抢先看！猪圆环病毒病的感染特点及防控措施

来源：上海海利生物技术股份有限公司 2023-03-03 14:22:19| 查看：次

　　目前，多数学者认为猪圆环病毒Ⅱ型（PCV-2）是断奶后仔猪多系统衰弱综合征（PMWS）的主要病因。PMWS在20世纪90年代中期首先发现于加拿大西部，此后相继发现于美国、法国、德国、新西兰、印度、朝鲜、日本和匈牙利等国。2001年底，我国南方一些地区的规模化猪场发生PMWS，2002年疫情暴发，目前已扩散到国内几乎所有的规模化猪场。

　　PCV-2需要一些其他诱因或病原体辅助，才能促进PMWS的发生，使感染猪出现广泛临床症状和病理变化。例如温度因素（低温、高温）、环境因素（氨气、内毒素）、应激因素（猪的混群、长途运输）、免疫刺激（疫苗、佐剂）、病原（猪繁殖与呼吸综合征病毒、伪狂犬病毒、副猪嗜血杆菌、链球菌、多杀性巴氏杆菌和沙门菌）协同感染等。与PCV-2相关的猪PMWS已在全世界范围内发生和流行，病死率10%-30%不等，较严重的地区，如猪繁殖与呼吸综合征（PRRS）阳性猪场死淘率高达40%左右。PCV-2还具有免疫抑制特性，可使感染猪不能对其他病原体产生有效的免疫应答，从而易并发其他病原感染（如支原体、细菌、病毒、寄生虫感染等），使规模化猪场的疾病更加复杂化。由于PCV-2感染的危害和造成的经济损失重大，该病已被世界各国的兽医与养猪业者公认为是继PRRS之后的重要的猪传染病，并成为当今各国学者研究的热点，尤其研究PCV-2的免疫抑制作用将对阐述PMWS的发病机制，防控该疾病以及研制PCV-2疫苗均有重要意义。

　　1圆环病毒病（PCV-2）的复制

　　1.1 PCV-2复制模式研究

　　Mankertz A等研究证实，PCV-2的复制起始区位于一个324 bp的片断上，该片断位于基因组的1635 nt-1959 nt处，在其复制起始区包含1个茎-环结构、保守的九核苷酸基序（AAGTATTAC）、3个六核苷酸重复序列（CGGCAG）及2个五核苷酸重复序列；此外，复制试验也显示，单独的PCV-2 Rep和Rep′都不能起始PCV-2的复制，这一点与PCV-1复制试验结果相一致。因此，Rep和Rep′的共表达同样也是起始PCV-2复制所必须。因为PCV-1与PCV-2的复制起始区及Rep基因高度保守，同时Rep和Rep′蛋白所识别的结合位点也一致，这就不禁让人想到，PCV-1和PCV-2的复制元件是否可以互换，Mankertz等（2003）通过复制试验证实，PCV-1和PCV-2的结合位点是等效的，两种病毒的Rep和Rep′蛋白不仅可以与自身的结合位点结合，也可以与异型病毒的相应位点结合，从而使得PCV-1的Rep和Rep′蛋白不仅可以起始PCV-1 DNA的复制，也可以起始PCV-2 DNA的复制，反之亦然。这一点可以说明，PCV-1和PCV-2的复制方式不是决定其毒力差异的主要因素。对Rep和Rep′蛋白的氨基酸序列进行分析发现，这两种蛋白的N端都包含一个与DNA结合的结构域，该结构域携带有与滚环复制相关的复制酶蛋白信号，在Rep蛋白的C端含有一个P-loop，这意味着它可能起一种解旋酶的作用，而在Rep′蛋白中无此结构，Rep′蛋白可能起切口酶的作用。

　　Cheung A K通过突变法对PCV-2的保守九核苷酸基序进行了研究，结果表明在PCV-2复制起点的八核苷酸基序（AxTAxTAC）是病毒蛋白合成、DNA复制及子代病毒稳定产生的必需核心元件（ECE），在ECE中，有6个关键核苷酸和2个可变核苷酸组成，值得注意的是，在二价染色体病毒的保守九核苷酸基序中也存在可变核苷酸，这又是它们的相似点之一。

　　1.2 PCV-2转录模式研究

　　Cheung（2003）对PCV-2的转录进行了系统的研究，结果发现PCV-2的转录也是一个较为复杂的系统，在病毒感染的PK-15细胞中共检测到9种RNAs，包括病毒的衣壳蛋白RNA（CR）、与Rep相关的5种RNAs（Rep、Rep′、Rep3a、Rep3b和Rep3c）及3种NS相关的RNAs（NS515、NS672和NS0）。在PCV-2中，Rep相关RNAs及NS相关RNAs与PCV-1中相应RNA在剪接过程及结构上具有十分相似的特点。在9种RNAs中有3种主要的RNAs（CR、Rep′和NS0）可通过Northern杂交检测，其余6种（Rep、Rep3a、Rep3b、Rep3c、NS515和NS672）因其含量较少，所以仅可用PCR方法检测到。其中CR、Rep和Rep′长度分别为950、1000、750 nt，经推导的氨基酸序列分析发现，这些RNAs与PCV-1的转录产物相对应。NS0长度为450 nt，Rep3c长470 nt，其余4种RNAs长度大约都为280 nt。

