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猪博卡病毒检测方法研究进展

2012-03-30庄金秋梅建国沈志强

动物医学进展 2012年10期
关键词:猪群病猪阳性率

庄金秋,梅建国,沈志强

(1.山东省滨州畜牧兽医研究院,山东滨州 256600;2.吉林大学畜牧兽医学院,吉林长春 130062)

博卡病毒(Bocavirus)为细小病毒科细小病毒亚科博卡病毒属成员,博卡病毒属包括牛博卡病毒、人博卡病毒(1型~4型)、犬博卡病毒(1型)和猪博卡病毒4种[1]。人博卡病毒最早于2005年在一名表现下呼吸道疾病的瑞典儿童体内经PCR技术被首先鉴定,其基因组大小为5.2kb左右,为无囊膜单股线状DNA病毒[2]。目前,已有许多国家报道人博卡病毒病的流行[3]。猪博卡病毒(Porcine Bocavirus,PBoV)则于2009年首次由瑞典科研人员从表现断奶仔猪多系统衰竭综合征(PMWS)的瑞典发病猪群中被检出并鉴定[4]。目前,猪博卡病毒作为新发现的病原,已成为世界各国科研人员研究的热点。研究表明,猪博卡病毒除了与细小病毒科其他成员同有2个开放阅读框架(ORF1和ORF2)外,还在非结构蛋白和结构蛋白编码区之间有第3个开放阅读框架(ORF3),编码1个高度磷酸化的功能尚未弄清的非结构性蛋白质。ORF1编码1个与病毒基因复制有关的非结构蛋白质,ORF2编码2个衣壳蛋白(VP1和VP2)。根据ORF2编码的VP1病毒蛋白的不同,已报道的6个猪博卡病毒可分为4个型(PBoV1~PBoV4)[5-6]。

1 博卡病毒的发现

2009年,瑞典科研人员运用随机多重置换扩增方法(random multiple displacement amplification,MDA)(病毒宏基因组研究方法之一)和高通量测序技术在患PMWS的猪淋巴结中扩增出了一段长1 879bp的核苷酸序列,将该段序列与已知病毒序列比较,发现其完整的NP1基因及部分VP1/VP2基因与人类博卡病毒相近,故将该病毒归类为细小病毒科、细小病毒亚科、博卡病毒属[7-8]。

2 博卡病毒与疾病的相关性

目前,在欧洲一些国家和我国均已报道了PBoV在猪群中的流行状况,显示在健康猪群和表现呼吸道症状的猪群中均检出较高的阳性率,可见其流行面很广。由于对PBoV的研究才刚刚起步,对其全基因组大小、体外培养细胞系、物理化学性质、传播途径等方面都不甚明了,因而其单独的致病性不得而知。但PBoV在病猪体内被检出,暗示其对猪有一定的致病性。多数(PBoV1、PBoV2及PBoV4)分离自患PMWS的病猪,并且在病猪的检出率高于健康猪。这表明PBoV与PMWS的发生有一定相关性,其也可能与猪圆环病毒2型(PCV-2)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)和猪瘟病毒(CSFV)等病原混合感染导致猪发生更严重的疾病[9-10]。自2006年,我国暴发猪高热病以来,其主要病原被确定为PRRSV,但在PRRSV阳性的病料中也频繁地检出PCV-2、猪伪狂犬病病毒(PRV)及CSFV等,而在这些病料中PBoV也被检出,而且阳性率大于70%以上,并且病猪表现明显的呼吸症状及肺组织损伤。这表明PBoV可能在猪高热病中也扮演一定的角色,其致病机理有待于进一步研究[11]。2010年至今中国部分地区规模猪场暴发流行的仔猪严重腹泻,哺乳仔猪多在出生2d~3d后出现剧烈的腹泻,呈黄绿色、淡绿色或灰白色水样粪便,部分仔猪有呕吐症状,迅速脱水消瘦,病猪精神沉郁、被毛粗乱,少吃或不吃、脱水消瘦,一般于5d~7d内死亡,10日龄以内的仔猪死亡率高达50%~80%,随日龄的增加死亡率降低。病死猪尸体消瘦、脱水、胃黏膜充血,有时有出血点,小肠黏膜充血,肠壁变薄无弹性,内含水样稀便,肠系膜淋巴结肿胀。同一猪场内母猪和育肥猪无明显症状。按照流行性腹泻、传染性胃肠炎和轮状病毒处理,基本无明显效果。有些猪场调整免疫程序,做了猪瘟或者伪狂犬病乳前免疫接种,效果很差。一些学者也推测可能与PBoV感染存在关联。虽然尚未弄清PBoV感染的临床意义和流行病学特征,但值得关注和持续性监测。

3博卡病毒的培养与检测

3.1博卡病毒的培养

目前,只有北爱尔兰科研人员McKillen J等[12]对猪博卡病毒的细胞适应性进行了研究,其可以在猪原代肾细胞上生长且经过培养4代后,导致细胞出现明显的细胞病变。他们在北爱尔兰猪粪便样品的细胞培养物中分离到2株猪博卡病毒,经基因分型分析确认为PBoV3和PBoV4型。此外,该研究还对细胞培养液进行收集、梯度离心处理,电镜观察,结果发现分离的病毒直径大小为25nm~30 nm,与其他细小病毒亚科成员的病毒粒子大小相似。

