APP下载

猪腺病毒的病原学特征及检测技术研究进展

2017-01-16庄金秋梅建国杨丽梅沈志强

猪业科学 2017年6期
关键词:腺病毒毒株猪群

庄金秋,梅建国,张 颖,杨丽梅,李 峰,沈志强

(山东省滨州畜牧兽医研究院,山东 滨州 256600)

猪腺病毒的病原学特征及检测技术研究进展

庄金秋,梅建国,张 颖,杨丽梅,李 峰,沈志强

(山东省滨州畜牧兽医研究院,山东 滨州 256600)

猪 腺 病 毒(Porcine adenovirus,PADV)属于腺病毒科哺乳动物腺病毒属成员。Haig等(1964)首次从英格兰腹泻仔猪的直肠拭子中分离到该病毒。PADV在猪群中广泛存在,能引起猪腹泻以及呼吸道疾病,且易与其他病毒混合感染。PADV感染,虽然不像牛、犬和鸡等腺病毒感染危害那么严重,但其却是广泛存在于猪群的一种潜在的病毒性传染病,猪多数情况下表现为隐性感染,少数毒株能引起猪脑炎、腹泻、肺炎及肾病变。本文综述了猪腺病毒的病原学特征及检测技术研究进展,以期为广大科研工作者及养殖场户对猪腺病毒的研究和疾病防控提供参考。

1 腺病毒的由来和分类

PADV于1964年首次从英格兰的腹泻仔猪的直肠拭子中分离获得,1966年从患脑炎的猪中也分离得到。随后从很多样品中分离到该病毒,包括猪瘟病毒培养物、健康猪粪便和猪肾细胞等。

PADV属于腺病毒科哺乳动物腺病毒属成员,迄今在猪体内至少发现5个血清型,其中1、2和3型在酶切图谱和基因组序列方面比较相近但没有明显的血清学交叉反应,而4型和5型与其他型,以及这两者之间均有很大的差异。除少数毒株能引起猪脑炎、腹泻、肺炎及肾病变外,多数毒株对猪隐性感染,不影响猪的生长,甚至可从健康猪的内脏器官分离得到。PADV3在细胞中增殖的滴度最高,PADV3(6618株)最早是从健康仔猪的眼拭子中分离得到的。

2 腺病毒的病原学特征

腺病毒是一类无囊膜、二十面体对称、基因组长为30~40 kb的双股链状DNA病毒。由于PADV具有低致病性和高增殖性的特点,近年来国内外学者对PADV作为表达载体进行了探讨,取得了很大进展。目前,PADV3作为疫苗活载体已经得到广泛应用。基于某些毒株的弱致病性及其能刺激机体产生良好的黏膜免疫,研究人员将这些病毒开发成一个无致病性的活载体病毒表达外源基因,如干扰素(IFN)-γ基因、猪瘟病毒(CSFV)gp55(E2)基因、猪伪狂犬病病毒(PRV)gD基因、高致病性禽流感病毒(H5N1)HA基因、猪传染性胃肠炎病毒(T GEV)S基因等病毒基因,这些重组病毒免疫猪后对相应强毒的感染具有良好的保护率,被视为很有潜力的重组活载体疫苗。由于PADV3是嗜肠道型病毒,广泛存在于猪群中,具有严格的宿主特异性,仅感染猪,并且在感染仔猪后临床症状不明显或只出现轻微腹泻。较人腺病毒(HADV)而言,PADV3在猪体内基因的转导效率高,可逃逸机体存在的PADV3的抗体干扰,并且克服了常规腺病毒在宿主动物体内免疫效果较差的缺陷,具有较好的肠道嗜性,口服免疫效果远远超过HADV5。PADV3作为基因表达载体不仅能提高基因转移的效率,而且具有携带外源基因容量大、可表达接近翻译后成熟水平蛋白质等特点,因此在疫苗的制备和基因治疗上有广泛的应用前景。不同动物来源的腺病毒编码的衣壳蛋白基因(Hexon)是病毒粒子的重要组成部分,种属之间的Hexon基因同源性很低。该蛋白不仅是病毒的主要保护性抗原,也是同种动物不同毒株之间血清型差异的决定性蛋白,这一点也被认为是将HADV作为载体开发猪用基因工程疫苗或将PADV作为人用基因治疗载体的一个优势(宿主体内无异源腺病毒抗体而不干扰载体疫苗效果)。汪镇南等(2015)从临床腹泻病料分离到的PADV中克隆了其主要的Hexon基因,利用原核表达系统进行表达制备免疫原,免疫家兔后制备抗PADV-3Hexon蛋白多克隆抗体,试验结果表明该多克隆抗体免疫活性良好,为进一步开展中国PADV流行病学调查、疾病诊断和疫苗研制提供基础材料。

3 腺病毒的流行病学特点

PADV感染极其普遍,猪场感染率很高,研究表明,英国西南部地区26%~53%的猪群具有种群特异性抗体,加拿大魁北克市PADV4感染率高达18.3%。在自然条件下,PADV主要通过粪口途径或者气溶胶暴露进行水平传播,猪是目前已知的唯一易感动物。感染PADV后的最常见的临床表现是以水样或糊状样粪便为特征的胃肠道疾病,也有呼吸道系统性、神经性病症与PADV感染相关的报道。初乳缺乏的仔猪在口鼻接种PADV 3~4 d后可见典型腹泻,能够持续3~6 d,并出现脱水和体重减轻现象,但死亡率很低。

