PCV3研究進展

劉東旭，閆 滿*

1.吉林農(nóng)業(yè)科技學院，吉林吉林市 132101；2.預(yù)防獸醫(yī)學吉林省重點實驗室，吉林吉林市 132101

作為已知最小動物病毒之一的單鏈環(huán)狀DAN病毒-豬圓環(huán)病毒，最早在1974年由德國人Tischer發(fā)現(xiàn)。病毒粒子直徑為14～17 nm，無囊膜。現(xiàn)已知有PCV1、PCV2兩個血清型。PCV1是20世紀70年從豬腎細胞中發(fā)現(xiàn)的與臨床疾病無關(guān)的病毒。然而PCV2為致病性病毒，并具有較強的感染性，可通過鼻液、糞便等廢物，經(jīng)口腔及呼吸道等途徑將豬圓環(huán)病毒相關(guān)疾病（PCVAD）感染給不同年齡段的豬。2015年，北卡羅萊納州暴發(fā)了豬繁殖障礙、皮炎和腎病綜合征，母豬的死亡率及受孕率均較大幅度降低，經(jīng)檢測，發(fā)現(xiàn)了與PCV2和蝙蝠圓環(huán)病毒分別僅37%和55%同源性的PCV3的衣殼和復(fù)制酶蛋白。自從發(fā)現(xiàn)PCV3以來，已經(jīng)在巴西、中國、美國、波蘭和韓國等多個國家檢測到PCV3的存在。由于PCV2造成的廣泛感染造成了相當嚴重的經(jīng)濟損失，因此研究學者們都高度關(guān)注和重視新發(fā)現(xiàn)并同樣感染廣泛的PCV3。

1 PCV3生物學特性

PCV3做為圓環(huán)病毒科圓環(huán)病毒屬成員，與1974年發(fā)現(xiàn)的豬圓環(huán)病毒同樣為無囊膜的單鏈環(huán)狀DNA病毒。其GC含量為50%。PCV3病毒粒子直徑為17～20 nm，基因組全長約2 000 bp，呈二十面體結(jié)構(gòu)，具有3個主要ORF。此病毒鳥嘌呤和胞嘧啶所占的比率為50%，DNA擁有較高的密度，故對氯仿、乙醚等有機溶劑及酸性環(huán)境和高溫均具有一定的抵抗。常用ST、PK-15及PAM細胞對PCV2進行分離培養(yǎng)，但目前仍不清晰作為新發(fā)現(xiàn)的PCV3適用于哪些細胞系。現(xiàn)已證明，PCV3可以通過精液進行垂直傳播，Ku等從豬精液中檢出PCV3，且Palinski等從患病母豬及流產(chǎn)胎兒體內(nèi)均檢測到PCV3，也揭示了PCV3可以垂直傳播。雖然PCV3的傳播路徑可能與PCV2相似，但均沒有相關(guān)證據(jù)可以表明。但從現(xiàn)有資料來看，PCV3的感染對象似乎并不受品種、年齡及性別限制。值得關(guān)注的是，感染率最高妊娠期母豬皮膚會出現(xiàn)斑點，流產(chǎn)率會超過歷史平均水平，根據(jù)資料記載，在流產(chǎn)的窩中含有不同胎齡的木乃伊化胎兒，這點與感染PCV2流產(chǎn)母豬描述的胎兒癥狀一致。

2 PCV3基因組結(jié)構(gòu)特點

PCV3基因組主要包含至少3個從起始密碼子開始，結(jié)束于終止密碼子連續(xù)的堿基序列，5’端均包含莖-環(huán)結(jié)構(gòu)的以GTC為起始密碼子的開放式閱讀框架（ORF）-I和以ATG為起始密碼子的開放式閱讀框架（ORF）-II，其堿基序列與早期被發(fā)現(xiàn)的PCVl的莖-環(huán)結(jié)構(gòu)序完全一致。PCV3進行病毒復(fù)制時必須借助的DNA解旋酶（DNAb）就是由開放式閱讀框架（ORF）-I編碼的296個氨基酸。對于以上DNA解旋酶的進一步遺傳進化分析表明，其可能是由細胞核無核膜包裹的原核生物中的解螺旋酶重組時發(fā)生了進化，或采用宿主細胞膜融合機制的囊膜病毒的RAN合成酶蛋白與小RNA病毒樣編碼的RNA結(jié)合蛋白。開放式閱讀框架（ORF）-II編碼代謝降解物激活蛋白共含有214個氨基酸，含有2個糖蛋白的基本結(jié)構(gòu)蛋白鏈與糖鏈通過共價鍵相連蛋白鏈上連接糖鏈的位點的無信號肽胞內(nèi)蛋白。PCV2與PCV3不具備交叉免疫保護，因為PCV3的開放式閱讀框架（ORF）-II編碼的代謝降解物激活蛋白蛋白僅有30%與PCV2的ORF2編碼的代謝降解物激活蛋白同源，同源性較低，且二者在代謝降解物激活蛋白蛋白抗原表位上無任何同源性。構(gòu)成PCV3病毒核衣殼的成分比較單一，但含有主要抗原決定簇，是由開放式閱讀框架（ORF）-II編碼的代謝降解物激活蛋白。因此，PCv3疫苗的首選抗原為代謝降解物激活蛋白。關(guān)于開放式閱讀框架（ORF）-III，該蛋白由231個氨基酸組成，TCG可能是該蛋白起始密碼子，但功能仍需進一步研究，

