3種亞群PCV-2感染性克隆的構建及體內外感染性

李薇，羅維，余興龍，李潤成，白霞，葛猛，王亞，向衛(wèi)軍，李晶

（湖南農業(yè)大學 動物醫(yī)學院，湖南 長沙 410128）

豬圓環(huán)病毒（Porcine Circovirus，PCV）為小型、環(huán)狀雙義單鏈DNA病毒，屬于圓環(huán)病毒科，圓環(huán)病毒屬，PCV包括圓環(huán)病毒 1（PCV-1）和圓環(huán)病毒2（PCV-2）2種病毒，其中PCV-1對豬無致病力，而PCV-2與豬的多種疾病有關，如斷奶仔豬多系統(tǒng)衰竭綜合癥（PMWS）和皮炎腎病綜合癥（PDNS）及PCV-2相關性豬呼吸道疾病綜合癥、繁殖障礙、增生性腸炎等，這些病統(tǒng)稱為豬圓環(huán)病毒?。≒CVD）。根據基因組的同源性分析，PCV-2可分成2個基因群，即1群（1 767 bp）和2群（1 768 bp）。1群PCV2又可分為1A、1B、1C共3個亞群（以上簡稱“三個亞群”）；2群PCV2又可分為2A、2B、2C、2D、2E共5個亞群[1-2]。2004年，加拿大東部地區(qū)豬群中 PCVD危害明顯加重，這與當地出現了 1群PCV-2的毒株有關[2]，類似的情況也見于美國和歐洲[3]。Grau-Roma等[4]發(fā)現所有的1群PCV-2毒株全部來自發(fā)生PMWS的豬場，而從無PMWS的豬場中只能分離到2群PCV-2，也表明1群PCV-2比2群PCV-2致病性可能更強。Opriessnig等[5]發(fā)現不同PCV-2分離株間也存在毒力差異，這可能是感染PCV-2的豬不發(fā)病現象普遍存在的原因，提示應從不同基因群內各亞群上來研究毒株與毒力的關系。臨床上，同一豬體內可以同時感染多種不同基因群或基因亞群的PCV-2毒株[1,4,6]，從而使研究毒株與毒力之間的關系變得更加復雜。筆者構建了 1群PCV-2共3種基因亞群1A、1B和1C的感染性克隆，以便更好地研究1群PCV-2不同毒株與毒力的關系。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 病料和細胞及小鼠

含1B PCV-2的病料來源于湖南邵陽某豬場疑似PMWS樣品；含1A和1C PCV-2的病料從疑似PMWS病料在小鼠上傳代獲得；無PCV-1的PK-15細胞由中國農業(yè)大學楊漢春教授惠贈[7]；20 g左右的昆明小鼠購自湖南省疾病控制中心。

1.1.2 主要試劑及培養(yǎng)基

Taqplus DNA聚合酶、Taq酶、瓊脂糖凝膠回收試劑盒、質粒提取試劑盒分別購自天為時代生物有限公司；DL2000 DNA Marker、T4連接酶、限制酶SacⅡ、pMD-18T試劑盒為TaKaRa公司產品；其他化學試劑均為國產分析純。

MEM 培養(yǎng)基、新生犢牛血清、谷氨酰胺為GIBCO產品；羊抗鼠熒光二抗產品均購自 Sigma公司；Lipofectamine2000購自Invitrogen公司。

1.2 方 法

1.2.1 引物的設計與合成

借助DNAStar，將GenBank上已登錄的PCV-2基因組序列作同源性比較后，設計并合成PCV-2引物（表1），表1中Fp1及Rp1引物均包含基因組中491 nt處唯一的SacⅡ限制酶切序列，用下劃線標示。