4 腺病毒检测技术研究进展

PADV感染的诊断方法主要为电镜观察、免疫过氧化酶技术等。但是此类方法较昂贵,耗时长,不适用于临床上对大量样品的检测。国内李瑞江等(2006)为了解PADV在国内感染状况,从广西各地送检的具呼吸道病症的仔猪收集气管分泌物,用套式PCR方法,首次扩增出PADV3和PADV5,证实发病仔猪呼吸道存在PADV的感染,为PADV的分离鉴定以及表达载体的构建打下基础。陈颖杰(2010)也根据PADV保守区六邻体基因设计两对引物,建立了套式PCR的检测方法,对病猪的气管分泌物作检测。检测51份病料,只有1份为猪腺病毒阳性,而分离病毒时却能从13份“阴性”病料中分离出10株PADV,而且为不同的毒株,病毒分离的阳性率达76.9%。这说明PADV在猪群中的感染是普遍的,套式PCR的方法尽管灵敏度很高,但是它受很多因素的影响,比如在核酸抽提过程中受到人为因素的影响而使核酸丢失或者带有太多的杂蛋白而影响酶的作用。试验用PK-15细胞分离到的10株PADV,其中有4份能引起细胞病变(CPE),其余6份不引起CPE,随机抽取引起CPE的GXTL株和不引起CPE的GXHP株克隆与测序,经序列比较发现GXTL株与PADV5的同源性最高,达97.4%,属于PADV5,GXHP株与PADV3的同源性最高,达95.3%属于PADV3。李海锦(2015)建立了血清1、3、4、5型的多重PCR方法,并对猪场收集的318份猪肛门拭子,80份猪肺脏,173份猪鼻拭子,180份猪血清进行检测。结果肛门拭子的PADV检测阳性率为20.75%,鼻拭子的阳性率为10.4%,血清的阳性率为1.66%,肺脏阳性率为7.5%,为PADV感染的调查和诊断提供了重要的技术支持。方和俊等(2015)根据PADV3 E1B基因保守序列设计1对引物,建立了检测PADV3的SYBR GreenⅡ实时荧光定量PCR方法,可实时定量分析病毒核酸在动物体内各器官的含量,对采自四川省眉山、遂宁、乐山、成都、泸州、绵阳地区规模化猪场的56份腹泻粪便进行检测,其中11份检测呈阳性,阳性率为19.64%;常规PCR检测结果有8份呈阳性,阳性率为14.29%,表明实时荧光定量PCR的检出率高于常规PCR,并且阳性符合率为100%。为PADV3感染的早期诊断、分子流行病学调查奠定了基础。应用该方法对我国四川省23个规模化猪场进行流行病学调查,结果显示PADV3阳性率达到14.72%,在腹泻猪群中阳性率为17.34%,并且显著高于非腹泻猪群(6.41%),PADV3在保育猪群中感染率最高(26.32 %),表明PADV3在我国四川省猪群中广泛流行。丁彦彬等(2016)对屠宰场肥猪及猪场发病猪采集的65份肺脏样本,不同规模猪场35~45日龄保育猪采集的55份肛门拭子进行了PADV4的PCR检测。所检测的13份阳性样本序列与PADV4 fiber蛋白基因序列的同源性达96.4%~99.6%,说明由生猪肺脏及肛门拭子样本中扩增得到PADV4基因。提示PADV4可能在生猪呼吸道疾病体系中发挥一定作用。PADV感染后主要以腹泻为临床症状,仔猪口服接种PADV4后,3~4 d发生水样腹泻,并持续到感染后3~6 d。试验所检测到的5份阳性肛门拭子样本,有3份来自于腹泻症状猪只,2份来自于健康仔猪,证明在有腹泻症状和健康的猪只中,都能够检测到PADV4。表明PADV4不一定是导致生猪腹泻的主要病原,但其可能作为条件性病原加重生猪的腹泻症状,同时也可能与其他腹泻病原发生混合感染。

5 小结

目前对于PADV感染尚无特效治疗药物。对PADV的防治主要是加强饲养管理、增强猪群体质、减少应激、做好环境卫生等工作。尽管PADV在腹泻疫情中占据重要作用,但并不能排除其他病原混合感染、协同感染的可能。由于PADV对于猪的危害不是很明显,一般都是亚临床症状,因此关于本病毒的研究人们着力集中在PADV作为表达载体广泛应用于基因治疗和基因疫苗方面。

2017-01-06)

山东省重点研发计划项目(2015GSF121027);山东省现代农业产业技术体系生猪产业创新团队项目(SDAIT-08-17)

庄金秋(1978-),女,山东潍坊人,兽医硕士,副研究员,主要从事细胞培养和动物用病毒疫苗研制

猜你喜欢

腺病毒毒株猪群
猪繁殖与呼吸综合征病毒基因测序的临床应用
健康猪群体系建设的主要措施
人腺病毒感染的病原学研究现状
血清4型Ⅰ群禽腺病毒 Hexon、FierⅠ、FiberⅡ基因的原核表达
法国发现新冠新变异毒株IHU
奥密克戎毒株为何“需要关注”
猪群咳嗽多发季 养猪人如何应对
1例后备蛋鸡禽Ⅰ群腺病毒病治疗
可溶性B7-H3与腺病毒肺炎患儿的相关性研究
猪群中暑咋预防