猪圆环病毒3型的病原学特征及检测技术研究进展

庄金秋 ，梅建国 ，王 艳 ，莫 玲 ，李 峰

（1.山东省滨州畜牧兽医研究院，山东 滨州 256600；2.滨州贝尔凯瑞生物技术有限公司，山东 滨州 256600）

猪圆环病毒3型（PCV3）为圆环病毒科圆环病毒属新发现的传染病病原。2016年美国首次报道了该病的发生与流行[1]，随后PCV3感染在美国、波兰、韩国、中国等国家相继被报道并迅速在世界范围内蔓延开来，引起了世界各国的高度重视和密切关注。PCV3感染可引起猪的皮炎肾病综合征、繁殖障碍及心脏和多系统的炎症反应。患病母猪受孕率降低，流产率增加，生下不同胎龄的死胎、木乃伊胎；患病仔猪出现多器官系统的功能紊乱[2]，给全世界的生猪养殖造成了极大的经济损失。本文对PCV3的病原学特征及国内外最新检测技术研究进展进行综述，以期为兽医科研工作者和广大养殖业主更好地了解和防治本病提供参考。列同源性进行比对分析，结果发现我国PCV3/CN/Hubei-618/2016、PCV3-China/GD2016毒株与美国PCV3毒株的同源性分别为99.1%～99.6%和97.4%～98.5%。

3 病毒的病原学特征

3.1 病毒的形态特征及理化特性

1 病毒的由来和发现

2016年，美国堪萨斯州立大学科研人员利用宏基因组测序技术，从患有皮炎肾病综合征（PDNS）和繁殖障碍母猪及其流产胎儿体内首次鉴定出PCV3。作为一种新发现病原体，PCV3对猪的致病性及在猪圆环病毒相关疾病（PCVAD）中作用，以及现有商品化PCV2疫苗对其免疫效力等方面有待进一步的研究。

2 病毒的分类地位

PCV3 在分类上属于圆环病毒科（Circoviridae）圆环病毒属（Circovirus）成员。圆环病毒科包含3个病毒属，分别为圆环病毒属(Cirocovirus) ，环形病毒属(Gyrovirus) 和指环病毒属(Anellovirus) 。2016年前，猪圆环病毒（Porcine circovirus，PCV） 全 球范围内仅发现PCV1和PCV2两种基因型。其中，PCV1被认为是猪肾细胞PK-15污染物，但不产生细胞病变效应，对猪无致病性。PCV2是引起断奶仔猪多系统衰竭综合征（PMWS）主要病原，与PDNS、猪呼吸道疾病综合征（PRDC）、繁殖障碍、增生性坏死性肺炎（PNP）和肠炎等疾病密切相关，均为PCVAD。进化树分析表明PCV3 与 PCV1、PCV2、犬圆环病毒和蝙蝠圆环病毒的进化枝具有共同的祖先。华中农业大学何启盖教授课题组通过对PCV3全基因组及部分基因组序列进化分析表明，我国PCV3包括两个亚群，3a及3b，其中3a和美国参考PCV3毒株处于同一分支，具有很近的同源进化关系。Fan等[3]（2017）、Shen等[4]（2017）分别对我国PCV3毒株与美国PCV3毒株的全基因组序

PCV是目前发现的可以自主复制的最小的哺乳动物病毒。与PCV1和PCV2一样，PCV3为单股环状DNA病毒，病毒粒子呈二十面体结构，无囊膜，直径为17～20 nm。PCV对不良环境抵抗力较强，可于酸性环境中（pH=3）存活较长时间，无血凝性，耐热性良好。由于PCV无囊膜，因此对氯仿、碘酒、酒精等有机溶剂不敏感，但对苯酚、季胺类化合物、氢氧化钠和氧化剂等较敏感。鉴于PCV3与PCV2属于同一病毒科，推测两者理化特性相似，可采用相同消毒剂和消毒方法处理PCV3污染的圈舍、环境、运输工具等。

3.2 病毒的基因组结构及功能

PCV3基因组全长2 000 bp，包含3个主要开放阅读框（ORF）。分别编码与圆环病毒同源的Rep蛋白，Cap蛋白和一个特有的ORF3蛋白。Cap蛋白为PCV主要结构蛋白，诱导动物机体产生特异性免疫应答。PCV2与PCV3 Cap蛋白氨基酸同源性仅为30%，两者间存在交叉免疫保护可能性较低。湛洋等[5]研究表明，PCV2和PCV3的Cap蛋白结构及抗原性存在明显差异，因此推测PCV2和PCV3间无交叉免疫保护特性。

