豬圓環(huán)病毒3型的病原學(xué)特征及檢測技術(shù)研究進(jìn)展

莊金秋 ，梅建國 ，王 艷 ，莫 玲 ，李 峰

（1.山東省濱州畜牧獸醫(yī)研究院，山東 濱州 256600；2.濱州貝爾凱瑞生物技術(shù)有限公司，山東 濱州 256600）

豬圓環(huán)病毒3型（PCV3）為圓環(huán)病毒科圓環(huán)病毒屬新發(fā)現(xiàn)的傳染病病原。2016年美國首次報道了該病的發(fā)生與流行[1]，隨后PCV3感染在美國、波蘭、韓國、中國等國家相繼被報道并迅速在世界范圍內(nèi)蔓延開來，引起了世界各國的高度重視和密切關(guān)注。PCV3感染可引起豬的皮炎腎病綜合征、繁殖障礙及心臟和多系統(tǒng)的炎癥反應(yīng)?；疾∧肛i受孕率降低，流產(chǎn)率增加，生下不同胎齡的死胎、木乃伊胎；患病仔豬出現(xiàn)多器官系統(tǒng)的功能紊亂[2]，給全世界的生豬養(yǎng)殖造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失。本文對PCV3的病原學(xué)特征及國內(nèi)外最新檢測技術(shù)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為獸醫(yī)科研工作者和廣大養(yǎng)殖業(yè)主更好地了解和防治本病提供參考。列同源性進(jìn)行比對分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)我國PCV3/CN/Hubei-618/2016、PCV3-China/GD2016毒株與美國PCV3毒株的同源性分別為99.1%～99.6%和97.4%～98.5%。

3 病毒的病原學(xué)特征

3.1 病毒的形態(tài)特征及理化特性

1 病毒的由來和發(fā)現(xiàn)

2016年，美國堪薩斯州立大學(xué)科研人員利用宏基因組測序技術(shù)，從患有皮炎腎病綜合征（PDNS）和繁殖障礙母豬及其流產(chǎn)胎兒體內(nèi)首次鑒定出PCV3。作為一種新發(fā)現(xiàn)病原體，PCV3對豬的致病性及在豬圓環(huán)病毒相關(guān)疾病（PCVAD）中作用，以及現(xiàn)有商品化PCV2疫苗對其免疫效力等方面有待進(jìn)一步的研究。

2 病毒的分類地位

PCV3 在分類上屬于圓環(huán)病毒科（Circoviridae）圓環(huán)病毒屬（Circovirus）成員。圓環(huán)病毒科包含3個病毒屬，分別為圓環(huán)病毒屬(Cirocovirus) ，環(huán)形病毒屬(Gyrovirus) 和指環(huán)病毒屬(Anellovirus) 。2016年前，豬圓環(huán)病毒（Porcine circovirus，PCV） 全 球范圍內(nèi)僅發(fā)現(xiàn)PCV1和PCV2兩種基因型。其中，PCV1被認(rèn)為是豬腎細(xì)胞PK-15污染物，但不產(chǎn)生細(xì)胞病變效應(yīng)，對豬無致病性。PCV2是引起斷奶仔豬多系統(tǒng)衰竭綜合征（PMWS）主要病原，與PDNS、豬呼吸道疾病綜合征（PRDC）、繁殖障礙、增生性壞死性肺炎（PNP）和腸炎等疾病密切相關(guān)，均為PCVAD。進(jìn)化樹分析表明PCV3 與 PCV1、PCV2、犬圓環(huán)病毒和蝙蝠圓環(huán)病毒的進(jìn)化枝具有共同的祖先。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)何啟蓋教授課題組通過對PCV3全基因組及部分基因組序列進(jìn)化分析表明，我國PCV3包括兩個亞群，3a及3b，其中3a和美國參考PCV3毒株處于同一分支，具有很近的同源進(jìn)化關(guān)系。Fan等[3]（2017）、Shen等[4]（2017）分別對我國PCV3毒株與美國PCV3毒株的全基因組序

