关键词:
猪圆环病毒3型
TaqMan荧光定量PCR
间接ELISA
流行病学调查
摘要:
猪圆环病毒3型(Porcine circovirus 3,PCV3)于2016年从患有皮炎肾病母猪的流产胎儿中通过宏基因组测序被发现。随后在世界其他地区也检测到了PCV3,回溯性研究表明PCV3很可能已经在猪群中传播了几十年。PCV3与多种临床表现有关,如猪皮炎肾病综合征(Porcine dermatitis and nephritis syndrome,PDNS)、繁殖障碍、心肌炎及多系统炎症和猪呼吸道综合征(Porcine respiratory disease complex,PRDC)等,但由于该病毒分离培养异常困难,其致病性研究报告并不多且结论不太一致。因此建立相应的抗原和抗体诊断方法,对于开发有效的疫苗和治疗性药物等防控措施至关重要。围绕这一主题,开展了两方面的研究,分别是:PCV2和PCV3双重TaqMan荧光定量PCR的建立及其在流行病学的应用;PCV3间接ELISA血清抗体检测方法的建立及初步应用。
首先,本研究基于一种PCV2和PCV3双重TaqMan荧光定量PCR方法检测不同健康状态下猪的样本,明确PCV2和PCV3在不同状态下的阳性率差异,并对获得的病毒序列进行遗传进化分析。结果显示,通过条件优化,成功建立了一种PCV2和PCV3双重TaqMan荧光定量PCR方法,该方法具有较好的特异性、敏感性和重复性。运用所建立的双重定量PCR方法对我国15个省份的1385份样品进行检测,PCV3的总阳性率为34.74%,PCV2的总阳性率为57.95%,二者的共感染率为25.49%。在372份健康猪脏器中PCV3和PCV2的阳性率分别为17.13%和69.89%,二者共感染率为12.90%。在246份发病猪的脏器中PCV3和PCV2的阳性率分别为55.69%和83.33%,二者的共感染率为47.97%。PCV3阳性率和病毒载量最高的脏器均为死胎,与其他脏器相比具有显著性差异。PCV2在淋巴结中具有较高的病毒载量,且发病猪中PCV2的病毒载量显著高于健康猪。共获得18条PCV3全长序列(9条PCV3a-1,9条为PCV3b)以及64条PCV2全长序列(40条为PCV2d,16条为PCV2b,8条为PCV2a)。相比于PCV2,PCV3具有较高的遗传稳定性,PCV3 Cap蛋白的序列一致性为94.0%~100%,而PCV2 Cap蛋白的序列一致性为81.3%~100%。PCV3 Cap变异最多的氨基酸位点位于24、27、77、104和150位,而PCV2 Cap在不同基因型间具有10~13个氨基酸变异位点。
其次,本研究通过原核表达系统表达了截去核定位信号区前27个氨基酸的PCV3-r Cap蛋白,利用该蛋白建立了一种检测猪血清中PCV3抗体的间接ELISA方法。结果显示,PCV3-r Cap蛋白约为22.8 k Da,基于PCV3单抗的Western blot结果显示其具有良好的反应原性;经过一系列的条件优化,成功建立了以PCV3-r Cap蛋白为包被抗原的间接ELISA。采用该方法同时检测常见病原的阳性血清,结果显示该方法仅对PCV3阳性血清检测为阳性结果,与PRV、CSFV、PRRSV、PEDV、PCV2、PCV1的阳性血清均无交叉反应,具有较强的特异性;该方法对PCV3强阳性血清的敏感性为1:3200,对于阳性血清的敏感性为1:400,对于弱阳性血清的敏感性为1:200;同时该方法具有较好的重复性,批内变异系数均小于5%,批间变异系数均小于10%。利用该方法与商品化猪圆环病毒3型ELISA抗体检测试剂盒同时对100份临床样品进行检测,二者的阳性符合率、阴性符合率和总体符合率分别为90.74%、93.48%、92.00%。运用该间接ELISA方法对303份临床猪血清进行PCV3抗体检测,发现抗体总阳性率为50.66%,其中发病猪和健康猪中抗体阳性率分别为53.04%、50.53%。
综上所述,本研究建立的PCV2和PCV3双重TaqMan荧光定量PCR方法和间接ELISA方法可用于临床样品中PCV3抗原和抗体的检测,为PCV3的临床防控提供理论和技术支持。