姜增鹤
(黑龙江省富裕县畜牧兽医局动物卫生监督所,黑龙江富裕 161200)
猪嵴病毒的研究进展
姜增鹤
(黑龙江省富裕县畜牧兽医局动物卫生监督所,黑龙江富裕 161200)
猪嵴病毒是微RNA病毒科嵴病毒属成员,是无囊膜的单股正链RNA病毒,可能与猪的腹泻有关。本文对猪嵴病毒的研究进展进行了综述,对病毒的病原学、流行病学以及检测方法进行了重点概述,并提出了猪嵴病毒研究仍需解决的问题。
猪嵴病毒;RNA病毒;腹泻
近年来,新病原(猪嵴病毒、猪圆环病毒2型、猪博卡病毒、猪输血传播病毒、杯状病毒、猪戊型肝炎及猪巨细胞病毒等)不断被人类发现。这些新的病原大多分离于患病猪只,可能在疾病的发生中起到一定的作用。本文旨在对猪嵴病毒的研究进展进行综述,希望对广大兽医从业人员和研究者有所帮助。
猪嵴病毒 (porcine kobuvirus, PKV)为微RNA病毒科嵴病毒属成员,属于无囊膜的单股正链RNA病毒。第八次病毒分类报告将嵴病毒新增入微RNA病毒科,目前该病毒科可分为12个属[1]:口疮病毒属(Aphthovirus)、禽星状病毒属(Avihepatovirus)、心病毒属(Caradiovirus)、肠道病毒属(Enterovirus)、马鼻病毒属(Erbovirus)、戊肝病毒属(Hepatovirus)、嵴病毒属(Kobuvirus)、副肠孤病毒属(Parechovirus)、捷申病毒属(Teschovirus)、禽脑脊髓炎病毒属(Tremovirus)、扎幌病毒属(Sapelovirus)、塞内卡病毒属(Senecavirus)。2012年第九次病毒分类报告将PKV加入嵴病毒属,目前该病毒属成员包括爱知病毒、牛嵴病毒和PKV三种病毒[2]。其中爱知病毒是于1989年在日本爱知县胃肠炎病人粪便标本中发现的,并依据发现地而命名为爱知病毒(Aichi virus)[3],而牛嵴病毒于2003年首次在日本牛的粪便和血清中分离得到[4],PKV则是于2007年同时在匈牙利[5]和中国[6]的猪粪样品中首次被发现,并相继在泰国[7]、日本[8]、韩国[9]、巴西和荷兰[10]等国被发现。
PKV基因组全长约8 201 bp,共编码2 488个氨基酸,包括5'非编码区,开放阅读框(ORF)[11]和含有Ploy (A)序列的3'非编码区[12]。其中ORF编码1个多聚蛋白,经过酶解,产生1个前导蛋白L(leader),3种结构蛋白VP0、VP3和VP1,以及7种非结构蛋白 2A、2B、2C、3A、3B、3C和3D(图1)[13]。
PKV由 Gábor Reuter等人于2007年首次在匈牙利健康猪腹泻粪便样品中发现,随后该病毒在很多国家相继被发现,且阳性感染率相对较高,从16.7%到99.0%不等。在荷兰,断奶仔猪中为16.7%(3/18)[10];韩国健康猪群中为19.3%(16/83)[9];中国健康猪群中为30.1%(97/322)[6];日本健康猪群中为45.4%(133/293)[8];巴西猪群中(包括未断奶、断奶仔猪和成年母猪)为53.0%(61/115)[10];韩国具有腹泻症状的猪群中为84.5%(71/84)[9];泰国具有腹泻症状的猪群中为99.0%(97/98)[7]。这些数据表明PKV呈世界范围内流行,且阳性率高,在具有腹泻症状的猪群中尤甚。尽管如此,PKV是否与猪的肠道疾病相关,目前尚无定论。