3.3 病毒的培养特性

目前，猪肾细胞（PK-15、SK）和猪睾丸细胞（ST）常用于PCV2分离与培养，推测PCV3可在此类细胞中增殖。

4 病毒的流行病学与致病性

不同性别、年龄和品种的猪均可感染PCV3，但以妊娠母猪和仔猪更易感。PCV3感染可导致母猪出现厌食症状，皮肤出现多灶性丘疹、斑点和浅表性皮炎，生产性能下降；妊娠母猪发生繁殖障碍，产弱胎、死胎、木乃伊胎和弱仔猪，病情严重甚至造成急性死亡；不同胎龄胎儿均可发生流产。患病仔猪出现多器官系统的功能紊乱。PCV3可以在感染猪的脑（包括死胎样本脑中）、肺（包括死胎）、淋巴结、扁桃体、精液和血清被检测到[6-8]。这些结果显示PCV3存在于猪的不同组织中，且存在垂直传播的风险。

5 病毒检测技术研究进展

5.1 病毒的分离培养

病毒分离与鉴定是确诊疫病最准确的检测方法。由于成年患病动物常缺乏临床症状而导致病毒血症期难以掌握，从而影响病毒分离，因此通常从流产胎儿或死胎的组织样品中分离病毒。Palinski等利用ST和PK-15细胞从胎儿组织匀浆中分离到了PCV3。

5.2 血清学检测技术

Palinski等利用PCV3特异性单克隆抗体染色患病猪组织切片，建立了免疫组化方法，观察PCV3组织嗜性及其组织内分布情况；利用原核表达的PCV3 Cap蛋白包被ELISA板，建立了检测PCV3抗体的间接ELISA方法；针对Cap蛋白制备单克隆抗体，建立了免疫荧光检测方法。

5.3 分子生物学检测技术

5.3.1 PCR

Ku等[9]率先报道了我国猪群中存在PCV3感染。设计PCR引物对辽宁、江西、重庆、安徽、福建、河北、河南、湖南、江苏、浙江和沈阳等11个省（市）35个猪场的222份组织样本进行PCV3检测，结果表明，PCV3在这11个省（市）均有流行，猪场阳性率为68.6%（24/35），样本阳性率为34.7%（77/222），其中PCV3和PCV2双重感染阳性率为15.8%（35/222）。庞笑语等[10]针对PCV3 Cap基因设计引物，建立了一种快速、敏感、特异的PCR检测方法。利用该方法对从河北省猪场收集的168份疑似样品进行检验，检出阳性样本9份，表明河北猪群存在PCV3感染。徐朋丽等[11]也建立了PCV3的PCR检测方法，对PCV3的最低检出量为61.9拷贝/μL。通过该方法对河南省133份临床样品进行检测，结果显示PCV3阳性率为29%（38/133），表明PCV3在河南已有流行。贺会利等[12]采用PCR对广西某猪场腹泻死亡仔猪的病料样品进行PCV3检测，在病料样品中也检测到PCV3。PCR方法为监测PCV3在我国猪群中的流行情况及对PCV3的防控提供了技术支持。

5.3.2 荧光定量PCR

Palinski等利用实时荧光定量PCR从流产胎儿中检测出PCV3，且在患病母猪的皮肤、肾脏、肺脏和淋巴结等组织典型病灶中发现有PCV3抗原，表明PCV3已在美国猪群内流行，有可能是母猪繁殖障碍的主要致病因子。荧光定量PCR方法的建立使PCV3的检测更为快速、简便、经济、实用，为PCV3感染的早期诊断提供了有力的技术支持。

5.3.3 原位杂交

Phan等[13]利用靶向PCV3的探针进行原位杂交调查了3头患有心脏和多器官炎症的仔猪心脏和肺中的PCV3，结果显示，在呈现弥漫性肌浆/胞浆性反应的多灶性心肌细胞、发炎小动脉中膜的平滑肌细胞和心肌中的炎症细胞中较少检测到PCV3，在肺切片中未检测到PCV3。

6 小结

圆环病毒病是国际公认的危害养猪业的的3大疾病（猪瘟、猪蓝耳病、猪圆环病毒病）之一。目前针对PCV3的研究尚处于起步阶段，需尽快开展相关检测技术研究，建立PCV3快速、灵敏、特异病原学和血清学检测方法，分离与鉴定PCV3毒株，为开展疫苗研制及动物回归试验工作奠定基础，保护我国生猪产业健康发展。对PCV3的防控，要坚持“早发现、早报告、早隔离、早诊断、早扑灭”的原则。首先要强化生物安全，提高相关人员的消毒意识，严格执行消毒规范。要重视防蚊灭蝇，清洁环境，保持卫生。要定期灭鼠[14]。其次应加强饲养管理，改善猪场环境，控制猪群营养结构，做好引种考察工作，及时隔离淘汰病猪，规范处理病死猪及相关饲喂设施。另外还应定期对猪群进行投药保健，增强猪群自身的抵抗力[15]。综上，是目前对于新发圆环病毒PCV3的最新研究进展，相信随着科研工作者的不懈努力，揭开PCV3 的神秘面纱指日可待。