猪3型圆环病毒研究进展
2024-07-12千国胜於庆雄娄昆鹏胡永明彭俊平欧伟业
千国胜 於庆雄 娄昆鹏 胡永明 彭俊平 欧伟业
摘要:猪圆环病毒(Porcine circovirus,PCV)是目前危害全球养猪业的重要病原之一。该病除了导致断奶仔猪多系统衰竭综合征(PMWS)、猪皮炎与肾病综合征(PDNS)等,还可以导致新生仔先天性脑震颤(CT)、母猪繁殖障碍、增生性肠炎、猪呼吸道综合征等。目前为止,该病毒有发现总共有PCV-1、PCV-2、
PCV-3和PCV-4四种基因型,其中PCV-2的致病性最强。近年来,随着PCV-3的检出率不断提高,给养猪业带来了新的问题。本文就PCV-3圆环病毒的病原学、流行病学、致病机理、临床症状、诊断方法及防治措施作了全面的综述,为更加全面地认识该病毒,防控该病毒在规模化猪场暴发做基础。
关键词:猪3型圆环病毒;PCV诊断;防治
猪圆环病毒随着养猪业发展,流行毒株也在发生变化。迄今为止,圆环病毒发现4种型号。PCV-1最早是由德国学者Tischer等于1974年在猪肾传代细胞系PK15中分离发现,该病毒存在猪源原代、传代细胞内,不表现细胞病变,对猪群健康没有临床表现。PCV-2最早是由Allan等1998年从有PMWS症状猪体内分离,该病的致病性较强,可以导致仔猪断奶后综合征(PMWS)和皮炎肾病综合征(PDNS)等症状。PCV3最早发现于美国,在2015年北卡罗来纳州一个猪场分离出一种新型的猪圆环病毒,后被命名为猪圆环病毒3型(PCV3),2016年华南农业大学首次分离到毒株PCV3,China/GD2016株,该毒株和美国PCV3毒株同源性97.4%~98.5%。2019年,湖南大学生物学院研究团队在有严重临床症状的猪只中分离到了一种新型的圆环病毒,暂命名为PCV4。该病毒其基因组的大小为
1 770个核苷酸,河南农业大学研究团队把PCV4和其他圆环病毒同源性比较,发现PCV4和PCV2的Cap蛋白同源性在44%~46%,韩国学者在健康猪群也检测到了PCV4,因此PCV4的致病性有待进一步研究。
1 病原学
PCV属于圆环病毒科圆环病毒属。猪圆环病毒是一种小型的环状、无包膜、单链DNA病毒。所有的PCV具有相似的形态,由一个紧密的环状单链DNA基因组组成,PCV3病毒颗粒是无囊膜、直径约13~25nm,基因组全长2 000个nt,主要包括3个开放性阅读框。其中ORF1编码的复制酶(replicase,Rep)蛋白,与病毒复制相关,ORF2编码的衣壳(capsid,Cap)蛋白与病毒的免疫相关,ORF3编码的氨基酸组成的蛋白,其功能有待研究。PCV1和PCV2的基因组同源性接近80%,而PCV3与PCV1和PCV2的基因核苷酸同源性仅为37%。PCV-2的基因型中又分为PCV-2a、PCV-2b、PCV-2c、PCV-2d、PCV-2e五种基因亚型。在我国猪病流行调查中发现由最初的PCV2a检出率高,但最近几年发现PCV-2b和PCV-2d是逐渐成为主流毒株,已经占到发病率的87%,PCV-2b和PCV-2d的致病力较强,给猪群造成的危害最大,在防控中一定要引起重视,尤其是疫苗的选择上一定要结合本场的毒株选择适合的毒株疫苗。而PCV3可分为3个基因亚型分别是PCV3a、PCV3b和PCV3c,在国内的调研发现PCV3c的检出率最高。PCV4该病毒其基因组的大小为1,770个核苷酸,与其他圆环病毒的同源性相对较低。
2 流行病学