PCV是目前發(fā)現(xiàn)的可以自主復(fù)制的最小的哺乳動物病毒。與PCV1和PCV2一樣，PCV3為單股環(huán)狀DNA病毒，病毒粒子呈二十面體結(jié)構(gòu)，無囊膜，直徑為17～20 nm。PCV對不良環(huán)境抵抗力較強(qiáng)，可于酸性環(huán)境中（pH=3）存活較長時間，無血凝性，耐熱性良好。由于PCV無囊膜，因此對氯仿、碘酒、酒精等有機(jī)溶劑不敏感，但對苯酚、季胺類化合物、氫氧化鈉和氧化劑等較敏感。鑒于PCV3與PCV2屬于同一病毒科，推測兩者理化特性相似，可采用相同消毒劑和消毒方法處理PCV3污染的圈舍、環(huán)境、運(yùn)輸工具等。

3.2 病毒的基因組結(jié)構(gòu)及功能

PCV3基因組全長2 000 bp，包含3個主要開放閱讀框（ORF）。分別編碼與圓環(huán)病毒同源的Rep蛋白，Cap蛋白和一個特有的ORF3蛋白。Cap蛋白為PCV主要結(jié)構(gòu)蛋白，誘導(dǎo)動物機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答。PCV2與PCV3 Cap蛋白氨基酸同源性僅為30%，兩者間存在交叉免疫保護(hù)可能性較低。湛洋等[5]研究表明，PCV2和PCV3的Cap蛋白結(jié)構(gòu)及抗原性存在明顯差異，因此推測PCV2和PCV3間無交叉免疫保護(hù)特性。

3.3 病毒的培養(yǎng)特性

目前，豬腎細(xì)胞（PK-15、SK）和豬睪丸細(xì)胞（ST）常用于PCV2分離與培養(yǎng)，推測PCV3可在此類細(xì)胞中增殖。

4 病毒的流行病學(xué)與致病性

不同性別、年齡和品種的豬均可感染PCV3，但以妊娠母豬和仔豬更易感。PCV3感染可導(dǎo)致母豬出現(xiàn)厭食癥狀，皮膚出現(xiàn)多灶性丘疹、斑點(diǎn)和淺表性皮炎，生產(chǎn)性能下降；妊娠母豬發(fā)生繁殖障礙，產(chǎn)弱胎、死胎、木乃伊胎和弱仔豬，病情嚴(yán)重甚至造成急性死亡；不同胎齡胎兒均可發(fā)生流產(chǎn)?；疾∽胸i出現(xiàn)多器官系統(tǒng)的功能紊亂。PCV3可以在感染豬的腦（包括死胎樣本腦中）、肺（包括死胎）、淋巴結(jié)、扁桃體、精液和血清被檢測到[6-8]。這些結(jié)果顯示PCV3存在于豬的不同組織中，且存在垂直傳播的風(fēng)險。

5 病毒檢測技術(shù)研究進(jìn)展

5.1 病毒的分離培養(yǎng)

病毒分離與鑒定是確診疫病最準(zhǔn)確的檢測方法。由于成年患病動物常缺乏臨床癥狀而導(dǎo)致病毒血癥期難以掌握，從而影響病毒分離，因此通常從流產(chǎn)胎兒或死胎的組織樣品中分離病毒。Palinski等利用ST和PK-15細(xì)胞從胎兒組織勻漿中分離到了PCV3。

5.2 血清學(xué)檢測技術(shù)

Palinski等利用PCV3特異性單克隆抗體染色患病豬組織切片，建立了免疫組化方法，觀察PCV3組織嗜性及其組織內(nèi)分布情況；利用原核表達(dá)的PCV3 Cap蛋白包被ELISA板，建立了檢測PCV3抗體的間接ELISA方法；針對Cap蛋白制備單克隆抗體，建立了免疫熒光檢測方法。

5.3 分子生物學(xué)檢測技術(shù)

