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猪博卡病毒的研究进展

2016-02-16王兴和

中国动物保健 2016年12期
关键词:病毒蛋白检测

王兴和

(内蒙古通辽市科尔沁区动物疫病预防控制中心内蒙古通辽028000)

猪博卡病毒的研究进展

王兴和

(内蒙古通辽市科尔沁区动物疫病预防控制中心内蒙古通辽028000)

猪博卡病毒是最近发现的一种属于细小病毒科博卡病毒属的单链DNA病毒。它具有三个开放阅读框,能够编码NS1,NP1,VP1和VP2四种蛋白。常与其它致病菌混合感染猪只。可以通过PCR,实时荧光定量PCR,环介导等温扩增技术和其它分子病毒学技术进行检测。目前在粪便、血清、肾脏、淋巴结和其它组织器官检测到该病毒。由于猪博卡病毒是新发现的一种病毒,所以还有很多问题未得到解决,本文将对近几年该病毒的研究进展进行阐述。

猪博卡病毒;检测技术;研究进展

博卡病毒早在1960年初就被人们所认识,但猪博卡病毒(Porcine Bocavirus,PBoV)发现较晚,它是2009年由瑞典科学家首次在患有仔猪断奶后多系统衰竭综合征的仔猪淋巴结中分离并鉴定得到的一种DNA病毒。随后世界各地对PBoV感染猪群的报道不断增多,引起了各国和各地区对此病毒的高度重视。本文将对近几年该病毒的研究进展进行综合阐述,希望能够给该病毒的研究带来些帮助。

1 PBoV分类

PBoV属于细小病毒科博卡病毒属,该病毒属除包括猪博卡病毒外,还包括人博卡病毒、大猩猩博卡病毒、牛细小病毒及犬极细小病毒等其它物种博卡病毒。

2 PBoV分子生物学特性

PBoV为无囊膜结构的单股线状DNA病毒,其基因组大小约为4.7 kb~5.9 kb,是一种体积较小,结构较为简单,直径约为25~30 nm的正二十面体病毒颗粒[1]。不同基因型的PBoV其基因组结构基本相同,均包括3个开放阅读框(Open Reading Frame,ORF),分别编码非结构蛋白NS1、衣壳蛋白VP1/VP2、高度磷酸化的非结构蛋白NP。研究表明,非结构蛋白NS1与病毒基因的复制相关[2],衣壳蛋白VP1/VP2可能是PBoV的主要抗原蛋白[3],而非结构蛋白NP的功能尚未研究清楚[4]。

3 PBoV流行病学特性及致病性

3.1 PBoV流行病学特性

自2009年PBoV在瑞典被首次分离以来,到目前为止,已有十一个国家相继报道了家猪或野猪感染PBoV的案例,但所报道的感染率并不完全相同。2010年,翟少伦等[5]首次使用PCR方法从我国部分省市的191份疑似患有高热病的临床样品中检测出了PBoV,检测结果显示其阳性率为39.3%,表明我国猪群中猪博卡病毒相当流行;2014年,Huang等[6]对2010年10月至2011年2月间从美国(18个州)、墨西哥及加拿大等地区采集得到的203份组织和粪便样品进行检测,结果显示PBoV阳性率43.3%,且多与轮状病毒、猪繁殖与呼吸综合征病毒、猪圆环病毒、传染性胃肠炎病毒等混合感染。

3.2 PBoV的传播模式和致病性

自2009年PBoV发现以来,国内对其研究报道甚少,目前,关于PBoV的传播模式和致病性的相关报道也是较为罕见。有研究表明该病毒可存在于猪体内的各组织器官、血清和粪便中。Blomstrom A L等[7]利用随机多重置换扩增方法在患有仔猪断奶后多系统衰竭综合征的病猪淋巴结中扩增出我们现在所熟知的PBoV的基因序列。随后翟少伦等[8]在猪的血液、精液、肺脏、脾脏中都检测到PBoV。根据这些检测结果,我们推断PBoV可能是通过呼吸道、消化道、血源性、体液接触等途径进行传播的。

