猪痘病毒研究进展＊

芦晓立，张 强，颜新敏

（1.商洛学院生物医药工程系，陕西 商洛 72600；2.中国农业科学院兰州兽医研究所家畜疫病病原生物学国家重点实验室 农业部畜禽病毒学重点开放实验室，甘肃 兰州 730046）

猪痘（Swinepox，SWP）是由猪痘病毒（Swinepox virus，SWPV）或痘苗病毒（Vaccinia virus，VACV）引起的猪的一种急性、热性病毒性传染病。猪痘易发生于幼猪、育肥猪，潜伏期5d～7d。典型病例初呈现红斑，遍布全身，继而出现孤立圆形丘疹，凸出于皮肤，发展成水疱。转为脓疱破溃形成痂皮，一般很少影响进食，饮水正常，整个发展过程患猪表现奇痒难耐，蹭墙壁、围栏。同群猪感染率可达100%，但病死率一般不超过3%～5%，多数是因并发症造成死亡。近期广东增城、四会等区域广泛流行猪痘病，虽然发病猪死亡率不高，但乳仔猪发病率较高（局部区域达80%以上），给生猪生产带来潜在的危害，严重影响了猪的生长和猪场效益，应引起我们关注[1]。

1 理化特征

猪痘病毒属（Suipoxvirus，SPV）归属于脊椎动物痘病毒亚科（Chordopoxvirinae），猪痘病毒属只有一个成员SWPV。SWPV粒子为砖形或卵圆形，大小为（200～390）nm×（100～260）nm，但也有报道为（208～422）nm×（164～328）nm[1]，有囊膜，是最大型病毒。电镜下可见电子密度为五层的结构和多个薄层核芯，它可能处于形成形态异常病毒体囊膜的过程中。在病毒核芯两层囊膜的内层衬有一电子密度高的物质，目前尚不清楚它是核芯的一部分还是第3层嚢膜[2]。

SWPV对皮肤和黏膜上皮细胞有特殊的亲和力，能在猪的皮肤上皮、肾细胞、睾丸细胞和猪胎肺细胞等增殖，并产生细胞病变，包括胞核空泡化以及形成核内包涵体，SWPV不能在来源于牛、羊、鼠和人的细胞培养物中生长，也不能在鸡胚和鸡胚细胞内增殖。SWPV只能使猪发病，将该病毒接种犊牛、鸽、豚鼠、鸡胚、家兔、大鼠、小鼠、绵羊、山羊、人等均未获成功，但可在家兔体内连传3代。用高浓度的病毒可引起皮肤局部损伤，但病毒不能在兔皮肤内增殖[2]。

SWPV对干燥和寒冷抵抗力很强，可以在这种环境下存活3个月以上。干燥的痂皮中病毒可存活几个月，在正常的土壤中可存活几周。SWPV热稳定性较好，于37℃放置10d～12d，仍有活力。对直射阳光、紫外线、高温、碱和消毒液均敏感。对常用消毒药都敏感，5mL／L的福尔马林，30mL／L的石碳酸，0.1g／L的碘溶液，30mL／L的硫酸或盐酸可以在数分钟内将病毒杀死；10g／L～30g／L的火碱和700mL／L的消毒酒精10min可杀死病毒[3]。

2 分子特性

2002年获得了SWPV的完整核苷酸序列，基因组长146kbp[4]。G＋C的含量为27.5%，A＋T占有很大比重，尤其在中心编码区域高达95%。基因的末端有2个反向末端重复序列（identical inverted terminal repeat，ITR），SWPV含有150个目前被公认的开放式阅读框（open reading frame，ORF），其中4种基因和痘病毒没有同源性，除此以外保守的中央核心区有106个基因和其他哺乳动物痘病毒同源，它们包含了基础的病毒复制和转录、DNA复制、病毒的组装和成熟的相关基因。ITR可能具有调节或逃逸宿主的免疫应答、调节或抑制宿主细胞凋亡、细胞和组织嗜性等作用[4]。SWPV肯定存在一个确定宿主范围的基因，即把病毒限制在主要宿主范围内，这类基因还有待于研究。

