劉道泉
(福州市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,福建福州 350000)
圓環(huán)病毒屬于圓環(huán)病毒科圓環(huán)病毒屬,是環(huán)狀單鏈DNA 病毒。豬圓環(huán)病毒1 型(porcine circovirus 1,PCV1)最初被鑒定為PK-15 細(xì)胞培養(yǎng)污染物,臨床上通常不引起發(fā)病[1]。相比之下,豬圓環(huán)病毒2 型(porcine circovirus 2,PCV2)是一種普遍存在的病原體,與多種臨床疾病有關(guān)[2]。豬圓環(huán)病毒3 型(porcine circovirus 3,PCV3)是第3 個(gè)感染豬的圓環(huán)病毒屬成員,其基因組是一個(gè)約有2 000 個(gè)堿基構(gòu)成的單鏈環(huán)狀DNA[3],至少包含3 個(gè)開(kāi)放閱讀框(ORF)[4]:ORF1 編碼含有296 個(gè)氨基酸的復(fù)制酶蛋白(Rep),ORF2 編碼含有214 個(gè)氨基酸的衣殼蛋白(Cap),ORF3 編碼含有123 個(gè)氨基酸的推定蛋白(其功能尚不清楚)。序列分析表明,PCV1、PCV2、PCV3 盡管有共同的基因組結(jié)構(gòu),但是同源性較低。PCV1 和PCV2 的總體核苷酸同源性低于80%,其ORF1 和ORF2 編碼氨基酸的同源性分別為86%和65%;而PCV3 與PCV2 相似性更低,總體核苷酸同源性小于50%,其ORF1 和ORF2 編碼氨基酸同源性分別為48%和26%~36%,進(jìn)一步支持了PCV3 為一種不同于PCV1 和PCV2 的新型豬圓環(huán)病毒?;谙到y(tǒng)發(fā)育分析提出,PCV3 與蝙蝠圓環(huán)病毒具有相對(duì)密切的同源關(guān)系,不同PCV3 毒株與其有較高的序列同源性[5]。大多數(shù)PCV3 毒株可分為兩個(gè)進(jìn)化枝——進(jìn)化枝I 和進(jìn)化枝II[6]。在臨床上,PCV3 通常與保育豬和育肥豬的皮炎和腎病綜合征(PDNS)、呼吸系統(tǒng)疾病、心臟和多系統(tǒng)炎癥以及繁殖障礙(包括流產(chǎn),產(chǎn)木乃伊胎和死胎)等有關(guān)。此外,研究[7]表明,PCV3 可引起哺乳和斷奶仔豬腹瀉。本文綜述了PCV3 感染流行病學(xué)研究情況,以期為該病的疫苗研究和有效防控提供參考。
2016 年,Palinski 等[3]在美國(guó)通過(guò)宏基因組分析,從患有PNDS 的病死母豬和流產(chǎn)胎兒中首次發(fā)現(xiàn)PCV3。值得注意的是,在不到兩年的時(shí)間里,美國(guó)、中國(guó)、巴西、意大利、韓國(guó)、泰國(guó)、西班牙、丹麥、德國(guó)、瑞典和波蘭等許多國(guó)家都出現(xiàn)了大量關(guān)于檢測(cè)出PCV3 的報(bào)道,表明該病毒已快速在全球范圍內(nèi)傳播[8-10]。2017 年3 月,廣東省報(bào)告了我國(guó)首例PCV3 感染病例[11]。此后,廣西、江西、福建、湖南等省份頻繁報(bào)告發(fā)現(xiàn)PCV3 感染病例[12]。而在華中、華北地區(qū),PCV3 流行情況鮮有報(bào)道,其在豬場(chǎng)(尤其是無(wú)癥狀豬群)的流行情況尚不明確[13]。
韓國(guó)學(xué)者Kwon 等[8]從73 個(gè)農(nóng)場(chǎng)收集了360 份樣品進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)PCV3 總樣品陽(yáng)性率和總場(chǎng)陽(yáng)性率分別為 44.2%(159/360)和72.6%(53/73),病毒基因序列與美國(guó)毒株的同源性為98.9%~99.8%。最近的一項(xiàng)來(lái)自西班牙的縱向研究[14]發(fā)現(xiàn),4 個(gè)農(nóng)場(chǎng)從斷奶至育成不同階段的豬群中均有PCV3 存在且很常見(jiàn),少數(shù)豬出現(xiàn)4~23周的長(zhǎng)期感染。2014—2017 年,Stadejek 等[15]從波蘭不同地區(qū)、不同規(guī)模和不同健康狀況的14 個(gè)商業(yè)養(yǎng)殖場(chǎng)的母豬和3~20 周齡豬中采集1 050 份血清樣本,用qPCR 檢測(cè)PCV3。結(jié)果顯示:在12 個(gè)養(yǎng)殖場(chǎng)中檢測(cè)到PCV3,場(chǎng)陽(yáng)性率為85.7%;PCV3 在斷奶仔豬和育肥豬中最常見(jiàn),陽(yáng)性率分別為26.1%和28.0%;ORF2 同源性分析顯示,病毒與美國(guó)PCV3-US/SD2016 毒株同源性最高,為99.7%。Franzo 等[16]在丹麥養(yǎng)豬場(chǎng)中收集組織樣本進(jìn)行PCV3 檢測(cè),發(fā)現(xiàn)淋巴結(jié)樣本陽(yáng)性率為86.8%(36/38),血清樣本為30%(6/20),肺臟樣本為10%(2/20)。
