中国新出现的源自 1、3、5 和 8 谱系的两株重组 PRRSV-2 的遗传特征及致病性研究

【字体: 时间:2025年05月16日 来源:BMC Veterinary Research 2.3

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  猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)威胁全球养猪业。为明确中国新出现的重组 PRRSV-2 致病性,研究人员对 FJLIUY2017 和 PRRSV2/CN/G8/2018 开展研究,发现前者致病性更强,且现有疫苗血清无法中和两株病毒,为防控提供依据。

  
猪繁殖与呼吸综合征(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome, PRRS)如同高悬在全球养猪业头顶的达摩克利斯之剑,自 20 世纪 80 年代末在美国首次被发现以来,便持续给养猪业带来惨重的经济损失。其病原体猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)是一种单股正链 RNA 病毒,分为 PRRSV-1(欧洲型)和 PRRSV-2(美洲型),在中国流行的主要是 PRRSV-2。近年来,中国猪群中多种 PRRSV 谱系并存,病毒重组现象频繁发生,尤其是 NADC30-like PRRSV 与本地毒株的复杂重组,加速了病毒的进化。然而,对于新出现的多谱系重组 PRRSV-2 的致病性,人们知之甚少。为了填补这一知识空白,龙岩学院等机构的研究人员开展了相关研究,旨在深入了解这些新型重组病毒的特性,为 PRRS 的防控提供科学依据。该研究成果发表在《BMC Veterinary Research》上。

为了探究新型重组 PRRSV-2 的致病性,研究人员从福建地区分离出 FJLIUY2017 和 PRRSV2/CN/G8/2018 两株病毒。研究中主要运用了以下关键技术方法:一是病毒分离培养,利用猪肺泡巨噬细胞(PAMs)和 MARC-145CD163细胞对病毒进行分离和纯化;二是基因组测序与重组分析,借助 DNASTAR 7.0 软件进行全基因组序列分析,使用 MEGA 7.0 构建系统发育树,通过 RDP V4.10 和 SIMPLOT 软件 3.5.1 检测重组事件;三是动物攻毒实验,将猪瘟病毒(CSFV)、猪伪狂犬病病毒(PRV)、猪圆环病毒 2 型(PCV2)等检测为阴性的 4 周龄仔猪分为对照组、FJLIUY2017 接种组和 PRRSV2/CN/G8/2018 接种组,接种病毒后观察临床症状、采集血样检测病毒载量和抗体水平,并进行肺组织病理检查;四是病毒中和实验,选取代表性疫苗株的高免血清进行交叉中和实验。

病毒分离与生长曲线分析


FJLIUY2017 和 PRRSV2/CN/G8/2018 在 PAM 和 MARC-145CD163细胞中成功分离,感染 48 小时后在 MARC-145CD163细胞中观察到典型细胞病变(CPE)。多步生长曲线显示,两株病毒在两种细胞中均能产生高滴度,且 FJLIUY2017 在 36 至 72 小时的复制速率更快、滴度更高。

基因组分析与重组鉴定


PRRSV2/CN/G8/2018 全基因组长度为 14944 nt,与 GenBank 中现有 PRRSV 序列核苷酸相似性低于 92%,属于 NADC30-like PRRSV。系统发育分析表明,其基因组不同区域与不同谱系毒株的亲缘关系不同,提示为重组病毒。重组分析显示,PRRSV2/CN/G8/2018 是由 NADC30-like 病毒作为主要亲本,与 JXA1-like、VR2332-like 和 QYYZ-like 病毒重组而成,基因组中存在 6 个重组断点,分别位于 NSP1、NSP2、NSP12、ORF4、ORF5 和 ORF7 区域。

动物攻毒实验结果


  • 临床症状与体温变化:FJLIUY2017 接种组仔猪在攻毒后 2 天出现发热,4 至 12 天体温持续高于 40.5℃,并表现出咳嗽、嗜睡、消化不良等严重临床症状,临床评分显著高于 PRRSV2/CN/G8/2018 接种组,且有 20% 的死亡率;PRRSV2/CN/G8/2018 接种组仔猪仅出现中度临床症状,无死亡。对照组仔猪体温和行为正常。
  • 病毒载量与抗体水平:两感染组仔猪在攻毒后 4 天病毒载量开始上升,FJLIUY2017 接种组在 7 天达到峰值(106.4 TCID50/mL),PRRSV2/CN/G8/2018 接种组在 11 天达到峰值(105.2 TCID50/mL),前者病毒载量在多个时间点显著高于后者。FJLIUY2017 接种组仔猪在 7 天血清转阳,PRRSV2/CN/G8/2018 接种组在 11 天血清转阳,且前者抗体水平在多个时间点显著更高。
  • 肺组织病理变化:FJLIUY2017 接种组仔猪肺组织表现出严重的间质性肺炎和肺实变, gross lung lesion 评分和 microscopic lung lesion 评分均显著高于 PRRSV2/CN/G8/2018 接种组。免疫组化染色显示,FJLIUY2017 接种组肺组织中 PRRSV 抗原阳性细胞数量显著更多。

病毒交叉中和实验


针对 JXA1-R( lineage 8)和 Ingelvac PRRS MLV(lineage 5)疫苗株制备的高免血清,对 FJLIUY2017 和 PRRSV2/CN/G8/2018 的中和效价均低于 1:8,未能中和这两株病毒。

研究结论表明,FJLIUY2017 和 PRRSV2/CN/G8/2018 是源自 PRRSV-2 的 1、3、5、8 四个谱系的重组病毒,其中 FJLIUY2017 对仔猪的致病性更强,可导致持续发热、高病毒血症、严重肺损伤和 20% 死亡率,而 PRRSV2/CN/G8/2018 仅引起中度症状。此外,现有的主要疫苗株高免血清无法中和这两株病毒,提示当前疫苗可能对其防控效果有限。

讨论部分指出,PRRSV 的重组是其进化的重要机制,不同谱系病毒的重组可能产生致病性更强的新变种。本研究中发现的四谱系重组病毒的出现,凸显了 PRRSV 进化的复杂性和潜在威胁。尽管 FJLIUY2017 和 PRRSV2/CN/G8/2018 重组模式相似,但致病性差异可能与它们从高致病性 PRRSV(HP-PRRSV)获得的基因组分不同有关。例如,FJLIUY2017 的非结构蛋白区域有更多来自 HP-PRRSV 的成分,其 NSP9 蛋白中的氨基酸位点(519 位丝氨酸和 544 位苏氨酸)与 HP-PRRSV 一致,而 PRRSV2/CN/G8/2018 在 544 位为丙氨酸,这可能影响了它们的复制能力和致病性。

该研究不仅丰富了人们对 PRRSV 进化和致病性的认识,也为养猪业应对新型重组病毒的挑战提供了重要参考。鉴于多谱系重组病毒的潜在威胁,加强病毒监测、研发更有效的疫苗和优化防控策略显得尤为重要。

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