11個省份樣本均檢測到PCV3,在中國已廣泛存在!
豬圓環病毒相關疾病(PCVAD)
豬圓環病毒相關疾病(PCVAD),是目前危害養豬業的一個主要疾病。臨床表現為斷奶仔豬多系統衰竭綜合征(PMWS),呼吸道和腸道疾病,繁殖障礙和豬皮炎和腎病綜合征(PDNS)。
雖然有些臨床癥狀的發生有其他因素的關係,但是豬圓環病毒2型PCV2是PCVAD的最重要誘因。自從2010年圓環病毒2型疫苗開始普及以來,圓環病毒病得到了很大程度的控制。
國外
道高一尺魔高一丈!2015年,在北卡羅來納州的一個農場里,母豬出現各種生殖問題,包括高於平均水平的母豬死亡率和低於平均水平的受孕率等與PDNS一致的臨床癥狀。同時,在同一農場收集的木乃伊胎兒也有類似的臨床癥狀。
雖然母豬的組織病變與PDNS一致,但組織樣本通過IHC分析和定量PCR(qPCR)檢測均顯示PCV2陰性。基因組測序顯示發現一種全新的,不同基因型的圓環病毒——稱為PCV3。
Fig.北卡羅來納州農場感染PCV3母豬和木乃伊胎兒臨床癥狀
通過PCR和IHC分析,PCV3可在具有PDNS樣病變的母豬的皮膚、肺、腎臟和淋巴結中檢測到,而以上方法加上宏基因組序列分析都未能在北卡羅來納州收集的樣品中檢測出PCV2,由此可說明,PCV3感染即可能導致PDNS樣病變產生。而導致母豬流產及在胎兒檢測到PCV3則是病毒垂直傳播的結果,流產胎兒中能夠檢測到高達7.57 ×107gc/ml(基因拷貝數/毫升)滴度的PCV3病毒。
除了此次分離的樣品之外,研究人員將之前分離具有PDNS臨床癥狀,通過一系列檢測卻證明為PCV2陰性的樣品,重新進行針對PCV3的鑒定並且測定豬血清中PCV3抗體情況。結果表明,PCV3在美國豬群中廣泛流行。為了進一步調查PCV3的流行率,用qPCR分析提交至愛荷華州立大學獸醫診斷實驗的271個需要進行呼吸系統疾病診斷測試的樣本,其中有34個樣本(12.5%)為陽性,滴度為3.00×102?1.52×107gc/ml(基因拷貝數/毫升)。
對PCV3進行基因分析,環狀單鏈DNA,2000bp,目前發現3個ORFs編碼超過200個氨基酸,其中兩個ORF與圓環病毒的rep和cap蛋白同源,ORF3編碼蛋白功能未知。而PCV3的cap和rep蛋白與PCV2及蝙蝠圓環病毒對應蛋白氨基酸序列相似性分別僅有37%和55%。
Fig.PCV3基因圖譜
為了研究PCV3與其他種屬環狀病毒的進化關係,比對分析了2個PCV3與23個不同種屬圓環病毒的基因組序列。
PCV2與2009年分離的PorkNW2/USA/2009毒株遠離於其他種屬病毒處於一獨立的進化分支。系統發育分析表明PCV3與犬圓環病毒(KC241983)關係最密切。
環狀病毒具有遺傳多樣性,感染宿主廣泛,並能跨種群傳播。系統發育分析表明PCV3與犬圓環病毒之間的進化關係最為密切。很巧合的是,犬圓環病毒是通過犬肝臟出現壞死性血管炎和肉芽腫淋巴結炎鑒定,而這兩個臨床癥狀都在PCV3感染的母豬中觀察到。與犬圓環病毒一樣,體外繁殖PCV3的嘗試並不成功。
以上特徵引出了PCV3來源的疑問:
(1)PCV3是已經在豬群中存在一段時間,只是沒有被檢測到;
(2)該病毒是通過跨種群播而來 ;
(3)親本未明的圓環病毒進行重組獲得的自帶病毒。
國內
2016年3月開始,遼寧、江西、重慶三個農場共有356頭母豬出現繁殖障礙,新生仔豬數量急劇下降等問題。
