2015年,美国某猪场暴发疫情,导致母猪病死率急剧上升,母猪总体妊娠率降低了0.6%;经调查发现,发病母猪多具有皮炎肾病综合征(PNDS)的症状,之后采用免疫组化与荧光定量PCR技术对母猪进行检测,结果显示,猪圆环病毒2型(PCV2)为阴性;借助基因组测序,最终发现了新型圆环病毒,并将其命名为猪圆环病毒3型(PCV3)[1]。PCV3具有较高的致病性,单独感染时能够表现出显著症状,与PCV2具有明显区别。将PCV3的基因组结构与其他病毒相比较时,可观察到Cap蛋白氨基酸序列和其他病毒的同源性均小于70%,但PCV3仍属于圆环病毒属成员[2-5]。本试验以某猪场两窝流产胎儿为研究对象,借助病毒检测判断母猪流产的具体原因,以期为PCV3的相关研究和临床防治提供参考。1材料和方法1.1试验材料母猪流产胎儿两窝,每窝各4头,共8头,直接由猪场送至检验室,排除无关因素干扰。1.2试剂与仪器主要试剂:基因组病毒测序试剂盒(DNA、RNA)购自Axygen生物公司;胰蛋白胨大豆琼脂、PCR Master Mix购自北京艾德兰生物科技企业;cDNA首链合成试剂盒、DL 2000 DNA Marker均购自塔克拉公司。主要仪器:RT-PCR恒温荧光检测仪(山东云唐智能科技有限公司)、9 cm TSA平板培养基(青岛海博生物公司)、高速离心式(北京博晖创新公司)、病毒免疫荧光分析仪(杭州奥盛有限公司);移液管、锥形瓶等玻璃仪器(普兰德实验仪器有限公司)等。1.3细菌分离培养正确使用无菌接种环,从母猪流产胎儿的肾脏、脾脏、脑、肺脏等部位分别取病料,并接种于TSA平板培养基,37 ℃培养24 h,培养结束后观察细菌生长状况。1.4引物设计与合成试验过程中优先设计出PCV3的检测引物,预期设定PCR扩增核苷酸序列。参考GenBank中登录的PCV3基因组序列(ky778776、kx9661993、ky075989、ef524537),正确使用DNAstar软件实施同源性分析,应用生物学软件Primer premier对PCV3的保守区域设计相关引物[6]。引物序列见表1,其他病毒核酸检测引物均由实验室提供。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2022.08.010.T001表1引物序列Tab.1Sequence primer名称引物序列(5'→3')片段长度/bpP1AAATGAGCAGAGACTATATTCGAC649P2TTTCACTTGAACGGATTCTTGTCG1.5病毒检测1.5.1病料处理无菌环境下,灭菌的PBS溶液分别处理流产胎儿的肝脏、脾脏、肺脏以及脑部,充分研磨并保证浆液均匀,悬浮液重复冻融操作3次,12 000 r/min离心5 min,取上清液。1.5.2提取DNA/RNA将已经准备好的组织病料取出,并按照提取的正确说明展开操作。获得DNA后,借助PCR技术予以扩增,并将其放置在冷冻环境下进行保存(-80 ℃)。针对提取得到的RNA,利用RT-PCR进行处理,于相同环境下保存。1.5.3PCR/RT-PCR检测采用PCR/RT-PCR法检测猪瘟病毒(CSFV)、猪蓝耳病病毒(PRRSV)、猪伪狂犬病病毒(PrV)、猪乙脑病毒(JEV)、猪细小病毒(PPV)、PCV2、PCV3等病原,引物信息见表2。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2022.08.010.T002表2PCR/RT-PCR反应引物信息Tab.2PCR/RT-PCR reaction primer information名称引物序列(5'→3')片段长度/bpCSFVGGGGTTTGGAAACTGGCTG443GCTCCTTTAGTCCCTGATPRRSVACTGACTGGTACCACTGT478GAAACTCCTCTCCTGATCPCV2CGGTTTTGATGGGCGACA1 154TGCAGGCGTGCGAGGTAAPPVGCAGTACCAATTCATCTTCT475TGGTCTCCTTCTGTGGTAGGJEVACCGTCTGAGAGAGAC228CCCTGATCTTAAATGAPrVTTGGAAACTGGCTG217CTTTAGTCCCTGAT反应体系:2×San Taq Master Mix 5 μL、P1 1 μL、P2 1 μL、cDNA 2 μL、ddH2O 11 μL。反应条件:95 ℃ 5 min、95 ℃ 10 s、37 ℃ 30 s,共30个循环。2结果与分析2.1细菌分离培养结果分离细菌在TSA培养基中培养24 h后未出现菌落。