PKV通过何种途径传播,目前也没有确切的证据证明。Gábor Reuter 等[14]报道,在感染PKV的猪血清中,也检测到了PKV,表明PKV可能从胃肠道系统转入了血液循环系统,从而导致病毒血症,粪口途径可能是PKV的传播途径之一。但是,也可能存在其他传播途径,如哺乳、血液及食物等。
图1 猪嵴病毒的基因结构示意图
2010年4月至今,韩国、日本、泰国,我国广东、福建、广西、江西、湖北等规模化猪场陆续发生猪的严重腹泻,主要症状为哺乳仔猪多在出生2~3天后先呕吐,后腹泻,迅速死亡,母猪和育肥猪无明显症状,按照常规腹泻病处理治疗,基本无明显效果[15],哺乳仔猪的发病率为100%,死亡率达到80%以上,5日龄内的仔猪死亡率更是达到100%[18],且疫情在很多猪场一直往复存在。张莎等[19]于2012年通过PCR技术对来自我国24个省市84个猪场的病料样品进行PKV的流行病学调查发现,在236份病料中,共有63份为PKV阳性,阳性率为26.69%;而在检测的84个猪场中,共有36个猪场显示PKV阳性,其疫情持续时间长,感染范围广,死亡率高,比往年要严重许多,因此不能排除其他病原混合感染、协同感染的可能。
PKV作为一种新发现的病毒,相关的报道还较少。同微RNA病毒科其他成员一样,PKV的基因序列变异频率高,根据相关文献报道[16],PKV的3D基因最为保守,多以该病毒3D基因部分保守序列设计引物,对PKV进行检测。
张文波等[17]运用PKV的3D基因保守序列建立RT-PCR检测方法,其最小检测量可达2.3 pg,重复性和特异性良好。该方法可用于PKV的分子流行病学调查和临床病例的快速诊断。荧光定量PCR可以在反应过程中对累积扩增产物进行分析和检测。在反应体系中加入荧光分子,通过荧光信号的比例增加来反映DNA量的增加,从而完成PCR产物的实时检测。试验结果无需通过琼脂糖凝胶电泳来评估,大大节省了试验时间,提高了试验效率。刘孟良等[18]建立的PKV的SYBR Green I实时荧光定量PCR检测方法,其最低检出拷贝数为100拷贝,且具有良好的稳定性和较高的精确度。
PCR技术无疑是新发病原快速有效的检测手段,但由于其操作繁琐,试验药品及配套仪器昂贵,不具规模的猪场很难配备,并不适合基层猪场对病原的快速检测。建立一种便于基层推广和应用的PKV免疫学检测技术已是当务之急。国内学者陈蕾等[19]对PKV的主要结构蛋白即中和抗体结合蛋白VP1蛋白进行了表达,并对其主要的抗原表位、二级及三级结构进行分析。该结果为PKV特异性抗原的免疫印迹和ELISA等免疫学方法的建立提供了科学的参考依据,有助于进一步推进PKV的研究。
目前对PKV的研究才刚刚起步,很多问题有待解决。PKV及其他嵴病毒属成员与动物疾病的关系还不明确,在具有腹泻症状的猪群中,PKV阳性率明显高于无腹泻症状的猪群,但PKV是否与肠道疾病有直接关系,尚不清楚。但由于检出率相对较高,可能是因为PKV与其他肠道病毒的混合感染或是PKV作为疾病发生的诱因。PKV与嵴病毒的其他成员如爱知病毒和牛嵴病毒是否具有交叉感染尚不知道,对动物乃至人类的健康构成潜在的威胁。目前,牛嵴病毒已成功通过vero细胞分离,但有关PKV的细胞分离还未见报道,限制了对该病毒的研究,国内外对PKV的研究还仅限于序列测定分析[9,23],对其致病机理、免疫学特性、流行病学特性等方面还未能深入研究。PKV为一种新型病毒,给世界猪业带来危害的同时也给科研人员带来了挑战和机遇。
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S852.65+9.6
A
1673-4645(2013)09-0035-03
2013-04-19