胡建成

（上海市崇明區(qū)港沿鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)推廣服務(wù)中心，上海 202158）

20 世紀(jì)70 年代，德國研究人員首次通過電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)了豬腎細(xì)胞PK-15 中存在的小的球形病毒顆粒，隨后研究發(fā)現(xiàn)該顆粒是直徑僅17 nm 的小二十面體病毒，由一個閉合的環(huán)狀單鏈DNA 和一個主要的衣殼組成，隨后發(fā)現(xiàn)針對該病毒的抗體僅在豬群中存在，在其他動物中未發(fā)現(xiàn)，因此命名為豬圓環(huán)病毒（Porcine circovirus, PCV）[1]。目前，圓環(huán)病毒已有4 種公認(rèn)的類型：PCV 1～4。2016 年，PCV3 在美國首次被發(fā)現(xiàn)，感染豬群中的母豬死亡率增加，出現(xiàn)腎病綜合征癥狀，受孕率和產(chǎn)仔率嚴(yán)重下降，通過免疫組織化學(xué)和定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)檢測排除了PCV2、豬繁殖和呼吸綜合征病毒、甲型流行病毒和豬細(xì)小病毒等的感染，而通過宏基因組和Sanger 測序發(fā)現(xiàn)了一種由2 000 個核苷酸環(huán)狀基因組組成的新型的PCV，該病毒與其他PCV 同源性較低，如與PCV2 的氨基酸同源性僅為36%，因此被命名為PCV3[2]。自PCV3 被發(fā)現(xiàn)后，世界各國的家豬群體中相關(guān)病例報道逐漸增多，并且發(fā)現(xiàn)PCV3 感染與母豬繁殖障礙、腎病綜合征、全身性炎性疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、腹瀉和神經(jīng)癥狀等有關(guān)，此外，在某些外觀正常的豬體內(nèi)同樣檢測到PCV3。本文重點對豬圓環(huán)病毒3 型的流行病學(xué)及致病機制的研究進展進行綜述，為后期防控PCV3 提供理論依據(jù)。

1 流行病學(xué)

1.1 易感動物

據(jù)報道，PCV3 可感染所有年齡的豬，包括仔豬、母豬和育肥豬等。雖然家豬是PCV3 的天然宿主，但在牛、犬、羚羊、蜱和蚊中也發(fā)現(xiàn)了該病毒。雖然PCV3于2016 年在美國首次被發(fā)現(xiàn)，但在1950 年甚至更早的豬血清樣品中檢測到了該病毒，并發(fā)現(xiàn)PCV3 與蝙蝠圓環(huán)病毒有著密切的關(guān)系[3]。野豬也可感染PCV3，并且在有些國家野豬群體中PCV3 的感染率高于家豬[4]。此外，有研究報道，12 個月以下的公豬患病率要低于年齡更大的豬[5]。對野豬和蜱蟲作為媒介傳播PCV3 進行試驗，發(fā)現(xiàn)感染PCV3 的野豬群所在地區(qū)的蜱蟲體內(nèi)PCV3 的檢出率更高，這進一步表明野豬和吸血昆蟲可作為PCV3 的重要傳染源。

1.2 傳播途徑

PCV3 具有廣泛的組織嗜性，在幾乎所有的豬組織和體液中均可檢測到該病毒，如心臟、肝臟、脾臟、腎臟、肺臟、腦、淋巴結(jié)、扁桃體、血清、糞便和唾液。在心臟、肺臟和淋巴結(jié)中病毒載量要高于其他樣品，體液中，口腔唾液PCV3 載量明顯要高于血清或腸道黏液[6]。大多數(shù)感染的宿主均表現(xiàn)出輕微癥狀或無癥狀，其在豬群中存在或接觸豬群后可成為病毒傳播的重要傳染源。此外，在分娩母豬的初乳中也檢測到了PCV3，初乳中存在的PCV3 可能與母豬血清中的PCV3 有關(guān)，因為在高病毒血癥的母豬初乳中PCV3 陽性率可達100%[7]。最近的研究報道發(fā)現(xiàn)，后備母豬的胎盤以及感染母豬分娩的胎兒血清中同樣存在PCV3，表明PCV3可能通過胎盤和初乳進行垂直傳播[8]。此外，研究人員還在公豬精液樣品中發(fā)現(xiàn)了PCV3，這表明PCV3 還可通過交配行為進行傳播[9]。

2 致病機制

2.1 病毒血癥

PCV3 感染豬，在感染后3 d 即可檢測到病毒血癥，而在感染后21 d 病毒血癥比例達到最高。病毒的毒株、感染途徑、接種豬的年齡及其他可影響疾病發(fā)展的因素可影響病毒血癥的出現(xiàn)時間。有研究表明，PCV3 引起的病毒血癥會在病毒完全清除前存在較長的時間，但期間會出現(xiàn)持續(xù)感染，病豬可能會出現(xiàn)間歇性病毒血癥[10]。有研究對豬場中感染PCV3 的母豬血液內(nèi)病毒載量進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)病毒載量最高出現(xiàn)在第2 次分娩，最低出現(xiàn)在第4 次分娩，因此，隨著胎次的增多，母豬的病毒血癥有所緩解，這可能是由于在多個生產(chǎn)周期中，母豬逐漸建立起的特異性免疫力造成的[11]。此外，在公豬中也可觀察到年齡較低的公豬病毒載量較高，其中小于12個月的公豬病毒載量明顯要高于老年公豬[12]。

