豬細環(huán)病毒的傳播及公共衛(wèi)生意義

文│李賓 （山東省博興縣呂藝鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)站）

細環(huán)病毒是屬于Anelloviridae科的小型單鏈DNA病毒，1997年首次發(fā)現(xiàn)可能是導致日本的一位患者輸血后肝炎的病因，該病毒被命名為TT病毒，指的是患者的首字母縮寫。人類細環(huán)病毒及其他變體，如Torque Teno Mini和Torque Teno Midi病毒，被發(fā)現(xiàn)可以高比率感染人類。細環(huán)病毒還感染各種哺乳動物，包括豬、牛、羊、駱駝、家禽、貓、狗、嚙齒動物和靈長類動物（黑猩猩、獼猴），細環(huán)病毒是哺乳動物正常病毒群的一部分。在接受免疫抑制藥物治療的器官移植后人類患者中，細環(huán)病毒構(gòu)成了超過65%的病毒群，而在未接受治療的個體中，這一比例僅為10%。這種免疫失衡、共感染和細環(huán)病毒血癥之間的關(guān)聯(lián)表明細環(huán)病毒是機會性病原體，許多豬和人的細環(huán)病毒感染的流行病學研究也都證實了這一點。細環(huán)病毒DNA在水源、豬肉制品、疫苗、血液制品、異種移植、醫(yī)院環(huán)境和人類血清中均被檢測到。一頭豬同時被幾種豬細環(huán)病毒感染并不罕見，用感染豬的骨髓對未感染和不提供初乳的仔豬進行實驗性感染，能夠?qū)е虏∽兒蛡魅拘圆《狙Y，可以在實驗感染豬的多個器官和系統(tǒng)中獨立產(chǎn)生病變。

一、細環(huán)病毒和豬細環(huán)病毒的分子特征、分類和復(fù)制

對于細環(huán)病毒的研究初期，因為細環(huán)病毒與圓環(huán)病毒（Circoviridae）科成員特別是雞貧血病毒（chicken anemia virus）結(jié)構(gòu)和分子特征相似，細環(huán)病毒被認為是第一個人類圓環(huán)病毒。然而，進一步的研究表明細環(huán)病毒和圓環(huán)病毒之間沒有顯著的序列一致性。2005年，國際病毒分類委員會提出將Torque Teno Mini和人細環(huán)病毒歸入新的Anellovirus屬，并賦予其首字母縮略詞Torque teno的含義，由拉丁語Torque（項鏈）和tenuis（狹窄）組成。2009年，國際病毒分類委員會建立了新的Anelloviridae科，將其分為11個屬。

細環(huán)病毒呈二十面體對稱的球形顆粒，直徑30～50納米，基因組大小為2.1～3.9kb，取決于宿主物種。一般來說，動物細環(huán)病毒的基因組比人類細環(huán)病毒的基因組小，感染人類和黑猩猩的細環(huán)病毒基因組大小在3.7～3.9kb之間，豬細環(huán)病毒的基因組大?。s2.8kb）介于人類細環(huán)病毒和迄今為止在貓中分離出的最小的細環(huán)病毒（＜ 2.1kb）之間。細環(huán)病毒基因組由一個包含至少3個ORF的編碼區(qū)和一個約1.2kb（豬細環(huán)病毒為0.8kb）的非編碼區(qū)組成。ORF1編碼約700～770個氨基酸，被認為是病毒衣殼蛋白。ORF1的遺傳變異性大，其中至少有三個高變區(qū)，其特征是多次插入和缺失。ORF2編碼約200個氨基酸，在一些基因型中，它分為更小的ORF2a和ORF2b，后者含有一個類似于蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶的雞貧血病毒樣保守氨基酸基序，可能參與了自然感染期間病毒轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的加工。ORF3編碼一個含有285個氨基酸的蛋白，被認為是一種功能未知的非結(jié)構(gòu)蛋白。

豬的自然感染最早在1999年被報道，第一個完整的豬細環(huán)病毒基因組在2002年被發(fā)表。感染豬的包括Iotatorquevvirus屬和Kappatorquevirus屬，Iotatorquevvirus屬包括Torque teno sus virus 1a（TTSuV 1a）和Torque teno sus virus 1b（TTSuV 1b），二者也可被歸類為TTSuV 1。Kappatorquevirus屬包括Torque teno sus virus K2a（TTSuV K2a）和Torque teno sus virus K2b（TTSuV K2b），二者也可被歸類為TTSuV 2。TTSuV 1和TTSuV 2具有非常低的約50%的核苷酸同源性，TTSuV 1的種內(nèi)變異（＞30%）高于TTSuV 2的種內(nèi)變異（＜15%）。豬細環(huán)病毒具有顯著的遺傳多樣性，與RNA病毒和其他單鏈DNA病毒相媲美。當使用全基因組序列進行分析時，分類的復(fù)雜性大大增加，TTSuV 1c、TTSuV 1d、TTSuV K2c、 TTSuV K2d、TTSuV K2e、TTSuV K2f 和TTSuV K2g等被鑒定和提出。

在自然宿主組織中的分布以及在多種生物樣本中的檢測表明，細環(huán)病毒能夠在不同的細胞類型中復(fù)制，識別分布在不同組織中的受體。由于DNA聚合酶編碼序列從未被證實，因此人們相信細環(huán)病毒像大多數(shù)小型DNA病毒一樣，使用DNA聚合酶和宿主細胞的復(fù)制機制復(fù)制其DNA。細環(huán)病毒基因組的復(fù)制過程已在多種組織中被檢測到，包括肺、外周血單個核細胞、骨髓、脾、肝、胰腺、腎、甲狀腺和淋巴結(jié)。然而，目前仍缺乏可靠的體外培養(yǎng)體系，限制了對細環(huán)病毒與其宿主相互作用的分子機制的研究。