表1 PCV-2引物Table 1 Primers of PCV-2

1.2.2 3個亞群PCV-2全基因組的PCR擴增

適量含1A、1B、1C共3種亞群毒株的病料勻漿后，按蛋白酶K、酚、氯仿抽提方法提取基因組，用PCV-2基因組全長引物Fp1和Rp1擴增PCV-2全長基因組，PCR反應程序為：94℃預變性5 min，94 ℃變性30 s，68℃退火30 s，72 ℃延伸90 s，30個循環(huán)，72 ℃延伸7 min，最后用1%的瓊脂糖凝膠電泳鑒定。

1.2.3 PCR擴增產物的克隆與鑒定

PCR 產物用瓊脂糖凝膠回收試劑盒回收后，與pMD-18T載體連接，轉化DH5α感受態(tài)細胞。用PCR方法鑒定重組菌落，并將陽性菌落接種到LB液體培養(yǎng)基培養(yǎng)過夜，菌液送英韋創(chuàng)津公司進行基因測序。

1.2.4 3個亞群PCV-2基因組轉染PK-15細胞

用堿裂解法大量提取測序正確的陽性重組質粒，用SacⅡ限制酶切出PCV-2全長基因序列，將此序列回收后再用T4連接酶16 ℃連接過夜，讓其自身連接，回收連接產物，并用核酸蛋白定量儀測定其核酸含量，連接產物分別命名為icRP8（1A）、icP0 （1B）、icP4-1 （1C）。待PK-15細胞生長至90%滿度，采用Invitrogen公司的Lipofectamine2000 將上述3種連接物分別轉染PK-15細胞，轉染過程參照其產品說明書。

1.2.5 感染性克隆在 PK-15細胞上傳代及體外感染性的測定

轉染的1A、1B、1C亞群感染性克隆分別在PK-15細胞上盲傳至第5代，按常規(guī)法提取基因組后，用PCV-2全長引物Fp1和Rp1擴增PCV-2，并直接取PCR產物送英韋創(chuàng)津公司測序分析。用胰酶消化培養(yǎng)72 h第5代的細胞，滴加到帶圓孔鍍膜載玻片上的圓孔中，并在5% CO2、37 ℃條件下繼續(xù)培養(yǎng)4～5 h，待其貼壁，之后甩掉培養(yǎng)液，用PBS洗滌，80%的冷丙酮4 ℃固定30 min，甩掉固定液，風干干燥，后加1∶20稀釋的抗PCV-2的鼠高免血清[8]，37℃作用1 h，PBS泡洗后，再滴加0.01%伊文斯蘭1∶64倍稀釋的羊抗鼠熒光抗體，37 ℃作用1 h，PBS泡洗3次，干燥后滴加50%甘油磷酸緩沖液，置OLYMPUS BX51熒光顯微鏡下觀察。

1.2.6 PCV-2 感染性克隆體內感染性的測定

取20 g左右的昆明小鼠，分4組，每組6只。第1組至第3組分別接種1A、1B、1C亞群感染性克隆的第5代細胞培養(yǎng)物。第4組接種正常的PK-15細胞培養(yǎng)物。接種方式均為腹腔注射結合滴鼻。在接種后第5天分別尾靜脈取血，提取血液中的總DNA，用PCV-2檢測性引物檢測PCV-2，用PCV2 1A、1B、1C亞型的特異性引物進一步檢測3種亞型。

2 結果與分析

2.1 3個亞群PCV-2全長基因組的克隆

由瓊脂糖凝膠電泳結果可以看出，用 PCR方法，從病料中擴增出了預期大小的 1.8 kb左右的DNA片段。此片段與pMD-18T載體連接后，經PCR鑒定后獲得的重組質粒分別命名為RP8、P0和P4-1 （GenBank登錄號分別為 FJ716704、EU095020、FJ667588）。同源性分析表明，RP8代表的 PCV-2序列屬于PCV-2中的1A亞群序列，P0為PCV-2 1B亞群，P4-1為PCV-2 1C亞群序列。

