豬圓環(huán)病毒2型（PCV2）：發(fā)病機(jī)理及與先天性免疫的相互作用（I）

張凡慶

摘 要：豬圓環(huán)病毒2型（Porcine Circovirus type 2，PCV2）是豬圓環(huán)病毒相關(guān)疾病（Porcine Circovirus–Associated Disease，PCVAD）的主要病原。病毒對(duì)淋巴組織具有嗜性，會(huì)導(dǎo)致豬的淋巴系統(tǒng)功能衰竭和免疫抑制。免疫刺激或其他病原共同感染會(huì)使該病加重。PCV2寄生在特定的免疫細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞中，并調(diào)節(jié)它們的功能。感染豬的IL-10和促炎性細(xì)胞因子上調(diào)會(huì)促進(jìn)發(fā)病。豬的遺傳特性將影響其對(duì)PCV2的易感性，但是病毒毒力的遺傳決定簇目前還不清楚。PCV2 DNA和蛋白質(zhì)與多種細(xì)胞基因相互作用，控制免疫反應(yīng)，調(diào)節(jié)病毒的復(fù)制和致病。中和抗體和細(xì)胞介導(dǎo)免疫是重要的免疫相關(guān)保護(hù)。雖然目前有有效的疫苗，但是PCV2的變異株不斷出現(xiàn)。盡管現(xiàn)在對(duì)了解PCV2的致病機(jī)理和免疫相互作用已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，但仍舊存在很多問(wèn)題有待解決。

關(guān)鍵詞：豬圓環(huán)病毒2型；斷奶仔豬多系統(tǒng)衰竭綜合癥；豬圓環(huán)病毒相關(guān)疾病；致病機(jī)理；免疫相互作用；細(xì)胞因子

中圖分類號(hào)：S816 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C 文章編號(hào)：1001-0769（2014）05-0074-02

1998年發(fā)現(xiàn)的豬圓環(huán)病毒2型（Porcine Circovirus type 2，PCV2）是一種新出現(xiàn)的豬病病原[1]，對(duì)全世界養(yǎng)豬業(yè)造成重大經(jīng)濟(jì)損失[2-4]。由PCV2引發(fā)的疾病綜合征最早被稱為斷奶仔豬多系統(tǒng)衰竭綜合征（Postweaning Multisystemic Wasting Syndrome，PMWS）[5，6]。PCV2感染還與越來(lái)越多的疾病表現(xiàn)有關(guān)，如繁殖障礙、腸道疾病和呼吸道癥狀。在美國(guó)，該病被重新命名為豬圓環(huán)病毒相關(guān)疾病（Porcine Circovirus–Associated Disease，PCVAD），歐洲命名為豬圓環(huán)病毒病（Porcine Circovirus Disease，PCVD）[7-8]。

PCV2是感染哺乳動(dòng)物最小的病毒。病毒為單股環(huán)狀DNA，大小約1.7 Kb，PCV2的復(fù)制嚴(yán)格依賴于宿主細(xì)胞機(jī)制[4，9，10]。因此，病毒復(fù)制時(shí)，PCV2與多種細(xì)胞因子相互作用來(lái)調(diào)節(jié)宿主免疫功能，導(dǎo)致細(xì)胞因子失去平衡、免疫抑制和疾病[9，11]。雖然PCV2是PCVAD的主要致病源，但是并非所有感染PCV2的豬都會(huì)發(fā)展為PCVAD[12]。同時(shí)感染其它豬病病原或疫苗和佐劑免疫刺激后會(huì)加重PCVAD[12]。最近，在人的輪狀病毒疫苗中分離到豬圓環(huán)病毒，促使美國(guó)食品與藥品管理局（FDA）暫時(shí)推遲該疫苗的使用[13]，同時(shí)人們對(duì)該病毒產(chǎn)生了額外但是完全不同的興趣。

本文綜述了目前對(duì)PCV2的致病機(jī)理及與宿主免疫系統(tǒng)相互作用的最新認(rèn)識(shí)，目的是發(fā)現(xiàn)知識(shí)不足和為將來(lái)的研究提供方向。對(duì)PCV2其它方面（如傳染病學(xué)、病理學(xué)、臨床疾病、免疫學(xué)、分子生物學(xué)、疫苗和遺傳變異）的綜述請(qǐng)參考其它的文獻(xiàn)[2，3，7-12，14-20]。