猪圆环3型病毒最早发现于美国,2015年,美国学者Palinski在北卡罗来纳州患病母猪及流产胎儿、猪皮炎肾病综合征的猪群体内首次检测发现PCV3病毒。随后世界上大部分养猪国家都报道了PCV3在猪场中的流行,表明该病毒在全球范围内广泛分布和传播,属于世界流行性病毒。我国最早是在2016年开始PCV3流行病学调查和病毒分离研究的实验室,分别是华中农业大学团队及华南农业大学研究团队。结果表明PCV3在华南地区各省份的样品阳性率为(313/1078)29.04%,猪场阳性率为(79/177)44.63%,并证实了PCV3在国内猪场中的流行和对猪群的致病性(Shen et al.,2018)。PCV3在各抽样省份均有流行,其中吉林总阳性率为100%(8/8),广东总阳性率为44.29%(62/140),山东总阳性率为7.69%(2/26),甘肃总阳性率为3.75%(6/160),广西总阳性率为8.82%(3/34),四川总阳性率为13.85%(9/65),云南总阳性率为1.04%(1/96),内蒙古总阳性率为23.33%(7/30)。湖南农业大学一份调研了中国
17个省份的PCV3检出率。结果显示母猪群62.2%,育肥猪28.9%,以及保育猪11.7%,哺乳仔猪的检出率为8.9%,数据表明母猪的感染率最高。基因序列显示大部分属于PCV3c的感染率最高,2020年华中农业大学何启盖团队对我国15个省市的211个猪场调研显示,PCV3总体阳性率是24.17%,其中PCV3c所占比例是61.8%[1],提示PCV3c亚型可能是目前主流毒株。
虽然家猪是PCV3的天然宿主,但一些家养的和野生的动物,如牛、狐狸、犬、水貂、野猪都有检出PCV3。也有研究发现蜱虫和蚊子体内分离到PCV3病毒,提示该病毒也可通过蜱虫和蚊子生物媒介来传播,给养猪业防控该病增加了难度。
圆环3型病毒的传播途径:研究表明,目前已发现PCV3有几种不同的排毒途径,该病毒既可以垂直传播,通过感染和胎盘或者母乳中病毒垂直传播。又可以通过接触水平传播,通过与感染猪群接触、感染猪群的粪便、尿液、唾液传播疾病,以及污染的饲料、器具、排到环境中病毒来传播该病。也有研究发现蜱虫和蚊子作为生物媒介传播的风险。有研究表明,在其胎盘、所产木乃伊胎和产后立即死亡的弱仔猪中检测到了病毒。Eddicks等对一家种公猪站的人工授精的精液检测发现PCV3,说明3型圆环病毒也可以通过精液传播散毒,因此也要加强外购精液的检测。
3 致病机理
病毒潜伏期时间:相关研究表明,PCV3病毒感染猪群后最早在感染后3 d就能检出病原,到感染后21 d时,阳性猪检出比例达到最高。不同毒株、感染病毒载量不同、猪群健康状况不同有所差异,也有报道猪群在感染后28 d才可以检测到持续的病毒血症,有些病例在感染后42 d才确诊。
体外试验结果表明,PCV3 Cap蛋白可通过视黄酸诱导基因样解旋酶或Toll样受激活促炎细胞因子白细胞介素6、肿瘤坏死因子α以及核因子-κB信号。对体内先天性免疫反应模型的评估表明,PCV3感染对IL-8有调节作用,与PCV2感染类似。PCV3感染并不具有PCV2的大多数特征,如淋巴细胞减少、淋巴组织中组织细胞替代以及巨噬细胞和B细胞对病毒的吸收。
2021年,哈尔滨收益研究所蔡雪辉团队从分离的圆环3型病毒做了攻毒试验。试验表明,未表现出明显的临床症状或肉眼可见的病变,但PCV3病毒表现出广泛的组织嗜性,在心脏、肝脏、脾脏、肺、肾脏、脑、淋巴结和扁桃体均可检出,其中肺和淋巴结病毒载量最高。华中农大何启盖团队研究表明PCV3在感染猪群的淋巴结和扁桃体等器官检出率最高,该病毒也会引起肺脏间质性肺炎、淋巴小结增生、嗜酸性粒细胞增多等病变[2]。
4 临床症状
4.1 母猪繁殖障碍和皮炎肾病综合征
母猪感染PCV3表现出的症状以繁殖障碍为主,主要表现为不发情、返情率高、流产、木乃伊和死胎增加;2015年美国学者Ben M.Hause在一个商业母猪场暴发猪皮炎与肾病综合征疾病的临床和组织学发现,并将其命名为PCV3,同时发现其能引起繁殖障碍疾病并引起死胎。2020年西班牙学者Marina Sibila从猪繁殖障碍病例的流产胎儿和死胎中检测到PCV3。目前华中农业大学和华南农业大学的研究团队关于PCV3病毒分离及致病性取得了一些研究进展,通过相应的细胞系能够将PCV3传至第10代左右,动物攻毒试验后表现出典型的皮炎肾病综合征。
