研究方向為Cap蛋白的亞單位疫苗研發(fā)。研究學者使用桿狀病毒表達系統(tǒng)對PCV3 Cap 蛋白進行表達,免疫小鼠后具有很好的免疫原性[2];在大腸桿菌系統(tǒng)中表達的Cap 蛋白免疫小鼠,可以產(chǎn)生針對PCV3 Cap 蛋白的特異性抗體和刺激B 細胞的活化[3];付婷婷等[4]利用植物乳桿菌表達系統(tǒng)可增強Cap蛋白針對靶位點的黏膜免疫應答作用,提高免疫原性;潘毅平等[5]在酵母細胞中的可溶性表達Cap 蛋白也為PCV3 疫苗的研發(fā)提供依據(jù)。
PCV3 作為近年來新發(fā)現(xiàn)的一種豬圓環(huán)病毒,可引起豬的繁殖障礙疾病、呼吸系統(tǒng)疾病和多系統(tǒng)炎癥,對養(yǎng)豬業(yè)造成嚴重危害,是近年來學者研究的熱點之一。鑒于目前疫苗研究仍處于實驗室階段,加強疾病的監(jiān)測和生物安全防控措施是預防該病毒進入豬場及在場內(nèi)傳播的主要手段。