何世成,王紫微,2,丁朝阳,胡巧云,唐小明,王卫国,刘道新,谢怡灵,王昌建
(1.湖南省动物疫病预防控制中心,湖南长沙 410014;2.衡阳技师学院,湖南衡阳 421101;3.娄底市动物疫病预防控制中心,湖南娄底 417000)
猪圆环病毒(porcine circovirus,PCV)具有环状单股负链DNA 基因组,是圆环病毒科圆环病毒属成员[1]。PCV 按其致病性、抗原特异性可分为4 种基因型,分别为PCV1、PCV2、PCV3 和PCV4 型[2]。PCV1 在1974 年 由Tischer 等[3]在 猪肾细胞中发现,此后证实该病毒不会造成猪细胞病变,对猪无致病性。PCV2 在20 世纪90 年代出现,随后分布全球,具有严重致病性[4]。PCV3 是Palinski 等[5]于2016 年在患有猪皮炎和肾病综合征的急性病死母猪中检测发现的新型PCV。2019年张慧辉等[2]在湖南省患有严重临床疾病的猪只中发现了另一种新的PCV,被命名为PCV4。
与PCV 相关的疾病包括猪断奶后多系统衰竭综合征、猪皮炎肾病综合征、先天性震颤、繁殖障碍和增生性坏死性肺炎等。PCV 作为猪圆环病毒病的主要病原,在全国范围内广泛存在。近年来,PCV2 和PCV3 的感染率呈逐年增加趋势,对我国养猪业造成了巨大经济损失,而新发现的PCV4 也是对养猪业造成威胁的潜在致病因素。本研究通过对来自湖南省2017—2020 年部分地区的821 份样品进行PCV1、PCV2、PCV3 和PCV4 的荧光PCR检测,了解湖南省PCV 流行情况,以期为湖南省猪圆环病毒病防控提供参考。
1.1.1 样品采集 本研究样品均于2017—2020 年由湖南省动物疫病预防控制中心收集并储存于-80 ℃超低温冰箱,共821 份样品,包括采自湖南省14个市州猪场的151 份病猪心、肝、脾、肺和肾等组织(同一病猪组织混合研磨后算1 份样品),其中2017 年68 份、2018 年32 份、2019 年23 份、2020 年28 份;2020 年4 月与12 月,采自湖南省14 个市州屠宰场的670 份猪淋巴结样品。
1.1.2 主要试剂和设备 PCV1 和PCV2 型双重实时荧光PCR 检测试剂盒,PCV3 型实时荧光PCR 检测试剂盒,购自北京世纪元亨动物防疫技术有限公司;DNase-Free Deionized Water 和2×SuperRealPreMix(Probe),购自天根生物科技有限公司。7500 Fast Real-Time PCR System,购自赛默飞ABI 公司;组织研磨仪,购自德国Retsch;核酸提取仪和病毒DNA/RNA 提取试剂盒,购自西安天隆科技有限公司。
1.2.1 材料处理 在生物安全柜中用无菌剪刀剪下一小块组织放于2.0 mL 离心管中,加入研磨钢珠和1.5 mL 生理盐水,并编号,对称放置于组织研磨仪研磨3 min,12 000 r/min 离心5 min。根据西安天隆自动化核酸提取仪说明进行核酸提取,提取核酸保存于-30 ℃。
1.2.2 引物合成 PCV1、PCV2 和PCV3 检测所用引物和探针均由试剂盒提供。PCV4 检测根据文献[2]建立的荧光PCR 方法进行。引物和探针,由擎科生物有限公司合成,引物序列见表1。
表1 PCV4 荧光PCR 的引物信息
1.2.3 荧光PCR 检测 PCV1 和PCV2 检测,根据PCV1 和PCV2 型双重实时荧光PCR 检测试剂盒说明书进行;PCV3 检测,根据PCV3 型实时荧光PCR 检测试剂盒说明书进行;PCV4 检测反应总体系为20.0 μL:无核酸酶水5.4 μL,2×SuperReal PreMix(Probe)10.0 μL,上下游引物(10 μmol/L)各0.6 μL,探针0.4 μL,DNA 模板3.0 μL。荧光PCR 反应程序:95 ℃ 5 min;95 ℃ 5 s,63 ℃ 35 s,进行50 次循环,在每次循环的第二步(63 ℃ 35 s)时收集荧光信号。
1.2.4 结果描述及判定 PCV1、PCV2、PCV3 的检测结果判定,按试剂盒使用说明书标准;PCV4的检测结果判定,当Ct <45 并出现特定的扩增曲线时判为阳性。
821 份样品的病原检测结果(表2)显示:PCV2 阳性检出率最高,为81.49%;PCV3、PCV1阳性检出率次之,分别为33.98%和8.04%;PCV4阳性检出率最低,为1.10%。上述结果说明目前已知的4 种PCV 基因型在湖南省内均有分布,以PCV2 感染为主。