2.2 3個亞群感染性克隆的構建

1A、1B、1C亞群的重組質粒用SacⅡ限制酶均能成功切出1 800 bp的PCV-2基因片段，構建的感染性克隆轉染的細胞分別連續(xù)盲傳 5次后，經PCR檢測，用引物Fp1和Rp 1分別擴增出了1 800 bp的PCV-2目的片段。用間接免疫熒光檢測轉染的第5代細胞（圖 1），可見熒光主要分布在細胞質中，沒有PCV-2感染的細胞呈紅色。PCR結果和免疫熒光結果表明感染性克隆構建成功，已經產生出子代PCV-2。

圖1 3個亞群PCV-2感染性克隆免疫熒光結果（40×0.75）Fig.1 ⅠFA results of an infectious molecular clones of three subgroups of PCV-2 （40×0.75）

2.3 3個亞群感染性克隆的體內感染性

將1A、1B、1C感染性克隆的細胞培養(yǎng)物分別接種3組小鼠后，用引物Fp2和Rp2進行 PCR擴增，分別能從3組小鼠中檢測到500 bp左右的PCV-2特異性片段，而對照組沒有。用PCV-2亞型特異引物擴增，接種PCV-2 RP8第1組老鼠只能用1A型引物擴增出140 bp左右的特異條帶，接種P0的第2組老鼠只能用1B型引物擴增出230 bp左右的特異條帶，接種P4-1的第3組老鼠只能用1C型引物擴增出560 bp左右的特異條帶（圖2），但是接種小鼠不表現任何臨床癥狀。PCR結果表明，構建的1A、1B、1C亞群的感染性克隆，即RP8、P0和P4-1毒株在小鼠體內都具有感染能力。

圖2 PCV-2的3個亞群特異性引物小鼠內PCR檢測結果Fig.2 PCR amplication result of three subgroups of PCV-2 in mice using specific subgroup primers

3 結論與討論

將獲得的1A、1B、1C亞群毒株的基因組通過酶切自身連接環(huán)化的方法分別構建成不同的感染性克隆，轉染PK-15細胞并傳代，PCR與IFA檢測均證明構建的1A、1B、1C感染性克隆在體外均具有感染性。為進一步研究1A、1B、1C感染性克隆在體外的感染性，分別將1A、1B、1C感染性克隆的細胞培養(yǎng)物接種小鼠，并采取滴鼻與腹腔注射結合的接種方式，以確保病毒能接到小鼠體內。PCR檢測證明1A、1B、1C感染性克隆在小鼠體內也具有感染性。

越來越多的資料支持1群PCV-2是毒力更強的毒株[3,4,9-12]的觀點。1群PCV-2的不同亞群間是否存在著毒力的差異，還有待研究。從病豬體內分離的病毒，往往是多種PCV-2毒株的混合物，不利于弄清不同類型PCV-2與毒力的關系。2000年Fenaux等[13]首次報道利用感染性分子克隆接種SPF豬，并復制出 PCV-2典型的臨床癥狀和病理變化。Opriessnig等[1]構建了 2個可引起感染豬不同臨床癥狀的PCV-2毒株的感染性克隆，因此，可構建不同類型毒株的感染性克隆來研究其與毒力的關系。

從病料中克隆的3個PCV-2全基因經測序分析，分別屬于PCV-2的1A、1B、1C亞群，其中1B亞群分離自湖南邵陽某豬場疑似PMWS豬淋巴組織，1A、1C亞群則是將該疑似PMWS豬病料接種小鼠并在小鼠體內傳代獲得的，將在小鼠內獲得的毒株序列與GenBank收錄的所有PCV-2序列進行同源性比較，發(fā)現很多PCV-2序列與本試驗小鼠內獲得序列的同源性在99%以上，表明在傳代小鼠體內獲得的毒株也普遍存在于豬群中，后來經檢測，在原始病料中即含有同樣的1A與1C亞型病毒。

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英文編輯：羅文翠