1 基因組的組成和分類

1.1 豬圓環(huán)病毒I型

豬圓環(huán)病毒（Porcine circovirus，PCV）最先報(bào)道是在1974年，人們?cè)谖廴镜呢i腎細(xì)胞系（PK-15）中發(fā)現(xiàn)了乳頭多瘤空泡病毒樣和小核糖核酸病毒樣顆粒[21]。很快證實(shí)該病毒的基因組為單股環(huán)狀DNA分子[22]，于是將其命名為圓環(huán)病毒（PCV）。在全世界豬場(chǎng)報(bào)道了PCV的廣泛感染豬群：如在1986年，柏林大約77 %～95 %的豬血清陽(yáng)性[23]。PK-15細(xì)胞來(lái)源的PCV對(duì)豬沒(méi)有致病性[23，24]。小型豬[23]、缺乏初乳的仔豬[24]和無(wú)菌豬[25]實(shí)驗(yàn)性地感染PCV不會(huì)發(fā)生疾病和病理?yè)p傷[26]。無(wú)特定病原體豬實(shí)驗(yàn)性地感染PK-15細(xì)胞來(lái)源的PCV的感染性克隆也得到了相同的結(jié)果。

1.2 豬圓環(huán)病毒2型

在1998年，人們?cè)诨加邢男约膊。ìF(xiàn)在稱為PCVAD）的仔豬分離到PCV變異株[7，8]。隨后人們將PK-15細(xì)胞來(lái)源的非致病性PCV命名為PCV1，PCVAD相關(guān)的變異株命名為PCV2[2，3]。序列分析表明PCV2與PCV1只有大約68 %的核苷酸序列相關(guān)性[1，27，28]。針對(duì)PCV1的單克隆抗體不能識(shí)別PCV2[29]，說(shuō)明了這兩種病毒在進(jìn)化上有關(guān)系，但是抗原性和表型上有差異。目前，在全世界豬群發(fā)現(xiàn)了至少3種PCV2基因型（PCV2a、PCV2b、PCV2c）[19]。

1.3 分類和基因組組成

PCV1和PCV2都是環(huán)狀病毒科環(huán)狀病毒屬的成員[4]。PCV2基因組組成和復(fù)制策略與植物雙生病毒和矮縮病毒相似[4]。在環(huán)狀病毒屬中的病毒有11種，包括PCV1、PCV2和一些禽類圓環(huán)病毒。PCV基因組為單股環(huán)狀DNA，大小約為1.7 Kb，PCV2的基因組縮減到最基本的長(zhǎng)度需求，發(fā)揮病毒的兩個(gè)基本功能：復(fù)制和病毒基因組包裝[4]。

形態(tài)學(xué)上，PCVs是小的，無(wú)衣殼，二十面體病毒顆粒，大小約15～20 nm[4]。PCV病毒子是T=1的結(jié)構(gòu)，包含60個(gè)拷貝的衣殼蛋白[30]。基因組包括兩個(gè)主要的開(kāi)放閱讀框（ORFs）：ORF1編碼復(fù)制酶蛋白（Rep），ORF2編碼衣殼蛋白（Cap，圖1）。rep和cap基因方向相反，形成了雙義基因組的結(jié)構(gòu)[4]。Rep和Rep由RNA轉(zhuǎn)錄子剪切形成。在rep基因和cap基因5端之間有病毒復(fù)制的起始位點(diǎn)（Ori），它是一個(gè)莖環(huán)結(jié)構(gòu)[4] （圖1）。研究證明PCV1和PCV2的rep和Ori是完全可以互換的[31-35]，表明了兩株病毒的部分功能域具有保守性。PCV1和PCV2基因組的可交換性為研發(fā)改良的弱毒疫苗（MLV），以及詳細(xì)分析PCV2基因結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系提供了強(qiáng)大的工具。□□

（未完，待續(xù)）

原題名：Porcine Circovirus Type 2 （PCV2）： Pathogenesis and Interaction with the Immune System（英文）

原作者：Xiang-Jin Meng（美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)院獸醫(yī)學(xué)生物醫(yī)學(xué)和病理學(xué)系）