|
猪圆环病毒3型(PCV3)，是一种新型的圆环病毒，据报道在美国、中国、韩国和波兰广泛传播。以往研究表明，PCV3主要集中在患有呼吸道疾病、皮肤病、生殖疾病等疾病的动物中。然而，在有其他临床表现(特别是无症状或腹泻)的猪中，PCV3的流行状况尚未得到很好的确定。
01
调查结果
本研究从中国8个省份收集了80份重度呼吸道疾病(SRD)断奶仔猪血清样本、175份轻度呼吸道疾病(MRD)断奶仔猪血清样本、216份无症状断奶仔猪血清样本、35份腹泻型断奶仔猪血清样本和35份非腹泻型断奶仔猪血清样本，对PCV3进行流行病学调查。经qPCR检测，PCV3在各采样省份均有流行，总阳性率在1.04%—100%之间。有趣的是，SRD仔猪的PCV3阳性率(63.75%，51/80)显著高于MRD仔猪(13.14%，23/175)和无症状仔猪(1.85%，4/216)(P < 0.01)。腹泻型断奶仔猪PCV3阳性率(17.14%，6/35)显著高于非腹泻型断奶仔猪(2.86%，1/35)(P < 0.05)。此外，qPCR的Ct值在有呼吸道疾病和腹泻的断奶猪或育肥猪中比在无症状猪中低。序列分析表明，来自不同临床表现猪的PCV3序列之间存在较低的遗传多样性。
02
结论
本研究进一步证明，PCV3在中国南部和北部的另外六个省份广泛传播，并且与先前报道的分离株具有高度相似性。作为一种新出现的猪病毒，虽然目前的病例对照研究表明，PCV3与猪的呼吸道疾病和腹泻有潜在的联系，但需要进一步研究其发病机制，以确定PCV3在猪健康中的作用。
03
背景
猪圆环病毒是圆环病毒属的成员，有两个公认的种类，猪圆环病毒1型(PCV1)和猪圆环病毒2型(PCV2)。PCV1可以感染猪并在猪体内复制，但目前还未发现会引起任何明显的疾病。然而，PCV2感染会给全球养猪业造成重大的生产和经济损失。在临床上，PCV2可引起猪圆环病毒病(PCVD)或猪圆环病毒相关疾病(PCVAD)，其特征为断奶后多系统性衰竭综合征(PMWS)、猪皮炎和肾病综合征(PDNS)、间质性肺炎和生殖障碍。
最近，在美国猪群中，发现了一种明显不同于PCV1和PCV2的新型圆环病毒，暂时被命名为猪圆环病毒3型(PCV3)。新发现的PCV3全长基因组序列为2000个核苷酸，比PCV1和PCV2(分别为1760个和1780个核苷酸)大得多。事实上，在PCV3被发现之前，几年前在不同的养殖动物中也报道了类似PCV3的序列，这揭示了PCV3可能在动物物种中较早的分布。有趣的是，PCV3与PCV2相似，与猪的多系统性衰竭综合征、PDNS和繁殖失败有潜在的联系。目前，PCV3在中国、韩国和波兰也有报道，且分布广泛。尽管在PCV3流行病学方面取得了良好的进展，但不同临床表现(特别是无症状或腹泻)的猪中PCV3的流行状况尚未得到很好的确定。因此，本研究旨在对不同临床表现的猪进行PCV3的流行病学研究。
04
研究方法
2016年，位于广东省(中国南部)和吉林省(中国北部)相距3000多公里(图1)的两个小型育肥猪场(总共约200-300头美国长白猪)发生了严重的呼吸道疾病(SRD)。两个猪场的猪(2-3月龄)均接受了PCV2、伪狂犬病病毒(PRV)、猪瘟病毒(CSFV)和2型猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)的免疫接种。然而，这两个猪场的猪发病率约为60%，病死率约为80%。从18头死猪的尸检结果来看(A猪场n = 8头，B猪场n = 10头)，相似的肉眼病变集中在肺和淋巴结，其特征为PRRSV或PCV2样病变，包括肺间质增宽、充血和淋巴结出血。这18个猪肺样本被定义为SRD样本。为了比较基于相同器官和相同年龄猪的PCV3检测结果，额外提供80头患病断奶猪(SRD, 5-8周龄)血清样本，216头无症状断奶猪(5-8周龄)血清样本和175头患病断奶猪(5-8周龄)(轻度呼吸道疾病[MRD]，包括咳嗽、轻微喘气、腹式呼吸)血清样本，采集自山东省(n = 26)、甘肃省(n = 120)、广西壮族自治区(n = 34)、广东省(n = 130)、四川省(n = 65)和云南省(n = 96)(图1)。此外，35只腹泻断奶仔猪(6-7周龄)样本和35只非腹泻断奶仔猪(6-7周龄)样本，采集自甘肃省(n = 40)和内蒙古自治区(n = 30)。上述样品保存在?80°C，待qPCR检测。
