猪圆环病毒3型的鉴定与遗传特征分析
2017-09-03摘译自Ku等TransboundEmergDis201764703708
(摘译自:X. Ku等, Transbound Emerg Dis.2017,64:703-708.)
咸 文,梁海英,曾智勇*(摘译)
(贵州大学动物科学学院,贵州 贵阳 550025)
猪圆环病毒3型的鉴定与遗传特征分析
(摘译自:X. Ku等, Transbound Emerg Dis.2017,64:703-708.)
咸 文,梁海英,曾智勇*(摘译)
(贵州大学动物科学学院,贵州 贵阳 550025)
荐语:近两年来,猪圆环病毒3型(PCV3)在国内多个学术活动中被多次提及,然而关于PCV3的文献报道却十分有限。PCV3是在具有猪皮炎肾病综合征和繁殖障碍的临床样品中鉴定出的一种新型圆环病毒。为帮助养猪从业者更好地了解PCV3的相关信息,特对下面这篇PCV3相关研究文献进行摘译以飨读者,并期待能有越来越多的相关研究来尽快揭示PCV3流行病学信息及遗传特征。
曾智勇,男,1978年9月生,四川威远人,博士,贵州大学教授、硕士研究生导师、贵州大学学术骨干,贵州省科技特派员,黑龙江畜牧兽医杂志编委。主要从事动物传染病及病原分子生物学相关研究,以规模化猪场主要病毒性疫病为基础,开展新型疫苗和病原快速检测方法及试剂盒的研发。同时,长期面向猪场开展猪病毒性疫病的抗体监测和病原的快速检测以及规模化猪场疾病防控指导,为猪场提供技术支持。
主持国家自然科学基金项目1项,省厅级项目3项;参研贵州省农业科技攻关项目5项,其他各类省厅(局)级项目13项;获“贵州省科学技术进步奖三等奖”3项。先后发表各类学术论文180余篇,其中SCI论文3篇,一级学报论文12篇,核心期刊90余篇;参编养殖技术丛书3册,参编专业类编著2册,参编《畜牧兽医行政管理学》(国家统编教材)。
猪圆环病毒(Porcine circovirus, PCV)是人类迄今为止所发现的最小的动物DNA病毒,主要分为圆环病毒1型(PCV1)和圆环病毒2型(PCV2)。PCV1对猪有非致病性,PCV2是PCV相关疾病的主要致病因子,临床上主要是引起仔猪断奶后多系统衰竭综合征(PMWS)、猪皮炎与肾病综合征(PDNS)和繁殖障碍,对全球猪业造成重大经济损失。但是自2010年以后,一种新型圆环病毒的初步特征在一些研究中被先后报道。直到2016年,Palinski等将该新型圆环病毒鉴定为与猪疾病相关的病原体,并将其命名为猪圆环病毒3型(PCV3)。同年3月,中国辽宁、江西、重庆3个猪场共计356头母猪,先后发生繁殖障碍导致新生仔猪急剧减少;3个猪场死胎率为5.02%~20.1%,母猪死亡率为5.4%~10.5%;应用RT-PCR或PCR对相关样品进行诸如猪瘟病毒(CSFV)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、伪狂犬病毒(PRV)、PCV2、猪流行性腹泻病毒(PEDV)、猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)、轮状病毒(RV)以及PCV3等相关病原的检测,结果PCV3是唯一检出病原。
为了更好地了解我国PCV3的感染状况、流行情况、地理分布、潜在的致病性和遗传特征,华中农业大学动物疫病诊断中心对采自11个省市(即安徽、重庆、福建、河北、河南、湖南、江苏、江西、辽宁、沈阳、浙江)35个猪场的222个样本(死胎,组织,精液和血清),应用引物F1:5’-TTACTTAGAGAACGGACTTGTAACG-3’,R1:5’-AAATGAGACACAGAGCTATATTCAG-3’,对经匀浆处理后的样本进行了PCV3的检测。同时还设计了两对引物用于整个基因组测序。PCV3检测的反应条件如下:94 ℃预变性5 min;94 ℃变性30 s,55 ℃退火30 s,72 ℃延伸1 min,35个循环;最终72 ℃延伸10 min。经T克隆测序获得了9株PCV3的完整基因组序列,以及33株PCV3部分衣壳蛋白基因(474bp)序列,相关序列GenBank登录号为KY075986.1~KY075994.1,KY075995.1~KY076027.1。应用MEGAv6.06将获得的9株基因组序列与圆环病毒属的其他圆环病毒基因组进行比较,绘制了PCV全基因组遗传进化树;将GenBank中所有PCV3部分Cap蛋白基因序列进行比较,绘制了PCV3遗传进化树。
PCV3在上述调查猪场的总体阳性率为68.6%(24/35),PCV2和PCV3的样品阳性率分别为62.2%(138/222)和34.7%(77/222),其样品中PCV3与PCV2的共感染率达15.8%(35/222)。PCV2的检出被认为是上述猪场中PCV2疫苗免疫失败的重要因素,PCV3的共感染是否在其中扮演中重要作用还需进一步研究。样本中PCV3的单一感染率达18.9%(42/222),在所有11个省市的样本中,脑、肺、淋巴结、扁桃体、精液和血清中均检测到PCV3,表明PCV3可存在于猪的不同组织中,并在中国广泛传播;死胎和精液样本中检测到的PCV3表明其存在垂直传播的风险及引起繁殖障碍的潜在作用。
PCV3中国分离株与美国分离株(KX778720.1)的基因组和Cap蛋白核苷酸相似度分别为99.0%~99.1%和98.4%~98.9%。PCV3中国分离株的基因组和Cap蛋白核苷酸相似度分别为99.0%~100%,98.4%~100%,表明Cap蛋白的基因变异水平高于完整的基因组。在全基因组遗传进化树分析中,PCV3中国分离株与美国分离株PCV3-USA-MO2015(KX778720.1)聚在同一簇。所有PCV3中国分离株的遗传进化树分析表明,相关分离株存在进化差异,可聚类为2个簇,分别3a和3b,其中美国PCV3分离株PCV3-USA-MO2015(KX778720.1)属于簇3a。从PCV3中国分离株与中国蝙蝠冠状病毒株基因组的序列相似性比较图谱可知,在264~564 nt和714~1148 nt之间存在两个重组区,表明PCV3可能是由蝙蝠冠状病毒重组结果。
由于PCV3于2010年才被首次报道,目前对其了解甚少。直到2016年,Palinski等才将PCV3鉴定为猪病相关的病原体。尽管本文对PCV3在中国的流行状况及遗传特征进行了初步报道,但仍不十分清楚,需要进一步对PCV3进行分离和鉴定,研究其生物学和致病特征并监测其单一和共感染状态。
2017-05-08)
国家自然科学基金项目“猪圆环病毒iDNA标记疫苗及其免疫应答效果的研究”(项目批准号31560688)
咸文(1992—)女,在读硕士,研究方向:动物传染病病原分子生物学。E-mail:572130309@qq.com
*通讯作者: 曾智勇(1978—),男,教授,博士,硕士生导师,从事动物传染病病原分子生物学研究:E-mail:zyzeng@gzu.edu.cn