2017 年,Zhai 等[17]用qPCR 檢測(cè)國(guó)內(nèi)不同省份的PCV3 感染情況。結(jié)果顯示:吉林省總陽(yáng)性率為100%,廣東省為44.29%,山東省為7.69%,甘肅省為3.75%,廣西壯族自治區(qū)為8.82%,四川省為13.85%,云南省為1.04%,內(nèi)蒙古自治區(qū)為23.33%;患嚴(yán)重呼吸道疾病(SRD)的斷奶豬PCV3 陽(yáng)性率(63.75%)顯著高于患輕度呼吸道疾?。∕RD)斷奶豬(13.14%)和無(wú)癥狀豬(1.85%);同樣,患腹瀉斷奶豬的PCV3 陽(yáng)性率(17.14%)顯著高于非腹瀉斷奶豬(2.86%);此外,患有呼吸道疾病和腹瀉的育肥或斷奶豬樣本的Ct 值比無(wú)癥狀豬樣本低;在140 頭患有SRD 的豬中,有29 頭存在PCV3 和PRRSV 共感染,而在患有MRD 豬和臨床無(wú)癥狀豬中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。Wang 等[18]在2016—2018 年,從天津市7 個(gè)農(nóng)場(chǎng)收集169 份組織樣本進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)PCV3 陽(yáng)性率為37.3%(63/169)。Ku 等[19]收集遼寧省、江西省和重慶市的3 個(gè)養(yǎng)殖場(chǎng)356 頭出現(xiàn)繁殖障礙和新生仔豬急性流產(chǎn)的母豬,通過(guò)RT-PCR 方法排除了一般豬病原體,而PCV3 是唯一檢測(cè)到的病原體;為了更好地了解國(guó)內(nèi)PCV3 感染狀況,又采集11 個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū))35個(gè)農(nóng)場(chǎng)的222份樣本(包括死胎、組織、精液和血清)進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)PCV3 場(chǎng)陽(yáng)性率為68.6%(24/35),PCV2 和PCV3 樣本陽(yáng)性率分別為62.2%(138/222)和34.7%(77/222),PCV3 與PCV2 共感染陽(yáng)性率為15.8%(35/222)。
PCV3 可以感染豬、牛、犬和小鼠[20-23],但除豬以外,目前沒(méi)有檢測(cè)到其他可向體外排毒的動(dòng)物。
據(jù)報(bào)道[17,24-27],PCV3 可以感染幾乎所有年齡的豬,包括斷奶仔豬、母豬和待宰豬。Qi 等[28]從表現(xiàn)不同疾病癥狀和健康的豬中采集樣本進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn):患有呼吸系統(tǒng)疾病和消化系統(tǒng)疾病的豬PCV3 陽(yáng)性率分別為26.6%和10.4%,其中患嚴(yán)重呼吸道疾?。?3.75%)或腹瀉(17.14%)的斷奶仔豬PCV3 陽(yáng)性率顯著高于患輕度呼吸道疾病、非腹瀉或無(wú)癥狀的;臨床健康豬群中也有PCV3 被檢出,陽(yáng)性率為6.7%。
除了豬以外,在其他家畜、野生動(dòng)物的血清中以及蜱中都可以檢測(cè)到 PCV3,其中包括野豬、狗、牛、老鼠等。Wang 等[20]調(diào)查發(fā)現(xiàn),山東省牛群中的PCV3 陽(yáng)性率為34.7%(74/213);Zhang等[22]和Sun 等[26]分別對(duì)湖南省和廣西壯族自治區(qū)的狗進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)PCV3 陽(yáng)性率分別為 9.1%(4/44)和 9.4%(38/406);Souza 等[29]從巴西巴拉那州自由生活的野豬中采集70 份血清樣本進(jìn)行PCR 檢測(cè),發(fā)現(xiàn)有7 份為PCV3 陽(yáng)性;Franzo等[30]報(bào)道在109 只動(dòng)物樣本中,發(fā)現(xiàn)1 只羚羊(12.5%)、2 只獐鹿(4%)、13 只野豬(44.8%)以及2 只蓖麻蜱(4.25%)為PCV3 陽(yáng)性,野豬樣本的總體陽(yáng)性率明顯較高。