4.2 仔猪主要临床表现
感染该病的仔猪多在断奶前死亡率升高、断奶后消瘦/死亡,断奶前和断奶后疾病主要为非特异性临床综合征:厌食、发热、皮肤苍白、消瘦、中枢神经系统,部分猪群有皮炎肾病综合征表现(PMWS),PCV3会破坏小肠绒毛,解剖出现鸡肠病变,仔猪表现为顽固性腹泻。华南农业大学马静云课题组对先天性震颤的仔猪进行PCV3检测,在6个发病的猪场仔猪中均检测到PCV3,这提示PCV3可能与仔猪先天性震颤相关。
4.3 生长育肥
育肥猪感染后症状不明显,出现厌食,个别发热、丘疹、咳喘等症状。临床上也有一定比例的急性死亡,猪只身上苍白贫血。在生产实践中育肥猪的3型检出率呈逐渐上升趋势。
4.4 混合感染比例高
临床实践中,3型圆环与其他病原的混合感染比较常见。尤其是PCV3和PCV2、猪繁殖与呼吸综合征、细小病毒的混合感染。有研究显示,猪圆环3型病毒和细小病毒混合感染后,推测细小病毒可能刺激了PCV3病毒的复制,从而增加了PCV3的病毒血症。临床实践中,猪繁殖与呼吸综合征和圆环病毒混合感染最多,扬州大学李向东研究发现PCV3和PRRSV混感比例是62.5%,PCV3和PCV2混感比例是45.8%。蓝耳病的NADC-30like毒株和圆环病毒混合感染时,猪群会有呼吸道综合征、仔猪断奶后PMWS等症状,并且导致猪群的发病率和死亡率明显增加,有研究表明圆环病毒的活跃可以增加猪繁殖与呼吸综合征病毒的复制,导致猪群发病死亡。PCV3和PRRSV或PCV2混合感染的协同效应还在研究中。因此,猪场生产实际中,蓝耳病和圆环病毒的防疫上要更加重视。
5 诊断方法
5.1 临床诊断
猪群生产出现波动时,及时观察猪群表现,母猪出现繁殖障碍,死胎木乃伊增加,仔猪出现断奶后衰竭综合征。生长猪群出现PDNS,以及中大猪出现轻微呼吸道症状,皮肤苍白、偶有急性死亡等症状,初步判断猪群圆环病毒感染。及时检测猪圆环2型和3型的病原检测,尤其是当猪场出现死胎木乃伊增加、繁殖周期延长、受胎率和分娩率下降时,在排除了PRRS、PRV等其他病原时,一定要引起注意,加强检测PCV3的检测。
5.2 实验室检测诊断
临床中对可疑猪群血清、唾液、鼻拭子、流产胎儿、产房仔猪睾丸液采集样品,送往有资质的实验室检测,可以采取 PCR的诊断检测方法,来确诊3型圆环病毒的感染。
6 防治措施
猪圆环病毒是全球养猪业流行比较广泛的疾病之一。随着流行毒株的不断变异,给养猪生产的防疫带来了巨大压力。目前国内2型圆环病毒的检出率和致病性仍然最高,并且PCV3和PCV2的混合感染比例较高。因此在圆环病毒防控上要做好猪群圆环疫苗的免疫。第一,要重视母猪和后备母猪的疫苗防疫,可以有效切断母猪的垂直传播病毒的风险。第二,引种时后备猪群加强PCV3的检测,避免把该病原引到本场。第三,重视生产的生物安全措施,加强环境的消毒,降低生产环境中的病毒量。第四,全进全出生产模式,有效切断猪群水平传播的风险。第五,加强生产管理,降低猪群应激因素,提升猪群免疫力同样重要。
参考文献
[1] Ku X,Zhang C,Li P,et al.Epidemiological and genetic
characteristics of porcine circovirus 3 in 15 provinces and
municipalities of China between 2016 and 2020[J].Virology journal,2022,19(1):187.
[2] 库旭钢,张坤,刘羽茜,等.猪A群轮状病毒的分离与鉴定[J].畜牧兽医学报,2012,43(2):7.