豬圓環(huán)病毒致病機(jī)理研究進(jìn)展

王 彬，顏其貴,2!

（1. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物生物技術(shù)中心，四川 雅安 625014；2．動(dòng)物疫病與人類健康四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，四川 雅安 625014）

豬圓環(huán)病毒2 型（PCV2）是斷奶仔豬多系統(tǒng)衰竭綜合征 (PMWS)的病原，它的感染可以造成免疫抑制，引起其他相關(guān)疾病的繼發(fā)和并發(fā)感染，如增生性壞死性肺炎(PNP)、豬皮炎腎病綜合征(PDNS)、以及豬呼吸道綜合征(PRDC)、先天性震顫、腸炎、繁殖障礙等。

1 靶細(xì)胞

PCV2 的易感動(dòng)物主要是豬，PCV2 人工感染家兔和小鼠后不致病，也不會(huì)導(dǎo)致組織損傷，在人、牛、羊和馬的血清中均沒有檢測(cè)到 PCV2 抗體[1]。PCV2 的組織嗜性非常廣泛，在感染豬的淋巴結(jié)、脾臟、腎臟、肺、心臟、肝、腦、胸腺、膀胱和胰腺等各組織器官中均有病毒分布，其中以腹股溝淋巴結(jié)和脾臟中的病毒含量最高。

PCV2 感染的靶細(xì)胞主要是單核/巨噬細(xì)胞系（包括肺泡巨噬細(xì)胞、枯否氏細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞），PCV2 的抗原和核酸在這些細(xì)胞的細(xì)胞漿中含量很高；另外一些細(xì)胞，如腎上皮細(xì)胞、呼吸道上皮細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等細(xì)胞的胞漿和細(xì)胞核中偶爾也可以檢測(cè)到 PCV2 抗原和核酸。

PCV2 在體內(nèi)存在一定的組織嗜向性，RomeoE 等在母豬懷孕后的第57、75、92 天，分別向胚胎內(nèi)接種PCV2。后在胎兒的心、肝、脾、肺、腎及淋巴結(jié)中均能夠檢測(cè)到PCV2。但是在仔豬中，病毒抗原和核酸主要存在于淋巴組織中的單核巨噬細(xì)胞。以上說明感染細(xì)胞發(fā)生了轉(zhuǎn)變，一定程度上說明病毒在感染豬體內(nèi)有明顯的組織嗜向性。心肌細(xì)胞是胎兒期病毒復(fù)制的最佳場(chǎng)所，此時(shí)的病毒含量最高，復(fù)制持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)[2]。胎兒時(shí)期各器官中的巨噬細(xì)胞也能夠感染PCV2，隨著妊娠期的延長(zhǎng)，受感染的細(xì)胞量緩慢減少，直到胎兒出生后，僅能夠在巨噬細(xì)胞內(nèi)檢測(cè)到病毒，表明細(xì)胞支持病毒復(fù)制的能力在逐漸降低。下降的原因主要是病毒自身的復(fù)制機(jī)能的局限性，因?yàn)椴《局挥杏邢薜倪z傳物質(zhì)，不能編碼合成復(fù)制所需的各種酶，而主要是依靠宿主細(xì)胞的DNA 聚合酶進(jìn)行自身復(fù)制，這種DNA 聚合酶只在細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí)才有活性，所以宿主細(xì)胞的類型直接影響到病毒的復(fù)制增殖。