目前关于人博卡病毒对人类致病性的研究报道数量较多,主要引起人类呼吸道感染,但还未见到PBoV直接致病或独立致病的相关研究报道。Zhang Q等[9]对采自不同地区的985份病猪腹泻样品进行检测时发现PBoV感染率达31.2%,且其它病毒混合感染严重。Blomstom A L等[10]研究发现大部分PBoV感染的猪都患有仔猪断奶后多系统衰竭综合征,且PBoV与猪呼吸繁殖障碍综合征病毒和猪瘟病毒混合感染的检出率均很高。其致病性如何还需我们进一步的深入研究。

4 PBoV的检测方法

4.1 PCR检测

PCR检测是目前检测病毒较为常用的一种检测方法,叶星宇等[11]根据PBoV核苷酸序列,NP1的保守区域设计合成一对特异性引物,建立了一种能够扩增多种PBoV亚型的PCR检测方法,该方法特异性强、灵敏度高,对猪瘟病毒、猪繁殖与呼吸综合征病毒和猪细小病毒等不存在交叉反应,灵敏度可检测到58pg/μL;黄宝慧[12]参考翟少伦2010年建立的PBoV PCR检测方法,对采自湖北、河北和福建等不同省份的523份猪腹泻病料进行检测,检出PBoV134份,猪只感染阳性率为25.62%。由此可知,PCR检测可以作为检测PBoV的一种高效检测方法,可在临床检测中等到广泛的应用。

4.2 实时荧光定量PCR检测

实时荧光定量PCR有效地解决了凝胶污染问题,同时还缩短了疫病检测时间。Li B等[13]成功建立了PBoV实时荧光定量PCR检测方法,对258份猪病料进行检测,检出PBoV 114份,阳性率为44.2%。同时他们对该方法的重复性、特异性和灵敏度都做了相应的验证,发现其重复性好,特异性强,灵敏度可以达到20个质粒拷贝。邓波等[14]建立的实时荧光定量PCR检测方法,可检测107 copies/μL~101 copies/μL病毒载量,稳定性变异系数在2%~5%左右。可见实时荧光定量PCR检测方法可以作为PBoV在临床上的一种诊断技术。

4.3 环介导等温扩增技术检测

环介导等温扩增技术是一种便捷、灵敏、对仪器设备要求较低和操作性强的等温扩增基因检测技术。王翔等[15]应用此技术检测出人呼吸道样品中的人博卡病毒,其检测灵敏度可达10拷贝。2011年,李彬等[16]建立了一种PBoV环介导等温扩增技术检测方法,同时根据其原理组装成试剂盒,可对常规提取到的样品中的核酸进行检测,以此来判断样品中是否含有PBoV,最低检测限也可达到10拷贝。该方法的建立大大缩短了检测时间,为检测PBoV提供了一种新的检测方法。

4.4 其它检测方法

付朋飞等[17]根据PBoV不同基因型序列和猪圆环病毒2型全基因组序列,设计两对特异性引物,成功建立了能够同时检测PBoV和猪圆环病毒2型的双重PCR检测方法。李彬等[18]克隆了PBoV VP2基因并在原核细胞内进行了表达,蛋白纯化后经Western Blot鉴定具有很好的反应原性,为PBoV血清学诊断方法的建立尊定了基础。

5 防控措施

PBoV是新发现的一种病原,根据目前的研究,将一些呼吸道疾病和腹泻归咎于PBoV还缺乏一定的科学依据。当排除其它疾病怀疑是PBoV引起的呼吸道疾病或腹泻时,可采取一些常规的疫病预防措施。目前还没有商品化的PBoV疫苗,所以要更加注重其它疾病的防控,如定期接种猪呼吸与繁殖障碍综合征疫苗、猪瘟疫苗、猪圆环疫苗和伪狂犬疫苗等疾病疫苗,以防止出现混合感染加重病情。