　　目前，已知Rep和Rep′是病毒复制所必须，而对于CR、Rep3a、Rep3b、Rep3c、NS515、NS672和NS0的功能还不清楚。Cheung（2003）通过突变试验评价了PCV-2的9种RNAs对病毒蛋白合成及DNA复制的影响，结果表明CR和NS0的提前终止突变及Rep3a、Rep3b、Rep3c、NS515和NS672剪接位点两端相同二核苷酸（GT…AG）的突变对病毒蛋白的合成及DNA复制均无任何影响，而Rep和Rep′的突变可使病毒蛋白的合成减少99%以上，并使病毒DNA的复制完全终止这也进一步证实Rep和Rep′是PCV-2病毒复制所必须，与以前的研究结果相一致。在此研究中，作者也同时发现，在Rep的P-loop结构域及3个滚环复制基序以外进行突变时病毒也不能复制，这一结果说明全长的完整的Rep对PCV蛋白合成及DNA复制的重要性。

　　2圆环病毒（PCV2）免疫抑制机理

　　2.1 PCV-2可以感染单核-巨噬细胞和树突状细胞，但不在其内复制

　　PCV-2是一种嗜单核-巨噬细胞性的病毒，尽管在抗原递呈细胞胞浆中可以检测到PCV-2抗原及其核苷酸，甚至在淋巴细胞中也是如此，但是这些细胞并不是病毒复制的靶细胞。Meehan B M等用流式细胞仪对PCV-2感染的单核细胞和单核-巨噬细胞表面抗原进行了观察，发现这些感染了PCV-2的免疫细胞表面并没有病毒抗原。比较PCV-2感染的淋巴细胞和PK-15细胞，在PK-15细胞中发现了PCV-2子代病毒和病毒复制的中间产物，而在淋巴细胞中却没有发现类似物。由此表明，这些淋巴细胞不是PCV-2首先复制的靶细胞。

　　树突状细胞（dendritic cell，DC）是机体内递呈抗原功能最强的专职抗原递呈细胞（APC）。DC同于其他抗原递呈细胞，其最大特点是能显著刺激初始T细胞（naive T cell）进行增殖，而B细胞及巨噬细胞仅能刺激已活化的或记忆性T细胞。因此，DC是机体内免疫应答的始动者。研究表明，80%～90%的DC与PCV-2相互作用是发生在感染初期。尽管在DC内没有发现PCV-2的复制，但该病毒却可以在DC中持续存在，且不丧失感染力，也不引起DC的死亡。DC在吞噬PCV-2时，并不诱导MHCⅠ类分子、MHCⅡ类分子、CD80/80L、CD25等表面抗原发生变化。感染PCV-2的DC不会将病毒再次感染同种的T淋巴细胞，即使T细胞已被激活。将T淋巴细胞和感染PCV-2的DC一起培养，不会引起PCV-2的复制、T淋巴细胞和DC的凋亡。

　　PCV-2感染DC的模式使其不但可以逃避宿主免疫作用，而且不使DC凋亡。由于DC能在宿主体内迁移，可作为辅助PCV-2在宿主体内移动的运输工具，因此，PMWS中淋巴细胞的耗竭，并不是由于病毒直接在淋巴细胞中复制导致的，应该还有其他因素的参与。

　　动物在接种PCV-2后的第125天仍可以在各种组织中分离到病毒或检测到病毒DNA，这种持续存在和不断排毒的能力导致即使宿主康复后，免疫系统仍不能完全清除病毒，因此表面看起来PCV-2对免疫系统无害，但病毒感染与临床症状直接相关。Chang H W等发现革兰氏阴性细菌协同感染对PCV-2复制是一个重要促进因素，至少对PMWS的发展起了一定的作用。PCV-2广泛感染淋巴滤泡DC和其他抗原递呈细胞是PMWS的一个主要特征，但PCV-2对淋巴细胞的耗竭以及对其功能的破坏到底有多大影响还不是很清楚。

　　2.2 PCV-2感染会引起细胞因子的水平发生变化

　　Darwich L等发现，感染PCV-2的猪胸腺和扁桃体中的IL-10和IFN-γmRNA的量有所增加，而淋巴细胞中IL-2，IL-4，IL-10，IL-12和IFN-γ的mRNA水平有所下降，但其IL-1β和IL-8的mRNA水平却上升。这些变化（尤其是IL-10表达增多）表明PCV-2可以导致T细胞免疫抑制。