表2 两种样品不同血清型PCV 的阳性率 %
821 份样品中,存在PCV 感染的723 份,阳性检出率为88.06%,其中PCV1、PCV2、PCV3单一感染在723 份感染样品中分别占3.46%、55.0%和3.04%,无PCV4 单一感染。
723 份PCV 感染样品中,有278 份样品存在双重或三重混合感染,主要表现为双重感染,占93.17%。双重感染中,以“PCV2+PCV3”为主,阳性检出率为82.01%,而其他双重感染类型的阳性检出率较低,其中“PCV1+PCV2”为7.19%,“PCV1+PCV3” 为1.80%,“PCV2+PCV4” 为1.80%,“PCV3+PCV4”为0.36%;三重感染中,“PCV1+PCV2+PCV3”阳性检出率为5.76%,“PCV2+PCV3+PCV4”为1.08%。
2.3.1 临床病料样品 临床病料样品检测结果(表3)显示,在151 份临床病料样品中,PCV1、PCV2、PCV3 和PCV4 的阳性检出率分别为4.64%、69.54%、16.56% 和3.31%。其中:PCV1与PCV2 阳性检出率最高的是湘北地区,分别为10.00%和80.00%;PCV3 阳性检出率最高的是湘东地区,为32.61%;PCV4 仅在湘西地区检测出5例阳性,分别来自3 个猪场。
表3 各地区临床病料样品中不同基因型PCV 阳性检出率%
2.3.2 屠宰猪群淋巴结样品 猪淋巴结样品检测结果(表4)显示,在670 份屠宰场样品中,PCV1、PCV2、PCV3 和PCV4 的阳性检出率分别为8.81%、84.18%、37.91% 和0.60%。其中:PCV1 阳性检出率最高的是湘南地区,为16.67%;PCV2 阳性检出率较高的是湘北和湘西地区,分别为92.73%和91.54%;PCV3 阳性检出率较高的是湘西和湘中地区,分别为57.69%和45.71%;PCV4 只在湘东地区检出4 例,阳性检出率为2.86%。
表4 不同区域淋巴结样品中不同基因型PCV 阳性检出率%
检测结果显示,PCV 在湖南省以PCV2 流行最为广泛,平均阳性检出率高达81.49%。从样品的混合感染情况可以看出,湖南省的PCV 感染以PCV2 单一感染及“PCV2+PCV3”混合感染为主,在阳性样品中的占比分别为55.0%和82.01%。
PCV1 普遍被认为不具有致病性,因此有关我国PCV1 检测的报道较少。在已有的报道[6-8]中,PCV1 阳性率为6.3%~34.0%。本调查发现湖南省PCV1 阳性检出率为8.04%,与已有报道基本一致。本调查发现,PCV1 在湖南省各地区均有分布,且健康屠宰猪样品阳性检出率高于临床病料,但阳性率均低于10%,其原因可能与PCV1 不具有致病性有关。
PCV2 在湖南省流行已有较长时间。研究[10]表明,2017—2018 年湖南省PCV2 阳性率为70.7%。本调查发现PCV2 阳性检出率为81.49%,略高于同时间段的其他报道,这可能与本次调查的样品既有临床健康屠宰猪群,也有临床发病猪群有关,但调查数据均表明PCV2 在湖南省流行较为严重。
PCV3 早在2014 年就已在我国部分地区商业猪场出现,而湖南省的感染情况于2017 年才被首次报道[12]。本调查发现PCV3 阳性检出率为33.98%,略高于刘相聪[13]2018 年对湖南省的PCV3 检测结果(30.43%),表明湖南省PCV3 流行可能有上升趋势。
PCV4 于2019 年在湖南省首次被发现[2]。本调查共检出PCV4 阳性9 份,阳性检出率为1.10%,与国内其他报道[14-16]相似。Zhang 等[2]2020年检测发现,湖南湘东、湘西、湘南和湘中地区均有PCV4 分布,其中湘中地区较多,占75%,而湘西地区无阳性。但本次调查发现,湖南省PCV4 呈小范围分布,仅在湘西地区2017 年临床病料样品和湘东地区2020 年屠宰场健康猪组织样品检测到PCV4 阳性,说明湖南省PCV4 早在2017 年就已经存在,其流行范围开始逐步扩大,需要引起重视,加强监测。
调查发现:PCV1、PCV2 和PCV3 在湖南省内分布广泛,其中PCV2 流行最为严重,需要加强防控;PCV4 在湖南省呈局部分布,但流行范围有逐步扩大趋势,需要加强监测。