2 細(xì)胞凋亡機(jī)制

隨著研究的不斷深入，很多學(xué)者發(fā)現(xiàn) PCV2 感染后豬體內(nèi)的免疫細(xì)胞發(fā)生變化，推測(cè)是由PCV2 干擾免疫防御，從而能在體內(nèi)進(jìn)行增值而引起。近年來已有研究證實(shí) PCV2 的 ORF3 與 PCV2誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡有關(guān)，Liu 等[3]用酵母雙雜交系統(tǒng)尋找與 PCV2 ORF3 蛋白互作蛋白，篩選結(jié)果表明與 E3 泛素連接酶 pPirh2 發(fā)生互作，ORF3 蛋白與 pPirh2 在 PK-15 細(xì)胞內(nèi)的免疫共沉淀和共定位試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了二者的相互作用。研究證實(shí)在酵母細(xì)胞內(nèi) ORF3 蛋白與pPirh2 的 p53 結(jié)合區(qū)域發(fā)生了作用。p53 是腫瘤抑制基因，控制 DNA 的損傷修復(fù)、細(xì)胞周期停滯和細(xì)胞凋亡。正常情況下，因?yàn)镸dm2、Pirh2 或COP1 的調(diào)節(jié)作用，p53 維持較低的水平。Liu 等在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在PCV2 感染細(xì)胞內(nèi)pPirh2 的表達(dá)減少，在PCV2 感染細(xì)胞或 ORF3 轉(zhuǎn)染細(xì)胞內(nèi)p53 的表達(dá)明顯增加。結(jié)果表明，PCV2 ORF3 蛋白與 pPirh2 作用，抑制了 pPirh2 的穩(wěn)定作用，導(dǎo)致 p53 過表達(dá)，從而引起細(xì)胞凋亡。Karuppannan 等[4]對(duì)ORF3 蛋白研究表明，ORF3 蛋白和p53 競(jìng)爭(zhēng)與pPirh2 結(jié)合，導(dǎo)致pPirh2 在細(xì)胞內(nèi)生理定位改變，明顯減弱pPirh2的穩(wěn)定性。由于pPirh2 的水平降低而導(dǎo)致p53 的水平升高，從而引起細(xì)胞凋亡。而 ORF3 蛋白中的20～65 位氨基酸在競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合中起到重要作用。

3 免疫抑制

PMWS 病豬表現(xiàn)為嚴(yán)重的淋巴組織損傷，包括淋巴細(xì)胞缺失和淋巴組織的巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)等典型特征。Segales 等[5]利用流式細(xì)胞儀對(duì)感染豬外周血液中白細(xì)胞變化進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)單核細(xì)胞增加，B 淋巴細(xì)胞和CD4 T 淋巴細(xì)胞減少，而Darwich 等對(duì)PCV2 感染豬研究結(jié)果也顯示CD4+、CD8+和CD4+CD8+細(xì)胞亞群顯著下調(diào)。司興奎等[6]對(duì)PCV2 感染對(duì)豬外周血單核細(xì)胞亞群含量變化進(jìn)行了研究，結(jié)果PCV2 感染后期B 細(xì)胞含量明顯降低，而Tc 細(xì)胞含量在病毒感染初期下調(diào)，隨后迅速恢復(fù)；NK 細(xì)胞、記憶/激活Th 細(xì)胞、幼稚型Th 細(xì)胞含量顯著下調(diào)，說明病毒感染對(duì)機(jī)體的體液免疫、細(xì)胞免疫及回憶應(yīng)答反應(yīng)均造成了影響。這些研究表明，PCV2 引起了淋巴細(xì)胞凋亡，抗原遞呈細(xì)胞遞呈抗原能力的減弱，B 淋巴細(xì)胞和CD4 T細(xì)胞的機(jī)能下降，從而使機(jī)體免疫防御受到抑制。

