猪巨细胞病毒致病机理及主要蛋白研究进展

龙冲冲

（贵州省遵义市动物疫病预防控制中心，贵州遵义 563000）

猪巨细胞病毒致病机理及主要蛋白研究进展

龙冲冲

（贵州省遵义市动物疫病预防控制中心，贵州遵义 563000）

巨细胞病毒是一种可感染人类和猪的病原体。目前巨细胞病毒病在世界各地均有发生，我国也有多个地区存在该病的感染情况。该病在成年猪多呈隐性感染，但对仔猪可引起致命的全身感染，妊娠猪可经胎盘感染胎儿，且目前尚无特效治疗药物和方法。本文主要对其致病机理及主要蛋白研究进展进行了综述，以期为猪巨细胞病毒病的深入研究提供参考。

猪巨细胞病毒；致病机理；蛋白组学；研究进展

巨细胞病毒（Cytomegalo Virus,CMV）在分类学上属于疱疹病毒科β疱疹病毒亚科巨细胞病毒属，为双链DNA病毒。它可感染人、猪等多种哺乳动物,其中感染猪的称猪巨细胞病毒（Porcine Cytomegalovirus, PCMV），是继伪狂犬病毒之后发现的第2个猪疱疹病毒[1]。

该病毒为英国学者Done 1955年首次发现，临床上患猪主要以鼻炎为特征，并在感染的鼻黏液腺巨噬细胞可见大量嗜碱性包涵体，因而也被称为包涵体鼻炎[2]。临床上PCMV多呈隐性感染，当宿主免疫力下降或并发其他病原体感染时，即可引起该病的发生并将病毒大量排出体外。

目前该病广泛发生于世界各地，我国多地也先后报道了该病发生，特别是常规饲养条件下，该病与其他病原混合感染不容忽视，给养猪业发展造成了巨大经济损失[3-4]。该病多呈隐性感染，但对无移行抗体的仔猪可引起致命的全身感染，妊娠猪可经胎盘感染胎儿，且目前尚无特效治疗药物和方法。因此，及早诊断和接种疫苗是有效进行防控的重要措施。基于此，本文综述了近年来猪巨细胞病毒病致病机理及主要蛋白研究进展，以期为疾病的诊断和有效防治提供理论参考。

1 病原学

PCMV基因组为线状双链DNA，在形态上属于典型的疱疹病毒，病毒颗粒直径为150～200 nm，核衣壳为正十二面体，衣壳外有囊膜，核衣壳与囊膜之间包围着一层电子致密区域[3]。据GeneBank公布数据，PCMV基因组全长为128 367 bp。PCMV对氯仿、乙醚等亲脂性溶剂敏感，-80℃下可保存一年以上；在-70℃和37℃反复冻融三次或37℃放置4小时病毒滴度不降低；在37℃24小时或50℃30分钟，可使其完全失活[5]。PCMV感染具有高度的宿主特异性，仅限于猪，尚未见感染其他动物的报道。

2 致病机理

巨细胞病毒为弱致病因子，初期感染中多数呈隐性感染，病毒潜伏在宿主体内，终生带毒，不易察觉。由于巨细胞病毒结构复杂，目前对其发病机理及免疫机制研究不多。巨细胞病毒的增殖过程与其他疱疹病毒相似，其基因的转录表达也是一个相互调节、有序进行的过程，病毒在细胞中生长较为缓慢，病毒可持续1周以上进行蛋白合成、复制和装配。

PCMV先期在鼻腔黏膜定植，然后在鼻黏膜腺、副泪腺中复制，之后可迅速扩散到脾、肺等组织器官，并经鼻腔向外排毒。在肺部复制增殖时，可损伤肺巨噬细胞，使肺部的免疫功能丧失，从而造成免疫抑制。PCMV感染胚胎和新生仔猪时，侵入网状内皮组织细胞如毛细血管内皮和淋巴样组织的窦状隙等，引起全身性的损伤；怀孕母猪感染PCMV后，病毒首先在胎儿脑膜、腹膜巨细胞和骨膜细胞内复制，妊娠早期可致胎盘短时间内死亡；妊娠中期和晚期，病毒约在2周左右开始在胎儿中复制，一个月左右时开始排毒，并被母体所吸收。保育猪和生长猪感染时，病毒主要侵入到上皮部位，尤其是鼻黏膜腺、泪腺、肾小管等，但附睾、食道黏膜和肝细胞很少见病毒的侵染[6]。

PCMV能够对宿主的防御机制和免疫功能产生抑制，特别是抑制T细胞的功能作用，从而对感染的后果发生影响。随着PCMV基因组学和蛋白组学的深入研究，PCMV的致病机理将会进一步得到揭示，从而为治疗和免疫预防提供新的途径[7]。

3 病毒主要蛋白

近年来，随着分子生物学技术的不断发展，人们对PCMV的DNA聚合酶、糖蛋白B(gB)和主要核衣壳蛋白(MCP)的研究已经有了很大的进展。充分认识PCMV主要蛋白结构和功能，可对了解其致病机理及下步基因工程疫苗开发提供参考。

3.1 主要衣壳蛋白 （MCP）

MCP蛋白是由MCP基因编码的PCMV主要衣壳蛋白，共由1341个氨基酸组成，预测蛋白分子量为151456Da，在疱疹病毒中保守性较强，对病毒的装配、成熟和稳定过程中发挥重要作用[8-9]。