6 展望

随着有关PBoV感染猪群报道的增多,越来越多的国内外科研人员开始不断对PBoV进行深入的研究,现阶段已取得了一定的研究成果。但仍有一些严峻的问题亟待解决:如PBoV的致病机制;病毒的哪些蛋白是具有免疫原性;恰当有效的治疗方法;病毒的传播方式,传播速度等诸多问题。因此,还有大量的科研工作需要进行,科学家们仍面临巨大的挑战。■

(编辑:赵晓松)

[1]McKillen J,McNeilly F,Duffy C,et al.Isolation in cell cultures and initial characterisation of two novel bocavirus species from swine in Northern Ireland[J]. Vet Microbiol.2011,152(1/2):39-45.

[2]Sun Y,Chen A Y,Cheng F.Molecular characterization of infectious clones of the minute virus of canines reveals unique features of bocaviruses[J].Virol,2009,83 (8):3956-3967.

[3]周宇,唐连飞,朱事康,等.猪博卡病毒的基因分型[J].中国动物检疫,2015,32(2): 63-68.

[4]乔涵,付朋飞,张磊,等.猪博卡病毒1/2型NS1基因与3/4/5型VP1基因的双重PCR检测方法的建立[J].中国预防兽医学报,2015,37(9):691-694.

[5]Zhai S,Yue C,Wei Z,et al.High prevalence of a novel porcine bocavirus in weanling piglets with respiratory tract symptoms in China[J].Arch Virol,2010,155 (8):1313-1317.

[6]Huang J,Sunil KM,Jonathan E,et al.Detection and characterization of porcine bocavirus in the United States[J].Arch Virol,2014,159:1797-1801.

[7]Blomstrm AL,Belak S,Fossum C,et al. Detection of a novel porcine boca-like virus in the background of porcine circovirus type 2 induced postweaning multisystemic wasting syndrome[J].Virus Red,2009,146 (1-2):125-129.

[8]翟少伦,岳城,韦祖樟,等.猪博卡病毒PCR检测方法的建立及其应用[J].中国动物传染病学报,2010,18(2):14-17.

[9]Zhang Q,Hu R,Tang X,et al.Occurrence and inveatigation of enterie viral infections in pigs with diarrhea in China[J].Arch Virol,2013,158(8):1631-1636.

[10]Blomstom A L,Belak S,Fossum C,et al. Studies of porcine circovirus type2,porcine boca-like virus and torque teno virus indicate the presentce of multiple viral infections in postweaning multisystemic wasting syndrome pigs[J].Virus Res,2010, 152(2):59-64.

[11]叶星宇,聂奎,聂福平.猪博卡病毒NP1基因特异性的PCR方法建立及应用[J].西南大学学报,2015,37(5):18-22.

[12]黄宝慧.猪博卡病毒NP08株的基因组序列分析及其对猪场上皮细胞的影响[D].华中农业大学,武汉,2015.

[13]Li B,Xiao S,Ma J,et al.Development of a novel Taqman based real-time PCR assay for the detection of porcine boca-like virus (pho-like V)[J].Virol J,2011,8,357.

[14]邓波,刘佩红,周锦萍,等.猪博卡病毒实时荧光定量PCR检测方法的建立[J].动物医学进展,2012,33(9):70-74.

[15]王翔,许信刚,张赛,等.人博卡病毒LAMP检测方法的建立及初步应用[J].中华实验和临床病毒学杂志,2010,24(4):308-310.

[16]李彬,何孔旺,温立斌,等.猪博卡病毒的LAMP检测试剂盒及其检测方法[P].中国专利:201110092345.2011-04-13.

[17]付朋飞,乔涵,潘鑫龙,等.猪博卡病毒和圆环病毒2型双重PCR检测方法的建立[J].中国预防兽医学报,2014,36(9): 708-711.

[18]李彬,杜露平,何孔旺,等.猪博卡病毒VP2基因的克隆与原核表达[J].江苏农业学报,2013,29(4):796-799.

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10.3969/j.issn.1008-4754.2016.12.048

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