兽医科技
2025-11-06 12:26:12
摘要
2015年通过二代测序技术被发现猪圆环病毒3型( Porcine circovirus 3,PCV-3 )。此后,在世界各地表现不同病的猪和健康猪检测到PCV3。本综述的目的是批判性地讨论PCV3作为猪病原迄今为止相关证据。事实上,许多文献报道PCV – 3是传染性病原,但很少文献有明显的证据说明发病是有PCV3引起的。与发病相关的、最有说服力的证据是那些展示与多系统淋巴组织增生到血管周围炎性淋巴细胞浸润的图片,并在这些病变不问检测到核酸。基于这些证据,建议将PCV3引起繁殖障碍和PCV3引起的全身性疾病的病例定义作为PCV3相关疾病的诊断标准。然而,与PCV3相关的疾病真实临床发生率是未知的。根据其PCV3广泛分布,PCV3感染大多数是亚临床。
引言
于2015年在美国通过二代测序技术,在呼吸道疾病、神经症状、心包炎和多系统炎症、繁殖障碍和类似皮炎肾炎综合征的猪检测到PCV3。此后世界各地很多国家的猪(家猪和野猪)检测到PCV3,以及偶尔也在其他物种检测PCV3。
在不同症状的猪第一次及后来检测PCV3之后,兽医界广泛认可PCV3是猪一种病原。这与PCV2的经历相反。PCV2引起称作多系统衰竭综合征,争论很久才认可PCV2是猪的一种病原。事实上,在PMWS报道大约10年之后,PCV2疫苗上市才结束这场争论。疫苗接种预防PWMS(后来称作PCV2系统疾病)非常有效。推测PCV2作为病原的前车之鉴才使得很快接受PCV3是一种猪病原。
PCV3与PCV2有几个相似之处:分子组成相似,都是在第一次发现相关疾病多年后进行回顾追踪检测才发现。反过来,PCV2与PCV3也存在明显差异:PCV2比PCV3进化快,与PCV3相比,PCV2基因组之间差异更大,在世界各地新发生疾病地方发现PCV2,然而未发现PCV3。而且就氨基酸相似性来说,PCV3与PCV2差距很大,Cap的相似性为26%-37%,rep蛋白相似性为48%。
因此,本综述的目的是批判性探讨迄今为止PCV3是猪病原的证据,以及提出病例定义的条件,这些条件具有相当强的因果关系。
疾病病原关系
2.1自然发生的PCV3感染
患病猪检测到PCV3基因组并不一定说明该病毒就是引起临床症状或病变的原因。而且,大多数检测PCV3的相关研究缺乏适当的阴性对照(与患病猪日龄相匹配的健康猪),这使得更难解释病毒感染与病症之间存在因果关系。将PCV3与不同症状联系在一起的文献非常多,主要是关于呼吸道、消化道、繁殖、神经症状。然而,大多数研究并没有提供对同一个场的健康猪PCV3检测数据;其中有些文献提供了分子方法的PCV3 DNA检测,未提供发病猪病变部位存在病毒的证据。仅部分文献报道在病变部位采用原位杂交检测PCV3,这些研究中,胎儿、死产和弱仔、心肌炎、动脉周炎和/或脑炎是最明显与PCV3相关的症状,然而,与坏死性血管炎相关心肌炎、全身性动脉周炎和/或皮肤病在断奶仔猪观察到。
一个研究也指出在一个类似增生型坏死性肺炎病例发现PCV3基因组,但是发表的文章提供的图片没标示出增生型坏死性肺炎病。表1-5总结了不同国家做的研究,这些研究从发生不同临床症状家猪的组织检测PCV3 DNA。标明了猪的生产阶段、检测的样品、PCV3 PCR 检测病猪与健康对照(有的有)的比例。此外,表6包括在健康动物检测到PCV3 基因组的相关研究。
2.2 PCV3与其他病原混合感染
因广泛存在, 很多研究发现PCV3与其他病原混合感染,详见表7。患病动物存在混合感染强调需要研究PCV3单独或混合感染的致病性差别。临床和实验条件下证明PCV2与其他病原混合感染可导致严重的疾病症状。当前还不知道PCV3与其他病原混合感染造成的结果,需要大量的临床研究。
2.3 PCV3 试验性感染
PCV3感染的致病性仍是个迷。几个限制性因素说明PCV3感染的致病性方面的知识稀少的原因:分离到的PCV3毒株非常少,缺乏血清学和病毒学阴性猪;由于病毒广泛传播,使得非常难以获得试验工具、动物和条件做试验性感染。一些实验室试剂仅供实验室内部使用,其他研究单位无法获得。
结果至今文献报道仅有三个试验性感染,都用的4~8周龄保育猪。其中2个由美国同一个实验组开展:通过滴鼻1ml、肌肉注射1ml(6.6×1010基因组拷贝数)细胞培养毒或通过滴鼻2ml(3.38×1012基因组拷贝数)、肌肉注射2ml(1.04×1011基因组拷贝数)组织匀浆毒,7日后再以相同途径和剂量接种。接种后再接种或不接种用弗氏不完全佐剂乳化的钥匙孔血蓝蛋白,在4日后以相同剂量和途径再次接种用弗氏不完全佐剂乳化的钥匙孔血蓝蛋白。
