猪圆环病毒致病机理研究进展

王 彬，颜其贵,2!

（1. 四川农业大学动物生物技术中心，四川 雅安 625014；2．动物疫病与人类健康四川省重点实验室，四川农业大学，四川 雅安 625014）

猪圆环病毒2 型（PCV2）是断奶仔猪多系统衰竭综合征 (PMWS)的病原，它的感染可以造成免疫抑制，引起其他相关疾病的继发和并发感染，如增生性坏死性肺炎(PNP)、猪皮炎肾病综合征(PDNS)、以及猪呼吸道综合征(PRDC)、先天性震颤、肠炎、繁殖障碍等。

1 靶细胞

PCV2 的易感动物主要是猪，PCV2 人工感染家兔和小鼠后不致病，也不会导致组织损伤，在人、牛、羊和马的血清中均没有检测到 PCV2 抗体[1]。PCV2 的组织嗜性非常广泛，在感染猪的淋巴结、脾脏、肾脏、肺、心脏、肝、脑、胸腺、膀胱和胰腺等各组织器官中均有病毒分布，其中以腹股沟淋巴结和脾脏中的病毒含量最高。

PCV2 感染的靶细胞主要是单核/巨噬细胞系（包括肺泡巨噬细胞、枯否氏细胞和树突状细胞），PCV2 的抗原和核酸在这些细胞的细胞浆中含量很高；另外一些细胞，如肾上皮细胞、呼吸道上皮细胞、血管内皮细胞、淋巴细胞等细胞的胞浆和细胞核中偶尔也可以检测到 PCV2 抗原和核酸。

PCV2 在体内存在一定的组织嗜向性，RomeoE 等在母猪怀孕后的第57、75、92 天，分别向胚胎内接种PCV2。后在胎儿的心、肝、脾、肺、肾及淋巴结中均能够检测到PCV2。但是在仔猪中，病毒抗原和核酸主要存在于淋巴组织中的单核巨噬细胞。以上说明感染细胞发生了转变，一定程度上说明病毒在感染猪体内有明显的组织嗜向性。心肌细胞是胎儿期病毒复制的最佳场所，此时的病毒含量最高，复制持续时间最长[2]。胎儿时期各器官中的巨噬细胞也能够感染PCV2，随着妊娠期的延长，受感染的细胞量缓慢减少，直到胎儿出生后，仅能够在巨噬细胞内检测到病毒，表明细胞支持病毒复制的能力在逐渐降低。下降的原因主要是病毒自身的复制机能的局限性，因为病毒只有有限的遗传物质，不能编码合成复制所需的各种酶，而主要是依靠宿主细胞的DNA 聚合酶进行自身复制，这种DNA 聚合酶只在细胞进行有丝分裂时才有活性，所以宿主细胞的类型直接影响到病毒的复制增殖。

2 细胞凋亡机制

随着研究的不断深入，很多学者发现 PCV2 感染后猪体内的免疫细胞发生变化，推测是由PCV2 干扰免疫防御，从而能在体内进行增值而引起。近年来已有研究证实 PCV2 的 ORF3 与 PCV2诱导的细胞凋亡有关，Liu 等[3]用酵母双杂交系统寻找与 PCV2 ORF3 蛋白互作蛋白，筛选结果表明与 E3 泛素连接酶 pPirh2 发生互作，ORF3 蛋白与 pPirh2 在 PK-15 细胞内的免疫共沉淀和共定位试验进一步证实了二者的相互作用。研究证实在酵母细胞内 ORF3 蛋白与pPirh2 的 p53 结合区域发生了作用。p53 是肿瘤抑制基因，控制 DNA 的损伤修复、细胞周期停滞和细胞凋亡。正常情况下，因为Mdm2、Pirh2 或COP1 的调节作用，p53 维持较低的水平。Liu 等在实验中发现，在PCV2 感染细胞内pPirh2 的表达减少，在PCV2 感染细胞或 ORF3 转染细胞内p53 的表达明显增加。结果表明，PCV2 ORF3 蛋白与 pPirh2 作用，抑制了 pPirh2 的稳定作用，导致 p53 过表达，从而引起细胞凋亡。Karuppannan 等[4]对ORF3 蛋白研究表明，ORF3 蛋白和p53 竞争与pPirh2 结合，导致pPirh2 在细胞内生理定位改变，明显减弱pPirh2的稳定性。由于pPirh2 的水平降低而导致p53 的水平升高，从而引起细胞凋亡。而 ORF3 蛋白中的20～65 位氨基酸在竞争结合中起到重要作用。