Rupasinghe等[10]将PCMV感染猪后收集血清，与细菌表达的MCP蛋白作用，结果显示猪血清不与细菌表达的MCP蛋白反应，说明MCP蛋白与PCMV感染后的体液免疫应答无关。

史小红等[11]首次对我国分离的一株PCMV的MCP基因进行扩增并测序，结果发现MCP基因全长为4017 bp，编码1 338个氨基酸，说明不同毒株之间MCP基因也存在差别。

3.2 囊膜蛋白 （gB）

囊膜蛋白（gB）是由gB基因所编码的一种跨膜蛋白，在疱疹病毒中，属最保守的糖蛋白之一。gB蛋白是PCMV复制的必需糖蛋白和重要免疫原，不但可诱导猪体产生中和抗体、具有免疫保护作用，同时在PCMV侵染宿主细胞的黏附、融合、穿入以及在细胞间的转移过程中发挥重要作用[12]。

gB蛋白由860个氨基酸组成，包含11个半胱氨酸残基，其中10个非常保守。gB蛋白包含15个N-端糖基化位点，其N-端(7～19 AA)包含一个疏水翼，可能构成信号肽序列，C-端706～726 AA和730～747 AA两个残基片段可能构成跨膜锚序列[13]。

Frederik Widen等人曾将PCMV与其他疱疹病毒的gB基因序列进行比对，PCMV与HHV-6和HHV-7同源性最高，分别为43.4%和432.6%；同时，对PCMV英国株、德国株、西班牙株、日本株和瑞典株gB基因进行序列比对发现，存在3.4%的种内变异，通过进化树分析表明，PCMV毒株可分为2个基因群，PCMV gB英国株、德国株为1个群；日本株、瑞士株和西班牙株为另1个群[13]。

熊毅、刘骁等分别将PCMV GX株、SC株gB基因与GenBank发表的其他PCMV分离株进行比较，结果基因序列同源性分别为97.8%～98.9%和97.8%～99.5%，与其他疱疹病毒科病毒同源性较低，说明gB蛋白保守性较高[14-15]。李晶等、刘骁等与朱月华等人分别对PCMV gB抗原表位区基因和全基因进行了克隆表达，免疫原性试验均表明，gB抗原表位区编码的蛋白与gB蛋白具有良好的免疫原性[16-18]。有研究表明，gB蛋白是感染疱疹病毒细胞中含量最多的病毒蛋白之一，是细胞毒性T淋巴细胞的主要靶标，也是淋巴因子激活的自然杀伤细胞的识别对象[19]。鉴于gB蛋白的重要性，目前对gB基因及其所编码的蛋白研究也越来越多，gB蛋白有望成为研制各种基因工程疫苗的重要候选抗原。

3.3 DNA聚合酶 （DPOL）

DNA聚合酶是由各疱疹病毒的早期基因一DNA聚合酶基因（DPOL）所编码的病毒DNA聚合酶位点蛋白，在和其他因子的作用下一起参与DNA的复制和重组，并对DNA的损伤进行修复[20]。DPOL基因序列全长为3 024bp，为一个完整的阅读框，编码1 009个氨基酸。猪巨细胞病毒聚合酶蛋白结构中既有α螺旋，也有β折叠和转角以及无规则卷曲，其中以α螺旋和β折叠为主，属于B型聚合酶[21]。对不同地区的PCMV分离株DPOL基因分析比对发现，不同分离株之间存在11～31个碱基的差异，这说明在高度保守的疱疹病毒中，PCMV不同株之间具有高度异质性，这可能是由于PCMV基因组比其他疱疹病毒具有更高异质性，这也提示在进化范畴上，PCMV是一个相对古老的病毒[22]。

RUPASINGHE等用PCR的方法对PCMV DNA聚合酶（DPOL）位点扩增，并进行系统进化树分析，发现PCMV的同源性与人疱疹病毒6型和7型最近[23]。Goltz等[22]对德国株PCMV DNA聚合酶（DPOL）位点进行分析，测定了2个完整开放性阅读框（ORF），与日本株、西班牙株、英国株猪巨细胞病毒的聚合酶基因比较，仅有0.4%～1%的差异，说明该DPOL基因在各疱疹病毒中均具有较好的保守性。目前，PCMV DNA聚合酶（DPOL）已广泛用于疱疹病毒之间的种系进化关系推断及分子生物学检测方法的研究。

4 展望

目前，国内外对PCMV的研究还较少，其基因组结构尚未完全清楚。国外对该病的研究主要集中于异种器官移植时对器官移植宿主的影响。我国对于猪巨细胞病毒病的研究起步较晚，目前多集中在病原学和血清学检测方法的建立上。随着复杂多变的临床疾病不断出现，作为免疫抑制病的PCMV病极有可能与其他病原体混合感染，对养猪业造成严重危害。因此，深入分析PCMV的基因组结构与功能，不仅对揭示其致病机制和免疫机制具有重要的实践意义，还为下一步开发行之有效的基因工程疫苗奠定基础。

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1673-4645(2016)11-0075-04

2016-08-21

龙冲冲（1986-），男，硕士，兽医师，从事动物疫病防控工作，E-mail：215367654@qq.com