在這三個農場中,懷孕母豬的流產率為5.2%?20.1%,而母豬的死亡率為5.4%?10.5%。RT-PCR鑒定豬的多種常見病原包括豬偽狂犬病毒、豬圓環病毒2、藍耳病毒、豬傳染性腹瀉、豬傳染性胃腸炎、豬輪狀病毒及豬瘟病毒都沒有在樣品中檢測到。PCV3是在這三個案例中唯一檢測到的抗原。
關於PCV3的地域分布,流行率,組織嗜性、致病機制以及在中國的起源尚屬未知。
為了更好地了解PCV3在中國的感染狀況,流行狀況,地理分布,潛在的致病性和遺傳特徵等,研究人員從11個省(安徽、重慶、福建、河北、河南、湖南、江蘇、江西、遼寧、瀋陽和浙江)35個農場收集了222個樣本(包括死胎、組織、精液和血清樣本)進行鑒定。
35個農場中有24個檢測到PCV3,陽性率為68.6%。全部222個樣本中,PCV2和PCV3的陽性率分別為62.2% (138/222)和34.7%(77/222)。PCV3和PCV2的共感染率為15.8%(35/222),即PCV3的單獨感染率為18.9%(42/222)。值得注意的是,此次研究中來自11個省份的樣本均檢測到PCV3,說明其在中國已廣泛存在。
而在PCV3陽性的樣本中,病毒的不同組織鑒定情況如下表:
PCV3可以從不同的豬組織中檢測得出,死胎和精液樣本中的PCV3陽性檢測結果表明PCV3具有垂直傳播的風險。
分離得到的9株PCV3毒株全基因組(分離自福建,江西,河南和重慶)與33段cap蛋白部分基因序列(來自安徽、河南、福建、湖北、遼寧和重慶)上傳到GenBank。另外下載GenBank中26個圓環病毒基因組序列進行序列比對分析。
不同種屬圓環病毒完整基因組的系統發育分析結果顯示:
(1)本文中提到的9個PCV3中國分離株(圖中紅色方框指示)與美國分離株(PCV3/USA/MO2015 [KX778720.1] 圖中藍色箭頭指示) 位於同一大分支。
(2) 中國分離株與 美國分離株全基因組和cap蛋白基因序列相似性分別為99.0%-99.1%和98.4%。
(3) 這9株中國分離株病毒之間全基因組和cap蛋白基因序列相似性分別為99.0%-100%和98.4%-100%。
(4)毒株之間cap蛋白基因序列的差異程度高於全基因組。
(5) 中國分離的PCV3分為兩個亞群,分別是3a和3b,而美國分離株則屬於3a亞群。
PCV3與中國蝙蝠圓環病毒(圖中綠色大括弧及箭頭指示)進化關係密切。對兩者的遺傳關係進行分析,發現蝙蝠圓環病毒和PCV3分離株在264-564位和714-1148位核酸有2個重組區域,提示PCV3可能來源於蝙蝠圓環病毒重組。
PCV3在2010年美國首次被鑒定,2015年在美國北卡羅來納州一個農場被分離並確定為豬病致病原,2016年3月開始陸續在中國多省被檢測出,除了文中提及的11個省,2017年廣東也有分離到PCV3的報道,毒株為PCV3-China/GD2016(KY418606)。
由此可見PCV3在我國流行程度已經相當廣泛,然而對於這個病毒的情況目前還是知之甚少,對於PCV3的生物特性、致病性及對於其單獨感染和共感染情況還需要更深入的研究探討。
文章觀點和數據來源於:
呂麗珊
— 作者簡介 —
來源:永順人生
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