3.2博卡病毒的检测

3.2.1聚合酶链反应 聚合酶链反应(PCR)检测方法是分子水平上常用的方法之一,具有很好的敏感性、重复性和特异性,已广泛应用于动物疫病的检测。瑞典学者Blomstrom A L等[4](采用PCR技术对34头患PMWS的病猪和24头健康猪进行了PCV-2、猪输血传播病毒(PTTV)和PBoV的检测,结果PMWS病猪中PBoV阳性率为88%,而健康猪群阳性率为46%,说明PBoV可能在PMWS致病作用中参与了共感染。Cadar D等[13](于2006年-2007年和2010年-2011年狩猎季节在罗马尼亚西部地区采集了842头份野猪样品,经PCR检测,共检出PBoV阳性样品109份,阳性率为12.94%,其中2006年-2007年狩猎的野猪样品的阳性率为9.14%(43/470),而2010年-2011年狩猎的野猪样品的阳性率为17.74%(66/372),显示出攀升趋势。不同年龄段野猪阳性率存在差异,其中6月龄~12月龄的野猪阳性率为77.06%(84/109),12月龄~36月龄的野猪阳性率为22.94%(25/109),说明PBoV感染主要发生在低年龄段猪群。经基因测序,表明野猪和家猪的PBoV基因同源性很高。国内翟少伦等[11]建立了PBoV1的PCR诊断方法,并对2009年来自江西、浙江等9个省市送检的191份疑似猪高热病病料(组织样品108份,血清76份和精液7份)进行检测,结果检出PBoV阳性样品75份,阳性率为39.3%(75/191),表明我国猪群中猪博卡病毒相当流行。他们建立的PCR方法敏感性、重复性和特异性均较好,敏感性达32.2ng/μL。Zhai S L等[6]对中国猪群中PBoV的感染情况进行了调查。经PCR检测,发现表现呼吸道病症的断奶猪PBoV阳性率达69.7%(69/99),其他猪群阳性率为0~13.6%,暗示PBoV可能在猪呼吸道疾患中扮演一定的角色。对部分VP1/2基因序列进行分析,发现与参考毒株同源性达99%~100%,仅在5个核苷酸位点发生突变。Zhang H B等[14]于2010年收集了中国10个省份的166份样品进行猪博卡病毒分型检测,结果PBoV1~PBoV4型的检测率分别为28.9%、6.6%、19.3%和39.7%,说明中国猪群中PBoV感染状况非常复杂。Lau S K等[15]从中国香港生猪屠宰场和养猪场的健康猪和病死猪中采集了淋巴结、血清和粪便等样品共333份,采用PCR技术检出PBoV阳性样品55份,总阳性率为16.5%。经对病毒全基因组序列的测定,表明存在2个型别的PBoV,即PBoV3和PBoV4,推测可能在猪体内不同PBoV毒株间发生了变异和重组。李彬等[16]建立了检测PBoV的PCR检测方法。阳性样品可出现约为270bp的片段。他们建立的检测方法敏感性高、特异性好、操作简便、迅速,并且对检测材料质量要求低,便于临床应用。总之,已经建立了越来越多的PBoV的PCR检测方法并被应用于临床样品的检测。

3.2.2 实时定量聚合酶链反应 实时定量聚合酶链反应(Real-time PCR)是在PCR的基础上建立起来的诊断方法,由于省去了普通PCR需要凝胶成像的步骤,可以大大缩短疫病的检测时间。Li B等[17]建立了检测PBoV的Real-time PCR方法,经对258份猪样品的检测,检出阳性样品114份,总阳性率为44.2%(114/258)。发病猪群的PBoV 阳性率明显要高,达56.1%(101/180),而健康猪群的阳性率则为16.7%(13/78)。他们建立的real-time PCR 方法,敏感性、重复性和特异性均较好,敏感性达20个质粒拷贝。黄律等[18]立的PBoV2 Taq Man荧光定量PCR方法,结果表明PBoV2最低核酸检出量为67.3拷贝/μL。

3.2.3 间接免疫荧光法 McKillen J等[12]建立了PBoV的原代细胞培养系统,同时为了鉴定病毒在细胞上的生长情况,还建立了间接免疫荧光方法,结果发现绿色荧光集中在猪原代肾细胞的细胞核。

3.2.4 环介导等温扩增(LAMP)技术 李彬等[19]建立了一种猪博卡病毒的LAMP检测方法并组装了检测试剂盒,该试剂盒包含4条引物,检测时首先按照常规方法提取待检样品的核酸,然后利用LAMP检测试剂盒检测样品核酸,从而判断样品中是否含有猪博卡病毒。他们研制的试剂盒使用简单,结果直观,特异性及敏感性高。