3 免疫抑制

PMWS 病猪表现为严重的淋巴组织损伤，包括淋巴细胞缺失和淋巴组织的巨噬细胞浸润等典型特征。Segales 等[5]利用流式细胞仪对感染猪外周血液中白细胞变化进行分析，发现单核细胞增加，B 淋巴细胞和CD4 T 淋巴细胞减少，而Darwich 等对PCV2 感染猪研究结果也显示CD4+、CD8+和CD4+CD8+细胞亚群显著下调。司兴奎等[6]对PCV2 感染对猪外周血单核细胞亚群含量变化进行了研究，结果PCV2 感染后期B 细胞含量明显降低，而Tc 细胞含量在病毒感染初期下调，随后迅速恢复；NK 细胞、记忆/激活Th 细胞、幼稚型Th 细胞含量显著下调，说明病毒感染对机体的体液免疫、细胞免疫及回忆应答反应均造成了影响。这些研究表明，PCV2 引起了淋巴细胞凋亡，抗原递呈细胞递呈抗原能力的减弱，B 淋巴细胞和CD4 T细胞的机能下降，从而使机体免疫防御受到抑制。

细胞因子在免疫应答过程中扮演着重要角色，IL-2、IL-12 和IFN-γ 被认为是T 细胞向Th1 方向分化的关键细胞因子，参与细胞免疫；而IL-4，IL-10 等是促进T 淋巴细胞向Th2 方向分化的细胞因子，促进B 细胞增殖分化和抗体的产生。Darwich 等[7]对细胞因子研究表明感染PCV2 的猪扁桃体中IFN-γ 和 胸 腺 中 的IL-10 的mRNA量表现为明显上调表达，腹股沟淋巴结 中IL-4、IL-10、IL-12 和IFN-γ，扁桃体中IL-4，以及脾脏中IL-4、IL-12 mRNA 量均有所下降。Kekarainen等[8]研究也证实，PCV2 能诱使培养的外周血液单核细胞分泌IL-10 而其他细胞因子下调，相关研究还证实，血浆中IL-10 的升高不但与PMWS 的发生是相关的，而且与血清中病毒量增高相关[9]。Vincent 等[10]研究表明，PCV2 使外周血液单核细胞与有丝分裂原的反应减弱或丧失，并能阻断干扰素产生细胞分泌干扰素。可见，PCV2 可以通过影响细胞因子的产生来抑制机体的免疫防御。

总之，这些研究表明，PCV2 可能是依赖于自身组成元件或其他未知的辅助因子的免疫调节活性来诱导淋巴细胞凋亡和抑制细胞因子的产生，从而引起机体免疫抑制。

4 促发因素

PCV2 缺乏自身的酶系统因此完全依赖其感染细胞的酶。目前，在病毒感染细胞内仅发现有4 种病毒蛋白，使得PCV2 不能积极地改变宿主的免疫反应，而必须依靠其他病原或因子共同作用。

资料表示，PCV2 与PPV、PRRSV、猪肺炎支原体与细菌尤其是革兰氏阴性菌等共同感染，增强了病毒复制，加重了PCV2 感染的临床症状。免疫刺激物和疫苗也增强了病毒复制，产生严重的病症，由此推断免疫系统受到了激活，促进了PCV2 的增殖，或者其他未知因素可能增强了2 种共同感染病毒的增殖。很多实验证实，单一接种病毒不会出现临床疾病，即使在淋巴组织中存在大量的病原。然而，有趣的是，在免疫刺激条件下用PCV2 感染性克隆DNA 转染SPF 猪，PMWS 也能发生[12]，进一步说明免疫系统激活对PMWS 的发生是十分重要的。

Krakowka 等[13]研究表明病毒在组织的存在量与疾病的严重程度是直接相关的。甚至有研究发现，尽管一定量的病毒在组织（淋巴组织、肝脏等）内，但完全没有症状出现，而一旦病毒量达到或超过1011PCV2 基因/g，就会有明显的临床症状出现。

Louise 等[14]进 行 引 发PMWS 的协同因子试验发现，PMWS 猪提取的PCV2 DNA 与未发病猪提取的PCV2 DNA 编码cap 蛋白的基因出现19 个氨基酸的差异，编码rep 蛋白的基因存在2 个氨基酸的差异，结果推测PCV2 毒株的变异可能是PCV2 引发PMWS 的重要因素之一。

此外，饲养管理条件对PCV2 的感染也是至关重要的，不良的饲养管理条件也是引发 PMWS 的因素之一。

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