前2个试验用剖腹产未吃初乳仔猪,接种后无临床症状。然而有中等到严重的病变,包括多系统炎症和血管周炎。采用原位杂交在病变部位可检测到少到中等数量的PCV3基因组。 这些数据反映了PCV3自然感染病例数据有限,这些病例中心肌炎和动脉炎是主要的组织病理学结果。重要的是,病毒试验性感染在攻毒后7~10天产生可检出水平的抗体应答;其中一个研究是以IgM为主,一个研究以IgG为主。在接种后3天就能检测到病毒,一直持续到试验结束(攻毒后42天)。
在我国用SPF猪接种PCV3感染性克隆,同时接种钥匙孔血蓝蛋白。与以前的研究不一样,攻毒后观察到发热,表现出厌食、咳嗽、喷鼻、腹泻和呼吸道症状,从攻毒后15日到试验结束(攻毒后28日)也有皮肤病变,包括很多丘疹。尽管作者表明复制出皮炎肾炎综合征,报道的肾组织病理学病变不是皮炎肾炎综合征(全身性坏死性血管炎和纤维素性坏死性肾小球炎)。因此,基于当前的证据,不能声称通过试验性感染PCV3复制出PDNS 。 重要的是,通过免疫组化在组织中检测到病毒,但发表的图片难以说明。
2.4 PCV3相关疾病病例定义建议
在组织或其他生物样品仅检测到病毒不足以确诊病因关系。迄今为止,发表的关于在发病猪PCV3检测的研究都是基于分子生物学方法,很少报道肉眼或显微病变,甚至很少检测病变部位是否有病毒基因组。 因此,后来病变部位存在病毒基因组的研究为病理学变化与病毒相关提供了最强有力的证据。
广泛传播的病毒确立疾病诊断标准不是一件容易的事情。较好的例子是PCV3、PCV2相似。提出了建立PCV2全身性疾病确诊的三个主要的标准:(1)存在相符合的临床症状,主要是消瘦,(2)淋巴组织存在中等到严重的组织学病变,(3)在病变部位检测到中等到大量的PCV2 。那样的标准非常重要,为90年代末,20世纪初诊断一种新病提供有序的、准确的和系统的方法。基于那时普遍不接受PCV2对猪有致病性,如此严苛的病例定义确保必要的严密性,发现大多数兽医和科学团体都接受该定义。报道PMWS大约20年后,说一种新的圆环病毒(PCV3)与PMWS有关需更加谨慎,尽管无与PCV3相关的、严重的、全球分布的疾病,兽医和科学家一直以更开放的心态接受PCV3可能存在致病性。
任何病例,遵循PCV2诊断方法路径,建立PCV3相关疾病的诊断标准将有助于将PCV3纳入猪病病原。因此,基于PCV3感染病例的现有的临床、病理和病毒学知识, 作者希望提出两个主要的与PCV3感染相关病症:PCV3引起的母猪、胎儿和新生仔猪的繁殖障碍和与PCV3引起的断奶前和断奶后仔猪全身性疾病。(表8和图1)。作者认为:基于临床、病理、病毒学和流行病学,PCV3并不是猪皮炎肾炎综合征病原(一些研究认为PCV3感染引起皮炎肾炎综合征)。
讨论
传统上,猪兽医就是治疗这些疾病,主要任务是治愈疾病,提高农场的经济效益。几十年前,认为感染猪的最重要的疾病大多是单因素,单一病原足以引起发病或生产损失。然而,当前全球猪病主要由多因素引起,由于仅存在的病原不足以致病。而且,在过去20年发现的大多数新的猪病病原是传染性病原。这些病原在猪群传播很长时间但仍为察觉,直到最近才发现,或者猪群新出现的传染性病原属于跨物种传播及不断演变而来。诊断方法进步比如广谱的PCR和第二代测序方法、以及增加监测投入和一些特别的研究兴趣促使检测到新病原。PCV3就是一个明显的、通过第二代测序技术发现病毒例子(PCV3在第一次检测到前已经传播很长时间)以及过去5年与研究相关的监测投入明显增加。
与PCV2相比,发现PCV3不是因为出现影响猪场生产新病而发现,而是因为对不同临床症状的病例增加检测而发现。出发点是用分子方法研究PCV3,很快发现PCV3在猪群中广泛传播。与PCV2不一样,直到最近细胞培养未能成功分离到PCV3,直到今天分离到的毒株和相关试剂都非常有限。因此PCV3致病机理、免疫和诊断技术发展非常有限。 然而,PCV3引起某些病理变化的证据增加。一些表现出明显发病的猪的某些组织病变部位有特定的病原,这是病原可能致病最强有力的证据。就这方面,实验室技术比如原位杂交可以在发病猪的病变部位检测到PCV3核酸。更特别的是,在发生繁殖障碍的病例的胎儿、死产和弱仔以及断奶前后有消瘦、突然死亡和神经症状、显示多系统炎性浸润的仔猪检测到病毒基因组。因此,结合已发现的临床、病理学和病毒学数据为PCV3相关疾病定义提供了框架。
总之,至今为止的PCV3文献知识的整理指出PCV3可能存在致病性,意味着需要将繁殖障碍和断奶前后综合征的诊断准则标准化。此建议与PCV3相关疾病的发病率、地理分布或经济影响无关,目前PCV3相关疾病知之甚少。然而至今都很少诊断到断奶前后仔猪PCV3引起的疾病,PCV3繁殖障碍更常发生。目前为止,该病毒感染更常见的是亚临床感染,对全世界养猪业的影响有待定论。
表1 患呼吸道疾病的猪检测到PCV3
表2 患消化道疾病的猪检测到PCV3
表3 繁殖障碍猪检测到PCV3
表4 患神经症状猪检测PCV3
表5 患其他疾病的猪检测PCV3
表6 在健康猪检测到PCV3
表7 与PCV3混合感染病原
表8 单个PCV3相关疾病病例定义诊断标准建议