此外,李彬等[20]报道对PBoV1的NP1基因进行原核表达,研究结果表明NP1蛋白可作为诊断抗原的候选蛋白,这也为PBoV1的血清学诊断积累了材料。

4 结语

PBoV作为猪群中的一种新发现病原,自2009年以来,人类对它的研究正逐步深入。尽管在其病原学、流行病学、诊断方法等方面取得了很大的突破,但在其基因型分型、致病性、感染性克隆、稳定的体外培养系统、鉴别诊断方法等方面的研究还比较薄弱。虽然表明本病毒可能是猪呼吸道疾患的致病因子之一,并且与临床猪病发生具有潜在关联,常与PCV-2、PTTV和PRRSV等发生混合感染,但其致病机理以及在PMWS中扮演的角色需要进一步的研究。同时在健康猪群相关样品中也能检测到较高的博卡病毒阳性率,说明猪博卡病毒感染的广泛存在。因此,只有对其临床表现、致病机理、传播机制和基因遗传演化等方面进行更深入的研究,才能有助于对PBoV的真正认识和有效防控。相信通过科研人员今后更多的研究,我们会得到更多PBoV的相关知识。

[1]汤赛冬,孙泉云,顾永远.猪博卡病毒感染的研究进展[J].国外畜牧学:猪与禽,2012,32(1):80-81.

[2]Allander T,Tammi M T,Eriksson M,et al.Cloning of a human parvovirus by molecular screening of respiratory tract samples[J].Proc Natl Acad Sci USA,2005,102:12891-12896.

[3]Allander T.Human bocavirus[J].J Clin Virol,2008,41:29-33.

[4]Blomstrm A L,Belak S,Fossum C,et al.Detection of a novel porcine boca-like virus in the background of porcine circovirus type 2induced postweaning multisystemic wasting syndrome[J].Virus Res,2009,146(1-2):125-129.

[5]Manteufel J,Truyen U.Animal bocaviruses:a brief review[J].Int Virol,2008,51:328-334.

[6]Zeng S L,Wang D,Fang L R,et al.Complete coding sequences and phylogenetic analysis of porcine bocavirus(PBoV)[J].J Gen Virol,2011,10:1099.

[7]Zhai S L,Yue C,Wei Z Z,et al.High prevalence of a novel porcine bocavirus in weanling piglets with respiratory tract symptoms in China[J].Arch Virol,2010,155(8):1313-1317.

[8]Zeng S,Wang D,Fang L,et al.Complete coding sequences and phylogenetic analysis of porcine bocavirus[J].J Gen Virol,2011,92(Pt 4):784-788.

[9]翟少伦,陈胜男,魏文康.猪博卡病毒的研究进展[J].病毒学报,2012,28(2):190-193.

[10]Blomstrm A L,Belak S,Fossum C,et al.Studies of porcine circovirus type 2,porcine boca-like virus and torque teno virus indicate the presence of multiple viral infections in postweaning multisystemic wasting syndrome pigs[J].Virus Res,2010,152(1-2):59-64.

[11]翟少伦,岳 城,韦祖樟,等.猪博卡病毒PCR检测方法的建立及其应用[J].中国动物传染病学报,2010,18(2):14-17.

[12]McKillen J,McNeilly F,Duffy C,et al.Isolation in cell cultures and initial characterization of two novel bocavirus species from swine in Northern Ireland[J].Vet Microbiol,2011,152(1-2):39-45.

[13]Cadar D,Cságola A,Lorincz M,et al.Genetic detection and analysis of porcine bocavirus type 1(PoBoV1)in European wild boar(Susscrofa)[J].Virus Genes,2011,43(3):376-379.

[14]Zhang H B,Huang L,Liu Y J,et al.Porcine bocaviruses:genetic analysis and prevalence in Chinese swine population[J].Epidemiol Infect,2011,139(10):1581-1586.

[15]Lau S K,Woo P C,Yip C C,et al.Co-existence of multiple strains of two novel porcine bocaviruses in the same pig,a previously undescribed phenomenon in members of the family Parvoviridae,and evidence for inter-and intra-host genetic diversity and recombination[J].J Gen Virol,2011,92(Pt 9):2047-2059.

[16]李 彬,何孔旺,温立斌,等.一种检测猪博卡病毒的PCR方法[P].中国专利:201110063365.2011-09-07.

[17]Li B,Xiao S,Ma J,et al.Development of a novelTaqManbased real-time PCR assay for the detection of porcine bocalike virus(Pbo-likeV)[J].Virol J,2011,8(1):357.

[18]黄 律,龙进学,翟少伦,等.猪细小病毒4型Taq Man荧光定量PCR方法的建立与应用[J].动物医学进展,2011,32(1):1-9.

[19]李 彬,毛 立,何孔旺,等.猪博卡病毒NP1基因的克隆与原核表达[J].华北农学报,2011,26(3):28-31.

[20]李 彬,何孔旺,温立斌,等.猪博卡病毒的LAMP检测试剂盒及其检测方法[P].中国专利:201110092345.2011-04-13.

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