2.2 病毒的脫落與傳播

目前，已知PCV3 有幾種不同的病毒脫落途徑，但其傳播途徑仍未闡明。Kwon 等[13]在出現(xiàn)亞臨床癥狀的感染豬的口腔中發(fā)現(xiàn)了PCV3，表明其可通過口腔傳播。此外，在唾液腺中通過PCR 檢測到了PCV3 的核酸，然而免疫組化和原位雜交等組織學(xué)檢測方法未驗證病毒可在唾液腺中存在。有報道指出，PCV3 可通過母豬胎盤進行垂直傳播，并且患病母豬分娩的胎盤、木乃伊胎和弱胎也可檢測到PCV3。PCV3 也可通過初乳脫落，但是尚不清楚PCV3 是否能在乳腺中感染和復(fù)制，因此，豬圓環(huán)病毒3 型的脫落機制仍需進一步研究。此外，已有研究通過q-PCR 在公豬的精液和睪丸組織中檢測到PCV3，表明PCV3 潛在性傳播能力，然而精液中的PCV3 與母豬生殖障礙的相關(guān)作用機制仍尚不清楚。PCV3 在污染物中可存在的時間較長，在收集豬場的運輸車輛及環(huán)境樣品中發(fā)現(xiàn)了PCV3，表明車輛等接觸PCV3 污染的物品可幫助PCV3 進行傳播。綜上所述，PCV3 可在大多數(shù)豬分泌的液體中進行傳播，然而仍需進一步研究和了解病毒在豬場環(huán)境及亞臨床動物群體內(nèi)水平和垂直傳播的機制。

2.3 PCV3 在組織和細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制

目前，PCV3 進入細(xì)胞的具體機制及與臨床疾病相關(guān)的受體仍不清晰，但已知PCV3 可在不同的細(xì)胞內(nèi)進行復(fù)制。在自然感染的母豬流產(chǎn)胎兒和木乃伊胎中，通過原位雜交技術(shù)證明了PCV3 可在心肌細(xì)胞、心臟和腎臟動脈的平滑肌細(xì)胞和滋養(yǎng)層中進行復(fù)制[14]。在患有多系統(tǒng)炎癥的斷奶仔豬和成年豬中，PCV3 也常見于心肌、心臟和腎臟動脈的平滑肌細(xì)胞。此外，在皮下脂肪細(xì)胞、大腦白質(zhì)和灰質(zhì)小動脈平滑肌及室管膜細(xì)胞、腸系膜和胸膜的間皮細(xì)胞、肺動脈的肺細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞、腎小管上皮、肝細(xì)胞和淋巴結(jié)生發(fā)中心的淋巴細(xì)胞中也檢測到了PCV3[14]。

在體外，PCV3 的分離鑒定也有一定的進展，近年來，已嘗試使用多種細(xì)胞分離PCV3，如豬腎上皮細(xì)胞PK-15、豬睪丸細(xì)胞ST，但目前分離的結(jié)果仍存在爭議性。有研究人員使用21 日齡的原代豬腎細(xì)胞成功分離出PCV3，此外也有報道使用PK-15 成功分離到了病毒，但是上述結(jié)果都缺乏特性的細(xì)胞病變和原位雜交結(jié)果。使用6 周齡試驗豬進行攻毒試驗可觀察到PCV3 在心肌細(xì)胞和心動外膜中復(fù)制。此外，對4 周齡和8 周齡的無特定病原體的豬進行PCV3 攻毒，發(fā)現(xiàn)病毒可誘發(fā)間質(zhì)性心肌炎和皮質(zhì)間質(zhì)性腎炎等。此外，試驗人員成功使用昆明小鼠作為動物模型進行了攻毒試驗，在攻毒組的小鼠心肌和肺泡中發(fā)現(xiàn)了PCV3 的復(fù)制[15]。上述結(jié)果表明，PCV3 具有較廣泛的細(xì)胞嗜性，這有助于病毒的侵入和復(fù)制，但體外PCV3 的分離仍需進一步研究。

2.4 PCV3 的入侵機制

雖然對PCV3 入侵的受體和機制相關(guān)信息尚不明確，但可以肯定PCV3 的入侵機制與PCV2 不同。糖胺聚糖，包括硫酸乙酰肝素和CS-B，已被確定為是PCV2 感染所必需的附著受體，但PCV3 Cap 中不存在PVC2 Cap的硫酸乙酰肝素結(jié)合基序。此外，核仁定位信號（NoLS）與核仁磷蛋白nucleophosmin-1 （NPM1）的相互作用促進了核定位。PCV3 感染后，PK-15 細(xì)胞中的NPMI 從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)，導(dǎo)致與Cap 蛋白共定位。NPMI 的上調(diào)增強了PCV3 的復(fù)制[16]?？傮w上PCV3的復(fù)制機制已逐步被揭開，但是由于PCV3 缺乏可穩(wěn)定傳代和復(fù)制的細(xì)胞系，因此相關(guān)的研究仍需進一步驗證。

3 結(jié)語

目前，對于PCV3 的流行病學(xué)及致病機制已獲得了初步的成果，但是由于PCV3 缺乏穩(wěn)定的體外傳代細(xì)胞系，因此相關(guān)機制的研究仍受到限制。在未來，需要進一步研發(fā)出適合PCV3 復(fù)制的細(xì)胞系和復(fù)制方法，以確認(rèn)病毒的傳播途徑、在各組織內(nèi)的復(fù)制機制及病毒入侵機制，為PCV3 的致病機制研究和防控措施提供理論基礎(chǔ)。