3 猪痘病毒基因编码蛋白

3.1 分泌型、细胞膜蛋白

分泌型或细胞膜蛋白是天然的病毒免疫调节剂，具有中断或调节宿主免疫应答作用[11－12]。它们都有其预测的信号肽，通过对信号肽研究表明潜在的分泌型蛋白包括IFN－γ受体、IFN－α／β结合蛋白、IL－18结合蛋白和类似于 TNF－α潜在蛋白[5]。SWPV包含2个跨膜G蛋白偶联趋化因子受体（G－protein－coupled receptor，GPCR）、CD47和 MARCH 家族泛素连接酶，它们都编码细胞免疫调制剂[6－7]。SWPV中的2个GPCR和细胞或病毒趋化因子受体同源，它被表达在感染细胞的表面，并在与趋化因子结合后激活细胞外信号调节激酶（ERK1／2）[8]。SPV009包含一个LAP／PHD／RING－CH区域类似于细胞和病毒MARCH家族的细胞膜泛素连接酶，能够降低宿主细胞表面的免疫糖蛋白表达，这种免疫糖蛋白包括 MHCI类、Fas－CD95、CD4、M153R蛋白、泛素连接酶和黏液瘤病毒的致病因子[7，9]。

3.2 宿主范围、逃避免疫功能蛋白

一些SWPV蛋白质有决定宿主范围和逃避其免疫的功能。这些蛋白质类似于蛋白激酶抑制剂，它能产生抗干扰素的抗病毒效果和决定病毒的宿主范围[11]。目前已确定痘病毒丝氨酸蛋白酶抑制剂有消炎的功能，SWPV中的SPV145存在丝氨酸蛋白酶抑制剂编码区，且与牛疙瘩皮肤病（Lumpy skin disease virus，LSDV）SPV149、雅巴痘病毒（Yabalike disease virus，YLDV）YLDV149R和黏液瘤病毒 （Myxoma virus，MYXV）M151R 同源[6]。SPV001、SPV007、SPV133、SPV135和SPV150 类似于痘病毒家族基因，痘病毒家族基因其中就包括VACV A52R（家族5[11]）。VACV A52R毒力因子和与VACV A52R蛋白质序列相似的VACV的其他蛋白能够降低宿主细胞IL－1R／Toll－like受体（TLR），这种降低是一种先天免疫机制和炎症反应[12－14]。因此，推断SWPV中的类似基因也具有相同的功能。

3.3 毒力、调节细胞生长和细胞凋亡反应蛋白

这些类似的蛋白有MYXV M011L细胞凋亡调节蛋白 （SPV012）和 VACV A14.5L 毒力蛋白（SPV103），VACV C7L 宿主范围蛋白（SPV064），SWPV中心编码区域与兔痘病毒、亚塔痘病毒和山羊痘病毒同源[4]。SPV138编码的蛋白类似于正痘病毒的P28，P28是一种E3泛素连接酶[15]。SWPV还编码4种蛋白质（SPV141～SPV144），它们含有锚蛋白重复基因，痘病毒锚蛋白的基因与认定宿主范围、阻止被感染细胞凋亡、影响病毒毒力和病毒与宿主的相互作用都有重要的意义[16－17]。相类似的，SPV006、SPV015和SPV136与痘病毒的Kelch蛋白同源。已经被证实痘病毒Kelch蛋白突变在体外能改变宿主范围，在体内能改变免疫和病毒的衰减[18－20]。

3.4 其他蛋白质

SWPV末端序列编码的蛋白质，有一些具有潜在调解病毒／宿主的相互作用的功能，这些蛋白质中包括痘病毒同源蛋白类似的细胞酶，如SPV128（羟类固醇脱氢酶），山羊痘病毒和兔痘病毒也都存在这个蛋白基因。还有如SPV129（超氧化物歧化酶）、SPV130（DNA连接酶）和SPV140（酪氨酸蛋白激酶）[4]。SWPV编码的一个独特的完整的参与核苷酸新陈代谢的酶，即核糖核苷酸还原酶，这种酶的大亚基在山羊痘病毒、兔痘病毒和亚塔病毒中不存在。SWPV中的SPV131编码的蛋白质（1959个氨基酸）与天花病毒毒株（孟加拉国）B22R同源，这个蛋白质是一个功能未知的膜蛋白。

