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猪圆环病毒2型(Porcine circovirus type 2,PCV2)属于圆环病毒科,基因组全长为1768nt或1767nt,除ORF1和ORF2两大阅读框外,还潜在9个ORFs。ORF1编码与病毒复制相关的Rep蛋白,ORF2编码PCV2免疫相关的蛋白Cap.PCV2是引起PMWS的主要病原,主要表现为免疫系统的损伤,使感染猪处于严重免疫抑制状态。本课题主要进行了PCV2的血清流行病学,分子流行病学和基因组各阅读框的致病性等方面的研究。
应用无PCV污染的PK-15细胞分离病毒,从浙江省境内11个地市分离获得10株PCV2病毒。分离的病毒株经超速密度梯度离心纯化后,电镜下可观察到直径17-20nm的病毒粒子;分离病毒株的核苷酸测序结果显示,所用分离株的基因组长度均为1767bp。
应用IFA技术,对浙江省内11个不同地区104个规模化猪场2000-2004年期间的4,307个血清样本进行PCV2的血清学流行病学调查,通过对不同地区、年份、年龄和品种猪的血清学数据分析,结果显示,所检测浙江省猪场均存在PCV2感染,猪群PCV2感染率为68.10%,种猪感染的血清阳性率为66.88%,断奶后猪感染的血清阳性率为82.10%。长白种猪感染的血清阳性率为44.83%、长白仔猪PCV2感染的血清阳性率为64.28%,明显高于大约克和杜洛克的种猪和仔猪。PCV2感染的血清阳性率高的种猪和仔猪群,其PRRSV和PRV的抗体阳性率低。通过对未免疫PRRSV疫苗的猪场进行血清学调查发现,PCV2感染率高的猪群,其PRRSV的感染率也随之升高。这些结果说明PCV2在猪群中的感染非常普遍,不同品种猪对PCV2的易感性不同,PCV2的感染降低了猪群对疫苗的免疫应答,PCV2的感染增加了PRRSV感染水平。
以IFA和IPMA技术,对2004-2005年2,352份人血清与2005年奶牛、鸡、鸭、和山羊血清进行PCV2相关抗体的血清学检测,在689份人血清中检测到PCV2相关抗体,PCV2相关抗体阳性率为29.3%,没有在奶牛、鸡、鸭、和山羊中检测到PCV2相关抗体的存在。数据分析表明:2005年人群中PCV2的阳性率显著高于2004年(p<0.01);不同地区PCV2相关抗体阳性率差异不显著性(p>0.05);40至49年龄段人群抗体阳性率最高(OR=1.390[95%CI,1.011-1.910],p=0.042),女性的阳性率高于男性;PCV2相关抗体阳性率与HBV感染和ALT水平的升高不存在相关性。
根据PCV2-HZ0201株序列设计引物,扩增HZ0201的全基因组和各ORF突变全基因组,构建PCV2-HZ0201正常、ORb3和ORF4双突变(PCV2-MF3/4)、ORF5至11单ORF突变(PCV2-MF5至11)等基因组的重组质粒;将实验室保存的PCV2-MF3和PCV2-MF4与本研究中构建重组质粒中的PCV2全基因酶切,环化后转染PK-15细胞,转染细胞进行连续6次传代。PCV2正常的感染性克隆、PCV2-MF3、MF4、MF5、MF9、MF10和MF11在转染后和传代后均能够用PCR和IFA检测到PCV2病毒的存在,测序分析显示突变位点仍然存在;
TCID<,50>测定结果显示与野毒株相比未见明显差异,而ORb3-ORF4、ORF6、ORF7和ORF8缺失后则不能检测到病毒抗原和核酸存在。这些结果表明,ORb3-ORF4、ORF6、ORF7和ORF8或其突变点可能与病毒的复制有关;而ORF5、ORF9、ORF10、和ORF11或其突变点与病毒的复制无关。将PCV2-HZ0201、正常感染性克隆(IC)及突变体(PCV2-MF3至5、PCV2-MF9-11),腹腔和鼻内接种8周龄:BALB/c小鼠,研究突变后的PCV2对小鼠致病性变化。PCV2-HZ0201、IC、PCV2-Mb3和PCV2-MF4组,在7-14天出现抗体,28天左右抗体水平最高,随后开始下降;PCV2-MF5、PCV2-MF9至11接种后14-21天出现抗体,35天左右抗体水平最高,随后开始下降。PCV2-HZ0201,IC,PCV2-MF4、PCV2-MF9和PCV2-MF10通过Caspase-3和Caspase-8途径诱导细胞凋亡,感染后21天脾脏凋亡细胞数显著上升,CD3<+>CD4<+>、CD4<+>CD8<+>和CD3<+>CD8<+>T淋巴细胞数量显著下降,病理切片可观察到淋巴细胞缺失和凋亡现象,并出现病毒血症;感染后42天有所恢复。PCV2-MF3和:PCV2-MF5接种小鼠后未诱导脾脏内凋亡细胞水平升高,和CD3+CD4+、CD4+CD8+和CD3+CD8+T淋巴细胞数量显著降低,大部分小鼠切片未观察到明显病理变化和病毒血症。PCV2-MF11感染小鼠后21天未显著诱导脾脏细胞凋亡和降低CD3+CD4+和CD3+CD8+T淋巴细胞数量;但感染后42天显著降低CD3<+>CD4<+>和CD3<+>CD8<+>T淋巴细胞数量,并出现病毒血症和脾脏淋巴细胞缺失现象。以上结果表明,ORF3,ORF5和ORF11突变后部分的改变了PCV2的致病性,可能存在于PCV2基因组中,是构成致病力的一部分;而ORF9和ORFl0突变后没有引起PCV2致病性发生明显变化,与PCV2的致病性无关,其存在的可能性很小。ORF4突变后造成了PCV2一定程度的降低,但不十分显著,或许其致病性的激活需要其他因素,如免疫刺激等,其存在性仍值得进一步探究。