3 PCV3檢測方法

對豬圓環(huán)病毒PCV3的確診通過養(yǎng)殖經(jīng)驗很難判斷，日常養(yǎng)殖過程中，觀察病豬表現(xiàn)取得的效果并不明顯，多數(shù)都會誤判為PCV2感染，目前的確診方式還是要通過實驗室檢測才能做到。通過實驗室檢測還發(fā)現(xiàn)了兩種病型可以混合感染。

通常情況下，PCV3常用的實驗室診斷技術(shù)方法有：①常規(guī)PCR法；②通過兩輪PCR反應(yīng)的Nested PCR；③multiplex Polymerase Chain Reaction即mPCR；④Quantitative Real-time PCR即QRPCR；⑤loop-mediated isothermal amplification，即LIA技術(shù)；⑥建立在酶聯(lián)免疫吸附實驗上，靈敏度更高的間接ELISA方法；⑦CEA法。以上方法皆可以用于實驗室診斷，但各有利弊，以常規(guī)PCR法為例，雖然該方法效率快，特異性強，但卻敏感性不高，不能對初期低病毒載量時進行檢測。熒光PCR法雖然解決了常規(guī)PCR法的難題，但成本及操作要求更高，不符合基層養(yǎng)殖需求。所以免疫學檢測方法還是最具性價比的，尤其在大量樣品的檢測上。如果推廣使用，就能在早期發(fā)現(xiàn)致病型，便于及早采取措施。

4 PCV3流行情況

2015年，在檢測豬繁殖障礙、皮炎和腎病綜合征時，發(fā)現(xiàn)了與PCV2和蝙蝠圓環(huán)病毒分別僅37%和55%同源性的PCV3的衣殼和復(fù)制酶蛋白，通過宏基因組測序，確定為圓環(huán)病毒屬。經(jīng)過了大量的各種研究和追蹤，發(fā)現(xiàn)了不僅北卡羅萊納州，其他州也存在著相同的病例，而且成廣泛分布狀態(tài)，這就已經(jīng)證明，這種致病型早已經(jīng)在美國各地廣泛流行了起來，感染率高達72.6%。2017年，波蘭研究人對2014～2017年采集的1 050份血清樣品進行回溯性檢測發(fā)現(xiàn)其PCV3陽性率高達85.7%。隨后，位于南美洲的巴西聯(lián)邦共和國、位于歐洲西南部的伊比利亞半島的西班牙王國、位于歐洲地中海的意大利共和國、位于斯堪的納維亞半島的瑞典王國和地跨亞歐大陸的俄羅斯聯(lián)邦也都檢測到PCV3的存在，可見此致病病毒已經(jīng)在全球范圍內(nèi)分布。而對我國豬病理樣品進行回溯性研究發(fā)現(xiàn)，2011年P(guān)CV3已經(jīng)在山東、浙江、安徽、江蘇及江西等地流傳。但是在我國不同地區(qū)的感染率相差極大，粵、瓊、桂、湘這類位于國家華南地區(qū)的省份感染率已經(jīng)高達46%，而位于中國中部的河南駐馬店市僅有4.2%的感染率。

5 小結(jié)

目前，PCV2在整個行業(yè)內(nèi)造成的影響仍很嚴重，PCV3的潛在危害加倍需重視。雖然各國學者對此病毒的研究已經(jīng)取得一定進展，但仍未做到徹底解決。研究出更加便利且高效的檢測方法在早期檢測上的重要性不言而喻，這樣才能進一步推動疫苗的研發(fā)，呈現(xiàn)體系化的科研保障才能確保養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。