二、 傳播和公共衛(wèi)生意義

豬細環(huán)病毒在豬群中的高患病率表明存在有效的傳播機制，雖然糞口途徑被認為是主要的傳播方式，但其他途徑也可能有助于病毒的傳播。豬細環(huán)病毒在仔豬出生第一周的糞便和鼻分泌物中被發(fā)現(xiàn)，感染的流行率隨著年齡的增長而增加，病毒更多地通過鼻腔分泌物而不是通過糞便排出。精液中也發(fā)現(xiàn)豬細環(huán)病毒存在性傳播感染的可能性，但尚未證明豬細環(huán)病毒會影響精液的數(shù)量或質(zhì)量。在初乳和死產(chǎn)仔豬中也發(fā)現(xiàn)了豬細環(huán)病毒DNA，這表明垂直傳播和經(jīng)胎盤、宮內(nèi)傳播是可能的。因此，豬細環(huán)病毒感染發(fā)生在生命早期，并導致進行性、持續(xù)性感染，病毒血癥水平隨著動物年齡的增加而增加。豬的大多數(shù)組織和器官包括腦、肺、腎、骨髓、心臟、脾、腸系膜和縱隔淋巴結(jié)都可檢測出豬細環(huán)病毒，其中淋巴組織和T淋巴細胞分別被大多數(shù)研究者認為是豬細環(huán)病毒的靶位點和靶細胞。根據(jù)有限的體內(nèi)研究，病毒最初的復(fù)制可能發(fā)生在黏膜相關(guān)淋巴組織和局部淋巴結(jié)，然后才發(fā)生全身傳播。對豬群中豬細環(huán)病毒流行率估計差異很大，但在健康豬和病豬中通常都非常高，在老年豬（屠宰日齡）中檢出率可達100%。世界各地的豬血清中都發(fā)現(xiàn)了豬細環(huán)病毒，TTSuV 1流行率在16.8%～100%之間，TTSuV 2流行率在31%～90%之間，但TTSuV K2b感染相關(guān)的數(shù)據(jù)仍然有限。

細環(huán)病毒在水源、廢物處理廠和醫(yī)院環(huán)境等環(huán)境中普遍存在，表明細環(huán)病毒在環(huán)境中是穩(wěn)定的，且易于傳播。人類細環(huán)病毒DNA在血液供應(yīng)和其他輸血產(chǎn)品中檢出率和檢測到的水平非常高。研究表明，TTSuV 1可以獨立地在仔豬中誘導病變，并在實驗豬模型中加劇與豬圓環(huán)病毒2型和豬繁殖與呼吸疾病綜合征病毒的混合感染。由于人類通過食用豬肉接觸豬細環(huán)病毒的可能性很高，對豬細環(huán)病毒是否可以在人類中檢測到的調(diào)查顯示，80%的人類血清測試豬細環(huán)病毒DNA呈陽性，40%的測試人類血清有針對TTSuV 1 ORF2的抗體，這表明在人類中發(fā)生了豬細環(huán)病毒的血清轉(zhuǎn)換。而且，豬肉制品和胰蛋白酶等生物制品如肝素均報道含有豬細環(huán)病毒DNA。由于豬器官在大小、生理和基因編輯技術(shù)上的相似性，豬器官是異種移植的首選，但潛在的人畜共患豬細環(huán)病毒的公共衛(wèi)生意義是需要嚴謹探究的。

三、檢測

針對保守非編碼區(qū)序列的檢測能夠檢測出大多數(shù)細環(huán)病毒，而針對基因組中可變區(qū)域的檢測有助于區(qū)分屬。一些基于定量PCR的分析和原位雜交已經(jīng)在血清、組織、糞便樣本和牛奶等多種基質(zhì)上進行了可靠的檢測。使用基于核酸檢測和抗原檢測（如免疫組化）的組合可以提高診斷結(jié)果的可靠性?；贠RF1的酶聯(lián)免疫吸附測定可用于TTSuV 1a、TTSuV 1b和TTSuV 2，TTSuV1a也可用ORF2為基礎(chǔ)的酶聯(lián)免疫吸附測定。在仔豬、育肥豬和母豬中檢測到對TTSuV 1和TTSuV 2的抗體反應(yīng)，反應(yīng)的強度和檢出率隨著動物的年齡而增加。但遺傳多樣性、多基因型和其他病毒的共感染、宿主因素（如物種、年齡、免疫反應(yīng)和可能的抗體交叉反應(yīng)）導致了不同的檢測結(jié)果，并且難以闡明細環(huán)病毒感染在體內(nèi)的真實作用。下一代測序技術(shù)具有序列檢測和深度覆蓋的優(yōu)勢，可以有效地解決與細環(huán)病毒序列特異性檢測可變性的缺點。但目前下一代測序技術(shù)關(guān)于豬病毒組的研究還很有限，大多數(shù)已發(fā)表的研究集中在表征的糞便病毒。這些研究中，在健康豬和患病豬的糞便中都檢測到豬細環(huán)病毒，健康豬的最高檢出率可達5%，腹瀉仔豬的最高檢出率達10%。在健康和豬圓環(huán)病毒2型感染豬的扁桃體和淋巴結(jié)中檢測到TTSuV 1和TTSuV 2的比例很高。豬細環(huán)病毒感染與豬圓環(huán)病毒2型、豬圓環(huán)病毒3型和豬繁殖和呼吸系統(tǒng)綜合征病毒引起的相關(guān)疾病以及戊型肝炎病毒引起的肝炎之間存在顯著相關(guān)。分析的結(jié)果僅證實了先前基于核酸檢測的研究，并證明豬細環(huán)病毒是豬病毒群的一個組成部分。