　　Siposa W等用半定量RT-PCR和流式细胞仪分别从mRNA水平和蛋白质水平检测了几种细胞因子表达量的变化。其中半定量RT-PCR在血液中检查表明，IL-1α和IL-10 mRNA在感染猪体内明显上升，而IL-2和IL-2Ra（CD25）的mRNA却下降，IL-8，TNF-α和IFN-γmRNA则轻微上升。用流式细胞仪检测细胞内的细胞因子水平变化发现IL-1β，IL-2和IL-6上升，IFN-γ轻微下降，而IL-12和TNF-α表达没有变化。IL-10 mRNA的上升是导致免疫应答不平衡的必要条件。IL-1β和IL-6上升可以导致单核巨噬细胞的激活，IL-8和TNF-αmRNA轻微上升可能与粒细胞浸润细支气管炎的间质性肺炎有关。IL-4表达的下降可能会导致特异性的体液免疫应答下降。IFN-γmRNA轻微上升而蛋白水平轻微下降不能有效产生保护性的Th1免疫应答。Meerts P等发现IFN-γ可以增强PCV-2在PK-15细胞系和3D4/31细胞系的感染和增值。共聚焦显微镜观察表明，IFN-γ对PCV-2增殖是通过增加PCV-2样病毒粒子（VLPs）细胞内摄作用来实现的。参与免疫调节的细胞因子表达数量的改变使得PCV-2感染后淋巴细胞不能有效地激活和增殖，继而导致巨噬细胞表面抗原MHCⅠ类分子和MHCⅡ类分子表达下降，最终破坏免疫功能。

　　2.3 PCV-2感染可引起淋巴细胞数量变化以及凋亡

　　Darwich L等采取PMWS病猪外周血分离到单核细胞，用流式细胞仪检测单抗标记的CD4＋，CD8＋，CD4＋CD8＋和IgM＋的细胞亚群，结果发现CD8＋和CD4＋CD8＋双阳性细胞亚群明显下降。对PCV-2阳性猪群不同淋巴器官（腹股沟淋巴结、肠系膜淋巴结，Peyer′s淋巴结、扁桃体、脾）的淋巴细胞耗竭程度以及PCV-2病毒载量的研究表明，二者呈正相关，反映出PCV-2对猪免疫系统有明显损害作用。

　　Nielsen J等给10头3周龄猪接种PCV-2后的第14天到第21天期间，只有4头猪有PMWS症状，但无论猪是否呈现PMWS症状，其淋巴细胞都明显减少。其中CD2＋的B细胞和记忆性Th细胞减少最多，尤其是在感染的初期。T细胞亚群的CD3＋CD4＋CD8＋记忆性Th细胞、CD3＋CD4＋CD8－初始T细胞、CD3＋CD4－CD8＋T细胞和CD3＋CD4－CD8－gd TCR＋淋巴细胞都对PCV-2易感，最终导致淋巴细胞减少，同时也导致细胞毒性T细胞（CTLs）和CD3－CD4－CD8＋NK细胞耗竭，但不影响粒细胞和单核-巨噬细胞。由此可见，PCV-2感染猪后，首先诱导淋巴细胞减少，特别是在感染初期，B细胞和记忆性/激活T细胞最容易受到影响，随着时间的推移，导致B细胞和T细胞同时崩溃，并引发PMWS症状出现。

　　CD4＋T细胞和B细胞尤其是胸腺依赖性B细胞的激活需要APC抗原递呈作用。细胞的增殖是在淋巴细胞被激活和细胞因子产生后才发生。机体对PCV-2的免疫应答在感染初期和出现症状后有所不同。巨噬细胞激活(免疫刺激)是产生PMWS症状的触发因子，而免疫抑制是严重感染的结果。PCV-2感染猪导致的免疫缺陷主要表现在外周血液中的B细胞和T细胞减少。

　　在PMWS猪的外周血液中，循环的单核-巨噬细胞增多，而B细胞和T细胞减少。Chianini F等用ISH检测PMWS猪的淋巴组织，发现B细胞减少甚至消失，并伴随有淋巴滤泡的消失。在皮质区和副皮质区，CD3＋T细胞减少，但单核-巨噬细胞表达的溶解素却增加。CD2＋T细胞的耗竭与CD4＋T细胞的减少呈正相关，CD8＋T细胞数量减少程度较小。Krakowka S等进行PCV-2感染小猪试验时发现，环孢霉素免疫抑制组与非免疫抑制组相比，其组织病变更为严重，且病毒滴度更高，提示免疫抑制是病情恶化的主要因素之一。

