猪圆环病毒2型（PCV2）：发病机理及与先天性免疫的相互作用（I）

张凡庆

摘 要：猪圆环病毒2型（Porcine Circovirus type 2，PCV2）是猪圆环病毒相关疾病（Porcine Circovirus–Associated Disease，PCVAD）的主要病原。病毒对淋巴组织具有嗜性，会导致猪的淋巴系统功能衰竭和免疫抑制。免疫刺激或其他病原共同感染会使该病加重。PCV2寄生在特定的免疫细胞，如巨噬细胞和树突状细胞中，并调节它们的功能。感染猪的IL-10和促炎性细胞因子上调会促进发病。猪的遗传特性将影响其对PCV2的易感性，但是病毒毒力的遗传决定簇目前还不清楚。PCV2 DNA和蛋白质与多种细胞基因相互作用，控制免疫反应，调节病毒的复制和致病。中和抗体和细胞介导免疫是重要的免疫相关保护。虽然目前有有效的疫苗，但是PCV2的变异株不断出现。尽管现在对了解PCV2的致病机理和免疫相互作用已经有了很大的进步，但仍旧存在很多问题有待解决。

关键词：猪圆环病毒2型；断奶仔猪多系统衰竭综合症；猪圆环病毒相关疾病；致病机理；免疫相互作用；细胞因子

中图分类号：S816 文献标识码：C 文章编号：1001-0769（2014）05-0074-02

1998年发现的猪圆环病毒2型（Porcine Circovirus type 2，PCV2）是一种新出现的猪病病原[1]，对全世界养猪业造成重大经济损失[2-4]。由PCV2引发的疾病综合征最早被称为断奶仔猪多系统衰竭综合征（Postweaning Multisystemic Wasting Syndrome，PMWS）[5，6]。PCV2感染還与越来越多的疾病表现有关，如繁殖障碍、肠道疾病和呼吸道症状。在美国，该病被重新命名为猪圆环病毒相关疾病（Porcine Circovirus–Associated Disease，PCVAD），欧洲命名为猪圆环病毒病（Porcine Circovirus Disease，PCVD）[7-8]。

PCV2是感染哺乳动物最小的病毒。病毒为单股环状DNA，大小约1.7 Kb，PCV2的复制严格依赖于宿主细胞机制[4，9，10]。因此，病毒复制时，PCV2与多种细胞因子相互作用来调节宿主免疫功能，导致细胞因子失去平衡、免疫抑制和疾病[9，11]。虽然PCV2是PCVAD的主要致病源，但是并非所有感染PCV2的猪都会发展为PCVAD[12]。同时感染其它猪病病原或疫苗和佐剂免疫刺激后会加重PCVAD[12]。最近，在人的轮状病毒疫苗中分离到猪圆环病毒，促使美国食品与药品管理局（FDA）暂时推迟该疫苗的使用[13]，同时人们对该病毒产生了额外但是完全不同的兴趣。

本文综述了目前对PCV2的致病机理及与宿主免疫系统相互作用的最新认识，目的是发现知识不足和为将来的研究提供方向。对PCV2其它方面（如传染病学、病理学、临床疾病、免疫学、分子生物学、疫苗和遗传变异）的综述请参考其它的文献[2，3，7-12，14-20]。

1 基因组的组成和分类

1.1 猪圆环病毒I型

猪圆环病毒（Porcine circovirus，PCV）最先报道是在1974年，人们在污染的猪肾细胞系（PK-15）中发现了乳头多瘤空泡病毒样和小核糖核酸病毒样颗粒[21]。很快证实该病毒的基因组为单股环状DNA分子[22]，于是将其命名为圆环病毒（PCV）。在全世界猪场报道了PCV的广泛感染猪群：如在1986年，柏林大约77 %～95 %的猪血清阳性[23]。PK-15细胞来源的PCV对猪没有致病性[23，24]。小型猪[23]、缺乏初乳的仔猪[24]和无菌猪[25]实验性地感染PCV不会发生疾病和病理损伤[26]。无特定病原体猪实验性地感染PK-15细胞来源的PCV的感染性克隆也得到了相同的结果。

1.2 猪圆环病毒2型

在1998年，人们在患有消耗性疾病（现在称为PCVAD）的仔猪分离到PCV变异株[7，8]。随后人们将PK-15细胞来源的非致病性PCV命名为PCV1，PCVAD相关的变异株命名为PCV2[2，3]。序列分析表明PCV2与PCV1只有大约68 %的核苷酸序列相关性[1，27，28]。针对PCV1的单克隆抗体不能识别PCV2[29]，说明了这两种病毒在进化上有关系，但是抗原性和表型上有差异。目前，在全世界猪群发现了至少3种PCV2基因型（PCV2a、PCV2b、PCV2c）[19]。

1.3 分类和基因组组成

PCV1和PCV2都是环状病毒科环状病毒属的成员[4]。PCV2基因组组成和复制策略与植物双生病毒和矮缩病毒相似[4]。在环状病毒属中的病毒有11种，包括PCV1、PCV2和一些禽类圆环病毒。PCV基因组为单股环状DNA，大小约为1.7 Kb，PCV2的基因组缩减到最基本的长度需求，发挥病毒的两个基本功能：复制和病毒基因组包装[4]。

形态学上，PCVs是小的，无衣壳，二十面体病毒颗粒，大小约15～20 nm[4]。PCV病毒子是T=1的结构，包含60个拷贝的衣壳蛋白[30]。基因组包括两个主要的开放阅读框（ORFs）：ORF1编码复制酶蛋白（Rep），ORF2编码衣壳蛋白（Cap，图1）。rep和cap基因方向相反，形成了双义基因组的结构[4]。Rep和Rep由RNA转录子剪切形成。在rep基因和cap基因5端之间有病毒复制的起始位点（Ori），它是一个茎环结构[4] （图1）。研究证明PCV1和PCV2的rep和Ori是完全可以互换的[31-35]，表明了两株病毒的部分功能域具有保守性。PCV1和PCV2基因组的可交换性为研发改良的弱毒疫苗（MLV），以及详细分析PCV2基因结构和功能的关系提供了强大的工具。□□

（未完，待续）

原题名：Porcine Circovirus Type 2 （PCV2）： Pathogenesis and Interaction with the Immune System（英文）

原作者：Xiang-Jin Meng（美国弗吉尼亚理工大学院兽医学生物医学和病理学系）