4 诊断和作为载体

猪痘的临床诊断不难，由于猪痘可由猪痘病毒或痘苗病毒引起，实验室内有时需要加以鉴别。猪痘病毒具有严格的宿主特异性。自然条件下除猪外不感染其他动物。实验感染除家兔出现迅速愈合的局部病变外，鸡胚和任何其他动物均不发生感染。且除猪源细胞外，不能在其他动物来源的细胞培养物中增殖。相反，痘苗病毒的宿主和细胞感染范围极广。再者，这两种病毒的抗原性不同，感染猪痘病毒的恢复猪仍对痘苗病毒有感染性，反之亦然。

猪痘病毒和痘苗病毒在血清学上无关，因此，各种血清学试验，如凝胶电泳、免疫电渗电泳、胶固补体吸附试验、荧光抗体技术和中和试验亦被用于二者之间的鉴别诊断[2]。

恢复猪具有坚强持久的免疫力，通常不易发现病毒中和抗体。口服猪痘病毒，可产生低水平循环抗体和肠道中和抗体。ELISA检测有高滴度抗体反应。该病毒有希望成为表达猪肠道病毒保护性抗原的病毒载体。

由于其宿主范围限制，已提出使用SWPV作为疫苗载体。基因工程载体SWPV表达伪狂犬病病毒（PRV）和猪瘟病毒抗原已建成，可诱导猪产生免疫反应[21]。SWPV能够表达非猪病毒抗原可能是一种安全的宿主范围限制的疫苗载体（非猪品种）[22－23]。重组的SWPV可进行细胞免疫共刺激分子的表达，因此SWPV可作为基础的疫苗佐剂[24]。

5 防控关键技术

病猪康复后可以抵抗再次感染，其血清中不含中和抗体，但新生仔猪可从免疫母猪体内获得母源抗体。将在仔猪睾丸细胞中增殖的猪痘病毒1414株接种于110只各种年龄的猪（包括哺乳仔猪），仅在接种部位发现典型的痘疹病灶，而未见任何其他不良反应。所有接种猪免疫期至少4个月。猪痘康复猪对痘苗病毒仍十分易感[2]。

猪痘暴发期间，加强饲养管理对减少损失非常重要。隔离病猪，隔离哺乳猪到仔猪长至6周龄也有助于控制疾病的传播。控制虱子可以减少损失。由于该病可通过外寄生虫传播，因此分别用有机磷合剂和抗生素除虱和治疗脓肿可以从猪群中消灭猪痘。同时应避免将不同种群混群饲养[2]。

加强饲养管理，合理调制饲料，搞好猪舍卫生，彻底消灭猪虱。对病猪及时隔离治疗，可用10g／L盐水冲洗患部，然后涂10g／L～20g／L龙胆紫或氧化锌软膏，同时服用病毒灵，疗效较好。如有继发感染可用抗生素或磺胺类药物治疗。对被污染的用具和猪舍，可用20g／L～30g／L来苏儿或10g／L～30 g／L碱性钠溶液消毒。垫草要焚烧，粪便堆积发酵后作肥料。新购入的生猪隔离观察1周～2周，防止带入猪痘病毒。

6 结语

猪痘给生猪生产带来潜在的危害，造成养殖业巨大损失；同时，因猪痘病毒是一种安全的宿主范围限制的疫苗载体，目前被广泛地用于猪和非猪病毒抗原表达载体。目前国内对猪流感病毒H1N1亚型HA1蛋白重组猪痘病毒已经获得成功，重组猪痘病毒能稳定表达HA1蛋白，并能有效地刺激机体的免疫保护反应，能够在制备预防或治疗H1N1亚型猪流感病毒感染的药物中应用，并申请了专利[25]。可见猪痘病毒载体的应用前景十分广阔。对猪痘病毒的分子生物学、载体疫苗的进一步研究，将为痘病毒的研究、基因工程疫苗的研制及猪痘的防控起到至关重要的作用。

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