細(xì)胞因子在免疫應(yīng)答過程中扮演著重要角色，IL-2、IL-12 和IFN-γ 被認(rèn)為是T 細(xì)胞向Th1 方向分化的關(guān)鍵細(xì)胞因子，參與細(xì)胞免疫；而IL-4，IL-10 等是促進(jìn)T 淋巴細(xì)胞向Th2 方向分化的細(xì)胞因子，促進(jìn)B 細(xì)胞增殖分化和抗體的產(chǎn)生。Darwich 等[7]對(duì)細(xì)胞因子研究表明感染PCV2 的豬扁桃體中IFN-γ 和 胸 腺 中 的IL-10 的mRNA量表現(xiàn)為明顯上調(diào)表達(dá)，腹股溝淋巴結(jié) 中IL-4、IL-10、IL-12 和IFN-γ，扁桃體中IL-4，以及脾臟中IL-4、IL-12 mRNA 量均有所下降。Kekarainen等[8]研究也證實(shí)，PCV2 能誘使培養(yǎng)的外周血液?jiǎn)魏思?xì)胞分泌IL-10 而其他細(xì)胞因子下調(diào)，相關(guān)研究還證實(shí)，血漿中IL-10 的升高不但與PMWS 的發(fā)生是相關(guān)的，而且與血清中病毒量增高相關(guān)[9]。Vincent 等[10]研究表明，PCV2 使外周血液?jiǎn)魏思?xì)胞與有絲分裂原的反應(yīng)減弱或喪失，并能阻斷干擾素產(chǎn)生細(xì)胞分泌干擾素?？梢姡琍CV2 可以通過影響細(xì)胞因子的產(chǎn)生來抑制機(jī)體的免疫防御。

總之，這些研究表明，PCV2 可能是依賴于自身組成元件或其他未知的輔助因子的免疫調(diào)節(jié)活性來誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞凋亡和抑制細(xì)胞因子的產(chǎn)生，從而引起機(jī)體免疫抑制。

4 促發(fā)因素

PCV2 缺乏自身的酶系統(tǒng)因此完全依賴其感染細(xì)胞的酶。目前，在病毒感染細(xì)胞內(nèi)僅發(fā)現(xiàn)有4 種病毒蛋白，使得PCV2 不能積極地改變宿主的免疫反應(yīng)，而必須依靠其他病原或因子共同作用。

資料表示，PCV2 與PPV、PRRSV、豬肺炎支原體與細(xì)菌尤其是革蘭氏陰性菌等共同感染，增強(qiáng)了病毒復(fù)制，加重了PCV2 感染的臨床癥狀。免疫刺激物和疫苗也增強(qiáng)了病毒復(fù)制，產(chǎn)生嚴(yán)重的病癥，由此推斷免疫系統(tǒng)受到了激活，促進(jìn)了PCV2 的增殖，或者其他未知因素可能增強(qiáng)了2 種共同感染病毒的增殖。很多實(shí)驗(yàn)證實(shí)，單一接種病毒不會(huì)出現(xiàn)臨床疾病，即使在淋巴組織中存在大量的病原。然而，有趣的是，在免疫刺激條件下用PCV2 感染性克隆DNA 轉(zhuǎn)染SPF 豬，PMWS 也能發(fā)生[12]，進(jìn)一步說明免疫系統(tǒng)激活對(duì)PMWS 的發(fā)生是十分重要的。

Krakowka 等[13]研究表明病毒在組織的存在量與疾病的嚴(yán)重程度是直接相關(guān)的。甚至有研究發(fā)現(xiàn)，盡管一定量的病毒在組織（淋巴組織、肝臟等）內(nèi)，但完全沒有癥狀出現(xiàn)，而一旦病毒量達(dá)到或超過1011PCV2 基因/g，就會(huì)有明顯的臨床癥狀出現(xiàn)。

Louise 等[14]進(jìn) 行 引 發(fā)PMWS 的協(xié)同因子試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，PMWS 豬提取的PCV2 DNA 與未發(fā)病豬提取的PCV2 DNA 編碼cap 蛋白的基因出現(xiàn)19 個(gè)氨基酸的差異，編碼rep 蛋白的基因存在2 個(gè)氨基酸的差異，結(jié)果推測(cè)PCV2 毒株的變異可能是PCV2 引發(fā)PMWS 的重要因素之一。

此外，飼養(yǎng)管理?xiàng)l件對(duì)PCV2 的感染也是至關(guān)重要的，不良的飼養(yǎng)管理?xiàng)l件也是引發(fā) PMWS 的因素之一。

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