　　生猪

　　3圆环病毒病（PCV2）的防控

　　由于圆环病毒病的发病是多因子共同作用的结果，所以圆环病毒病相关疾病的防控需要采取综合性方案。以前没有商品化的疫苗，控制圆环病毒病主要是采取药物保健、自家苗接种和加强综合管理。病毒性疾病最有效的防控措施是疫苗接种，目前商品化的圆环病毒疫苗已经上市，疫苗接种将会成为控制该病的重要手段。

　　要提高种猪群免受圆环病毒病的困扰和确保商品猪群的良好生产效益，所有圆环病毒相关疾病的防控策略都是围绕提高免疫水平和降低感染压力两个基本点进行，从以下六个方面进行操作：

　　3.1 PCV2疫苗接种

　　疫苗免疫是圆环病毒病以及相关疾病防控的最有效措施，首先，圆环病毒相关疾病是病毒性疾病，抗生素治疗无效，疫苗接种是防制病毒病最有效的方法，其次，在疾病感染的进程中，与圆环病毒协同感染的发病因素太多，不可能全部控制；另外，圆环病毒对环境的抵抗力很强，一般的生物安全措施几乎不能彻底杀灭圆环病毒，因此，通过疫苗免疫接种是控制圆环病毒相关病的原发性病原最有效的措施。根据目前圆环疫苗的应用效果分析可知，圆环病毒病的防控必须从两个方面进行：免疫母猪是关键，免疫仔猪是重点，母猪仔猪都需要免疫。免疫母猪一方面可以降低母猪自身圆环病毒的病毒载量，同时可以减少母猪在怀孕期垂直传播和产房的传播，母猪建议的免疫方案为产前免疫，首次免疫产前6-7周和产前3-4周，以后产前3-4周跟胎免疫；免疫仔猪是为了阻止仔猪出生后的早期感染和提高商品猪的生长速度，改善商品猪的均匀度和改善饲料报酬。从应用效果来看，仔猪2-3周龄免疫效果最理想，如发病日龄偏早仔猪可提前至7-10日龄免疫。

　　3.2加强饲养管理

　　新生仔猪必须确保摄入足够的初乳，执行严格的全进全出管理措施，尽量限制猪只个体的交叉接触，尽量减少应激、降低饲养密度和执行严格的卫生消毒制度。这些措施可以显著的降低PCV2病毒以及其他病原的感染压力及发病猪群的死亡率，综合管理措施通常可以缓解病情但不能消除疾病。

　　3.3全面均衡的营养

　　通过提高日粮的营养浓度，添加商品化饲料添加剂（主要是抗氧化剂，如VE和硒）和复合多维等提高机体非特异性免疫力，来缓解圆环相关疾病引起的损失。特别是天然肽能显著刺激淋巴细胞增殖，提高机体免疫力，有机硒能有效增强机体的体液免疫，同时具有强大的抗氧化功能，显著的抗应激作用，复合氨基酸和复合维生素可以提供全面均衡的营养，有利于提高机体的抵抗力以减少圆环病毒病的感染机会。

　　3.4控制并发和继发感染

　　对其他病毒和细菌病的并发和继发感染进行控制可以降低感染圆环病毒病引起的损失。对于多数猪群来说，蓝耳病的防控是控制圆环和圆环相关疾病的关键。在许多存在圆环病毒感染问题的猪群中，免疫蓝耳病活苗后圆环病毒及相关病就减少很多，引起的损失大大降低，其次在发生圆环及圆环相关疾病时，我们经常发现猪群中存在猪细小病毒病、猪伪狂犬病、猪副嗜血杆菌病、巴氏杆菌病、波氏杆菌病、链球菌病及肺炎支原体等疾病的感染。必须综合控制圆环病毒病和其他的病毒性和细菌性疾病。

　　3.5减少免疫刺激和应激

　　免疫刺激是诱发PCV2的一个重要因素，会加重圆环病毒病的临床症状表现，特别是劣质的免疫佐剂，如油佐剂等是PCV2发病的一个重要诱因，临床接种疫苗时可调整接种时间，避开PCV2的高发期，可以降低由于免疫刺激引起的圆环相关疾病造成的损失。

　　3.6加强生物安全措施

　　PCV2对外界环境有较强的抵抗力，对氯仿、碘酒和酒精等有机溶剂不敏感，因此要选择苯酚类、季胺类化合物、氢氧化钠和氧化剂等消毒剂，同时配合严格的生物安全措施，能有效的降低并发和继发其他细菌性疾病和病毒性疾病的感染压力。空圈后消毒能有效的杀灭PCV2，猪舍中每一批猪饲养结束后要选择适当的消毒药进行彻底消毒。终末消毒在其他疾病的防控中也是一种重要的措施。

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