2.2PCR/RT-PCR检测结果(见图1、图2)图1中1、2为检测CSFV样品,3、4为阳性、阴性对照;5、6为PRRSV样品,7、8为阳性、阴性对照;9、10为JEV样品,11、12为阳性、阴性对照;13、14为PrV样品,15、16为阳性、阴性对照;17、18为PPV样品,19、20为阳性、阴性对照。图2中1、2为PCV2样品,3、4为阳性、阴性对照;5、6为PCV3样品,7、8为阳性、阴性对照。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2022.08.010.F001图1PCR/RT-PCR检测CSFV、PRRSV、JEV、PrV、PPV结果Fig.1Result of PCR/RT-PCR detection of CSFV, PRRSV, JEV, PrV, PPV注 : M为DNA分子质量标准DL2000;下图同。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2022.08.010.F002图2PCR/RT-PCR检测PCV2、PCV3结果Fig.2Result of PCR/RT-PCR detection of PCV2 and PCV3由图1、图2可知,送检的两窝母猪流产胎儿中仅PCV3呈阳性。2.3序列对比分析结果(见图3)由图3可知,此核苷酸序列与其他PCV3具有较高的同源性,相似度超过98%(集中于98.8%~99.3%)。综上,送检的母猪流产胎儿感染了PCV3。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2022.08.010.F003图3序列比对分析结果Fig.3Sequence alignment analysis result3讨论导致妊娠母猪出现流产症状的因素种类较多,通常机械损伤、机体营养状况、应急反应、安全用药以及患病症状等均可能导致母猪流产[7]。近年来,部分猪场连续出现多头妊娠母猪流产的现象;经过进一步调查发现,流产母猪群体未呈药物中毒的迹象,流产前也未曾表现过大的应激反应,且并未受到机械损伤;因此,可推断为病毒导致的流产现象[8-9]。自2017年起,全世界范围内不同国家的猪群中均出现了母猪流产及死胎的情况,通过深入研究,检测到流产胎儿脑组织、心脏、淋巴等组织器官内出现了新型猪圆环病毒PCV3[10]。本研究中,其他种类的病毒病原检测结果均为阴性,仅有PCV3呈阳性,表明PCV3是导致此次母猪流产的主要原因。猪圆环病毒(PCV)直径为20~25 nm,属无囊膜的12面体结构,猪圆环病毒1型(PCV1)基因组达到1 759 bp[11];PCV2分为a型与b型两个亚型,基因组大小存在细微差别,分别为1 767、1 768 bp[12-13];PCV3基因组大于1型和2型,其中GC水平含量所占比例接近1/2,按照结构特征,主要具备3个开放阅读框(PRF)[14-15],即ORF1、ORF2及ORF3。ORF1编码的Rep蛋白通常由247个氨基酸构成,ORF2编码Cap蛋白通常包括214个氨基酸,上述氨基酸按照相反方向进行复制。ORF3的复制方向和ORF1相似,启动密码子主要包括TGC与ATG两种类型,各自编码的氨基酸数量分别达到231与117个。同时,PCV3基因组大小也可能发生略微变化,若ORF1与ORF2中间的非编码区氨基酸出现了缺失现象,以第1 224位缺失为代表,最终呈现的PCV基因组的大小为1 999 bp。若在6位与7位核苷酸间凭空插入新的核苷酸,PCV3基因组的大小变为2 001 bp。PCV通常具备遗传多样性的特点,能够广泛感染宿主,甚至可以实现跨种群间的传播。PCV3与犬圆环病毒存在的进化关系最密切,且与地域特征、流行特点等因素存在联系。因PCV3发现时间相对较晚,故在预防该病毒时应注意强化饲养管理,采用全进全出、加强消毒灭菌等手段;积极构建特异性强且精确性高检测方法,从生物学研究方向出发,结合其病原学特性,为PCV3疫苗的研发创造条件。PCV不具备血凝性,对热具有一定的耐受力,通常温度上升至80 ℃才会失去感染能力。在日常生活中,可以借助氢氧化钠、四价铵化合物以及苯酚作为消毒剂防止PCV3的入侵。4结论本研究在母猪妊娠流产胎儿的内脏结构中检测到PCV3的存在,且其他病原检测结果均呈阴性,表明PCV3是导致此次母猪流产的关键病原。

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