05
结果
经qPCR检测，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)。有趣的是，SRD仔猪的PCV3阳性率(63.75%，51/80)显著高于MRD仔猪(13.14%，23/175)和无症状仔猪(1.85%，4/216)(P < 0.01)(图2a)。同样，腹泻型断奶仔猪PCV3阳性率(17.14%，6/35)显著高于非腹泻型断奶仔猪(2.86%，1/35)(P < 0.05)(图2a)。此外，从有呼吸道疾病和腹泻的育肥猪或断奶猪采集的样本中，Ct值较低(图2b)。在140头SRD猪中有29头发现了PCV3和PRRSV的联合感染，而在MRD猪和临床无症状猪中没有发现。
图2 不同临床表现猪PCV3的检测结果。a不同临床表现的猪的PCV3阳性率;b不同临床表现猪PCV3 qPCR检测的Ct值。注:SRD为严重呼吸道疾病，MRD
为轻微呼吸道疾病为进一步研究低Ct值(< 22)阳性样本的PCV3基因特征，分别从华南和华北地区获得具有代表性的PCV3-CHN/GD2016和PCV3-CHN/CC2016基因组序列，存入GenBank数据库，登录号KY421347-KY421348。与之前报道的PCV3序列一样，它们的基因组长度为2000个核苷酸。多序列比对结果显示，目前的两个PCV3基因组序列与其他已知PCV3序列的核苷酸相似性在 97%以上，表明PCV3分离株之间存在低水平的遗传变异。比对结果显示，两者主要差异在编码病毒衣壳蛋白的ORF2基因上(数据未显示)。系统发育分析显示，PCV3-CHN/GD2016和PCV3-CHN/CC2016与来自美国和韩国的PCV3分离株关系较近，与PCV1和PCV2关系较远(图3)。
图3 基于PCV1、PCV2和PCV3全基因组序列的系统发育分析。本研究获得的PCV3-CHN/GD2016和PCV3-CHN/CC2016分离株以灰色阴影表示
06
讨论
先前的研究表明，PCV3在PDNS病例中很常见，它可能在美国猪群的繁殖障碍和多系统炎症中发挥作用。虽然也有其他猪病原体(包括猪细环病毒1型，TTSuV1;猪血凝性脑脊髓炎病毒，PHEV;猪星状病毒4，PAstV4)存在于PCV3感染的组织中，通过宏基因组测序获得大量的PCV3序列，提示PCV3可能在这些临床病例中发挥潜在的致病作用。同样，免疫组化在PCV2阴性的典型PDNS病变中发现了PCV3。中国最新的四项研究报告了临床病例中出现了单一PCV3感染或与PCV2混合感染。令人惊讶的是，在四项研究中的一项中，PCV3在生产失败的猪样本中具有异常高的阳性率(85.7%，12/14)，而PCV2、PRRSV和PRV在这些猪样本中均为阴性。在这项研究中，我们在SRD猪中发现了PCV3与PRRSV的混合感染，而不是在其他猪中。已经证实猪同时感染PCV2和PRRSV会加重疾病的严重程度。PCV3和PRRSV或PCV2混合感染与疾病严重程度之间可能的协同作用值得进一步研究。此外，PCV3在病猪中Ct值较低(图2b)，这表明PCV3的高滴度可能有助于猪临床疾病的发生。另一个有趣的发现是在粪便样本中检测到PCV3，这表明PCV3可能通过粪口传播。
07
结论
总之，本次研究进一步证实，PCV3在中国南部和北部的另外六个省份广泛传播，且与先前报道的分离株具有高度相似性。作为一种新出现的猪病毒，虽然目前的病例对照研究表明，PCV3与猪的呼吸道疾病和腹泻有潜在的联系，但需要进一步研究其发病机制，以确定PCV3在猪健康中的作用。与PCV2相似，利用病毒感染性克隆结合临床和组织学方法可以解决这一科学问题。
|