其他研究小組報(bào)告,野豬中的PCV3 陽(yáng)性率為30%~50%,甚至高于家 豬[31-32]。Wang 等[33]2011—2018 年 在28.95%(434/1 499)的臨床健康牛群中檢測(cè)到PCV3。值得注意的是,從感染性克隆中提取出來(lái)的PCV3 可以感染6 周齡的昆明小鼠,與未感染小鼠相比,感染小鼠的肺和心臟組織發(fā)生了顯著變化。另外,我國(guó)在養(yǎng)豬場(chǎng)的蚊子中也發(fā)現(xiàn)了PCV3[34]。德國(guó)報(bào)道[35],在狒狒中觀察到PCV3 傳播,狒狒接受了異種移植的受感染轉(zhuǎn)基因豬心臟并有延長(zhǎng)病毒復(fù)制的跡象。此外研究[36]發(fā)現(xiàn),PCV2 可以感染人體細(xì)胞,包括正常細(xì)胞和癌細(xì)胞,因?yàn)镻CV2 和PCV3 屬于同一屬,所以PCV3 也可能感染人類,這需要進(jìn)一步評(píng)估。
這些結(jié)果表明,PCV3 宿主譜很廣,不僅限于豬,也存在廣泛的中間帶毒宿主,因此PCV3 存在種間傳播的可能性,這可能會(huì)給養(yǎng)豬業(yè)健康發(fā)展帶來(lái)巨大威脅。
目前較為清晰明確的傳染源是患病或者陽(yáng)性帶毒的豬群。據(jù)報(bào)道[37-39],PCV3 具有廣泛的組織嗜性,在幾乎所有豬的組織和體液中都可以檢測(cè)到,包括心臟、肝臟、脾臟、肺臟、腎臟、腦、淋巴結(jié)、扁桃體、血清、糞便和口腔液。在組織中,心臟、肺臟和淋巴結(jié)比其他器官包含更多的病毒基因組[34]。與血清(9.7%)或糞便(15.0%)相比,PCV3 在口腔液中更容易被檢測(cè)到(37.3%),范圍為102.5~107.2 copies/mL[39],表明PCV3 存在糞口傳播可能。值得注意的是,大多數(shù)被感染的動(dòng)物包括家豬,都表現(xiàn)出輕微癥狀或無(wú)癥狀[40],這說(shuō)明它們可能是病毒傳播的宿主或中間體。
此外,在分娩母豬和初乳中也檢測(cè)到了PCV3,其中初乳樣品中的PCV3 陽(yáng)性率為44.74%[41]。初乳中PCV3 的存在可能與母豬血清中的PCV3 有關(guān),因?yàn)楦卟《狙Y母豬表現(xiàn)出較高的PCV3 陽(yáng)性初乳(100%),并且 PCV3 的滴度范圍為(4.01~7.33)log copies/mL[42]。有報(bào)告[19]顯示:在后備母豬的胎盤和分娩母豬的初乳和血清中發(fā)現(xiàn)了PCV3;在6 周內(nèi),仔豬的病毒載量(在初乳血清中)從106逐漸下降到103(4.93 log 基因組copies/mL)[43]。Ouyang 等[44]還在豬精液樣本中發(fā)現(xiàn)了PCV3(8.5%)。此外,Wang 等[43]發(fā)現(xiàn)豬口腔液和胎兒中PCV3 的陽(yáng)性率分別為56.9%和57.1%。污染的乳汁中可以檢測(cè)到PCV3 的存在,說(shuō)明母豬和哺乳仔豬可以通過(guò)接觸進(jìn)行水平傳播;同樣糞便中也可以檢測(cè)出PCV3,證明經(jīng)消化道的水平傳播也是PCV3 的一個(gè)重要傳播途徑;在公豬的精液和流產(chǎn)的胎兒組織中都可以檢測(cè)出PCV3,表明PCV3 同樣可以借助垂直傳播方式從父母代傳播到子代。上述研究表明,PCV3 可以同時(shí)以水平和垂直方式傳播,這為該病防控提供了重要信息。
PCV3 感染可能與生殖障礙、呼吸道疾病、消化道疾病和多器官炎癥密切相關(guān)。與對(duì)養(yǎng)豬業(yè)危害巨大的PCV2 類似,PCV3 存在于家豬、野豬以及其他眾多中間宿主中,可同時(shí)水平和垂直傳播。值得注意的是,PCV3 可引起經(jīng)產(chǎn)母豬和所產(chǎn)仔豬表現(xiàn)出明顯的臨床癥狀或亞臨床癥狀,表明其對(duì)養(yǎng)豬業(yè)具有潛在危害。因此,需要密切監(jiān)視PCV3 與其他豬病原體的合并感染情況,持續(xù)跟蹤PCV3 優(yōu)勢(shì)毒株的遺傳多樣性和分子流行病學(xué)動(dòng)態(tài)變化,及時(shí)開(kāi)發(fā)有針對(duì)性的疫苗,加強(qiáng)對(duì)PCV3 感染的防控,保障養(yǎng)豬業(yè)健康發(fā)展。