5.3.1 PCR

Ku等[9]率先報道了我國豬群中存在PCV3感染。設(shè)計PCR引物對遼寧、江西、重慶、安徽、福建、河北、河南、湖南、江蘇、浙江和沈陽等11個?。ㄊ校?5個豬場的222份組織樣本進(jìn)行PCV3檢測，結(jié)果表明，PCV3在這11個?。ㄊ校┚辛餍?，豬場陽性率為68.6%（24/35），樣本陽性率為34.7%（77/222），其中PCV3和PCV2雙重感染陽性率為15.8%（35/222）。龐笑語等[10]針對PCV3 Cap基因設(shè)計引物，建立了一種快速、敏感、特異的PCR檢測方法。利用該方法對從河北省豬場收集的168份疑似樣品進(jìn)行檢驗，檢出陽性樣本9份，表明河北豬群存在PCV3感染。徐朋麗等[11]也建立了PCV3的PCR檢測方法，對PCV3的最低檢出量為61.9拷貝/μL。通過該方法對河南省133份臨床樣品進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示PCV3陽性率為29%（38/133），表明PCV3在河南已有流行。賀會利等[12]采用PCR對廣西某豬場腹瀉死亡仔豬的病料樣品進(jìn)行PCV3檢測，在病料樣品中也檢測到PCV3。PCR方法為監(jiān)測PCV3在我國豬群中的流行情況及對PCV3的防控提供了技術(shù)支持。

5.3.2 熒光定量PCR

Palinski等利用實時熒光定量PCR從流產(chǎn)胎兒中檢測出PCV3，且在患病母豬的皮膚、腎臟、肺臟和淋巴結(jié)等組織典型病灶中發(fā)現(xiàn)有PCV3抗原，表明PCV3已在美國豬群內(nèi)流行，有可能是母豬繁殖障礙的主要致病因子。熒光定量PCR方法的建立使PCV3的檢測更為快速、簡便、經(jīng)濟(jì)、實用，為PCV3感染的早期診斷提供了有力的技術(shù)支持。

5.3.3 原位雜交

Phan等[13]利用靶向PCV3的探針進(jìn)行原位雜交調(diào)查了3頭患有心臟和多器官炎癥的仔豬心臟和肺中的PCV3，結(jié)果顯示，在呈現(xiàn)彌漫性肌漿/胞漿性反應(yīng)的多灶性心肌細(xì)胞、發(fā)炎小動脈中膜的平滑肌細(xì)胞和心肌中的炎癥細(xì)胞中較少檢測到PCV3，在肺切片中未檢測到PCV3。

6 小結(jié)

圓環(huán)病毒病是國際公認(rèn)的危害養(yǎng)豬業(yè)的的3大疾?。ㄘi瘟、豬藍(lán)耳病、豬圓環(huán)病毒?。┲?。目前針對PCV3的研究尚處于起步階段，需盡快開展相關(guān)檢測技術(shù)研究，建立PCV3快速、靈敏、特異病原學(xué)和血清學(xué)檢測方法，分離與鑒定PCV3毒株，為開展疫苗研制及動物回歸試驗工作奠定基礎(chǔ)，保護(hù)我國生豬產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。對PCV3的防控，要堅持“早發(fā)現(xiàn)、早報告、早隔離、早診斷、早撲滅”的原則。首先要強(qiáng)化生物安全，提高相關(guān)人員的消毒意識，嚴(yán)格執(zhí)行消毒規(guī)范。要重視防蚊滅蠅，清潔環(huán)境，保持衛(wèi)生。要定期滅鼠[14]。其次應(yīng)加強(qiáng)飼養(yǎng)管理，改善豬場環(huán)境，控制豬群營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，做好引種考察工作，及時隔離淘汰病豬，規(guī)范處理病死豬及相關(guān)飼喂設(shè)施。另外還應(yīng)定期對豬群進(jìn)行投藥保健，增強(qiáng)豬群自身的抵抗力[15]。綜上，是目前對于新發(fā)圓環(huán)病毒PCV3的最新研究進(jìn)展，相信隨著科研工作者的不懈努力，揭開PCV3 的神秘面紗指日可待。