李继尧

（辽宁省葫芦岛市动物疫病预防控制中心，葫芦岛 125000）

猪繁殖与呼吸综合征是由猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）引起的母猪繁殖障碍和仔猪出现呼吸症状的病原。1991年荷兰科学家Wensvoort博士首次从感染猪体内分离到该病毒，并命名为Lelystadvirus（LV）。随后，德国、加拿大、美国等许多国家也分离到了该病毒。1992年，美国分离到1株PRRSV，引起的症状与LV相似，命名为VR-2332毒株。欧洲亚型和美洲亚型的临床症状相似，但在病毒的抗原性、基因组成及结构上存在较大的差别。该病毒为一种小的有囊膜的正链RNA病毒，与马动脉炎病毒、鼠乳酸脱氢酶升高病毒、猴出血热病毒同属于动脉炎病毒科。我国郭宝清等首次报道从流产胎儿中分离到PRRSV，从而证实我国也存在着猪繁殖与呼吸综合征。

至今研究结果表明：根据PRRSV 抗原性的差异可分为2个亚群：亚群A的欧洲原型（LV）株，亚群B的美国原型（ATCC VR-2332）株。欧洲地区主要流行株为A亚群；而美国和亚太地区则以B亚群为主；仇华吉等用不同的方法检测国内的PRRSV 分离株，表明我国的PRRSV分离株属于美洲型。进一步的研究表明：目前美洲型毒株至少有3 个基因亚型，其中PRRSV 的（MLV）弱毒株构成一个亚型；加拿大Quebec 毒株与EAV 和LDV 间的同源性Quebec 毒株与2个欧洲型PRRSV 毒株间的同源性；日本毒株和台湾毒株ORFS与美洲毒株相似。PRRSV为不分节段，聚腺苷酸化，有囊膜的单股正链RNA病毒。其基因组长约15kb，含有8个开放阅读框架（ORFs）。病毒基因组的每个读码框都和相邻的读码框有部分重叠。5′端有长约12kb的基因组ORF1，位于病毒基因组5′端非编码前导序列之后，ORF1包括重叠16个核苷酸的ORF1a和ORF1b，占据基因组的80%，编码病毒依赖RNA的RNA聚合酶，其氨基酸序列含有凸隆病毒、EAV、LDV及冠状病毒RNA聚合酶的保守序列。在紧接ORF1a起始密码子前导序列中有2个发夹结构。ORF1b具有4个结构域：1聚合酶元序列；2富含半胱氨酸和组氨酸的锌指区；3蜗牛酶元序列；4功能不明的保守区域[18]。ORF1上游是长约189个核苷酸的5′端非编码区（Noncoding Region，NCR），高度保守。在2种血清型毒株中5′端非编码区同源性高达99%。3′端有6个编码框（ORF2～7），位于基因组的3′端，编码病毒结构蛋白，其中ORF7编码病毒核衣壳蛋白，ORF2～6编码与病毒膜有关的蛋白。ORF7终止密码子之后为114个碱基的非编码区和约20个碱基的poly（A）尾序列。在动脉炎病毒中poly（A）尾巴上游的8个碱基是高度保守的，意味这个结构为所有RdRp（RNA依赖性RNA聚酶）识别以及病毒复制的起始是很重要的。Meulenberg，等建议将ORF2～ORF5编码的囊膜蛋白分别命名为GP2、GP3、GP4、GP5。其中GP2由ORF2编码，其分子量大约为29～30kDa。研究表明GP2为糖蛋白，肽链内含有二硫键，合成后装配于病毒粒子中，是PRRSV的结构蛋白。Meulenberg 等通过免疫印迹和免疫沉淀实验，证明LV株的GP2为N-糖基化蛋白质，嵌入病毒颗粒中，为病毒的第6种结构蛋白。但是，通过体内表达发现GP2 也可出现于内质网上，这表明GP2可能是在内质网上组装后才运输到高尔基体上。

GP3由ORF3编码，其分子量大约为45kDa，含有265个氨基酸，7个N-糖基化位点，为病毒的结构蛋白。Wieczorek-Krohmer等和VanNieuwstadt等证实LV株的ORF3产物为高度糖基化的结构蛋白，针对它的单克隆抗体具有中和活性。但Gonin 等研究认为GP3为非结构性病毒蛋白，通过对IAF-Klop株ORF3的体外表达证实它是高度糖基化并具有抗原性的蛋白，在感染细胞中其含量与E、M和N蛋白相当，但在纯化的病毒粒子中却未检测出该蛋白。通过序列比较发现，北美洲型与欧洲型ORF3编码产物的氨基酸同源性低于55%，其C-端为高变区，其中可能含有引起2种基因型抗原性差异的抗原表位。较多学者研究表明，尽管该蛋白具有含有线型抗原决定簇，但针对它的抗体与中和作用无关。GP4由ORF4编码，其分子量大约为19～20kDa。Meulenberg 等发现LV 株的ORF4编码的蛋白GP4诱导的抗体具有中和作用。据推测这个蛋白质至少有部分暴露在病毒粒子的表面。

ORF5编码的糖基化囊膜蛋白（GP5），又称E蛋白，分子量为22.4kDa左右。GP5有6个抗原决定簇，其中一个是血清型特异性线性中和决定簇，能在体外中和病毒的感染性，可诱导产生中和抗体，能在体外中和病毒，病毒中和作用与抗GP5抗体效价呈显著相关性。也有人报道，该蛋白可诱导细胞凋亡。最近发现，E蛋白特异性单克隆抗体对于PRRSV在传代细胞系中的感染具有中和作用。用Western blot 在感染猪血清中还检出了其他蛋白的抗体。

Conzelmann等报道的LV株3′非编码区为114nt，Mardassi等报道的IAF-exp91株3′非编码区为151nt，二者同一性为59%，其中欧洲株（LV）3′端非编码区分别比LDV（80nt）和EAV（59nt）的3′端非编码区长34nt和55nt，而比美洲株3′端非编码区少37nt，利用这种差异可进行PRRSV的分子诊断或毒型鉴定。研究证实基因组RNA具有感染性，PRRSV基因通过产生六个亚基因组mRNA来进行表达。这些mRNA具有来自病毒基因组RNA5′端编码区的共同前导序列，其长度超过200个碱基，并且3′相同，从而形成了一组共同3′端的嵌套式结构，应用Northern印迹试验证实了mRNA2～7与ORF的相关性。