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中国部分地区猪细环病毒1型和2型的分子检测

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84· 微生物与感染Journal ofMicrobes and Infections,June 25,2010,5(2)..84-88 http:fjmi,fudan,edu.cn 论著 ● 中国部分地区猪细环病毒1型和2型的分子检测 翟少伦 一,龙进学 ,岳城 ,袁世山 1.中国农业科学院上海兽医研究所猪传染病防治研究室,上海200241;2.农业大学动物医学学院,乌 鲁木齐830052 摘要:细环病毒(TTv)是近年来发现的一种新型人畜共患DNA病毒,广泛存在于包括人类和家畜在内的 多种哺乳动物中。目前我国猪群中TTV的流行病学报道较少。为研究猪细环病毒(P1_rV)在我国的流行情 况,采用聚合酶链反应(PCR)对2009年我国9个省市部分发病猪场中的frrTV1和PTTV2进行检测。结果 显示,191份病料中PTTV的总阳性率为77.0%(147/191),其中P1_rV1的单一阳性率为68.6%(131/191), PrITv2的单一阳性率为53.9%(103/191),两基因型的共感染率为45.5%(87/191)。进一步分析发现,在不 同猪场、不同年龄猪群、不同病料组织中,PTTV的感染情况均不相同。此外,对41份健康猪的血清进行检 测,结果显示,P11TV总阳性率、P1TrV1单一阳性率、P1 V2单一阳性率及两基因型的共感染率分别为 43.9%(18/41)、36.6%(15/41)、24.4%(10/41)和12.2%(5/41)。结果提示,发病猪体内PTTV总阳性率、 P1_rv1单一阳性率、Iy1_rv2单一阳性率及两基因型的共感染率均显著高于健康猪(P<0.01)。P1叮V在临 床上是否对猪致病或与其他病原有协同作用,需进一步研究。 关键词:猪细环病毒1型;猪细环病毒2型;聚合酶链反应;混合感染 Molecular detection of porcine Torque teno virus genogroups 1 and 2 in pigs from partial regions of China ZHAI Shao—Lun ,LONG Jin-Xue ,YUE Cheng ,YUAN Shi—Shan 1.Department of Swine Infectious Diseases,Shanghai Veterinary Research Institute,Chiense Academy o{ Agricultural Sciences,Shanghai 200241,China;2.College of Veterianry Medicine,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China Abstract:Torque teno virus(Tr、,)is an emerging zoonotic DNA virus that is frequently detected in many vertebrates,including humans and livestock.At present,there iS little information available on the prevalence of porcine Tr、,(PTFV)in China.In order to determine the epidemic status of PTTV in China。 detection of P TV genotype 1(PTTV 1)and PTTV genotype 2(PTrV 2)in 191 samples from diseased pigs collected from nine different regions was performed.The results showed that out of these 191 samples,147 (77.0%)were positive for mV,131(68.6%)were positive for PrrTV1,103(53.9%)were positive for 兀 V2,and 87(45.5%)were positive for both PTrV1 and mv2.F_urther analysis revealed that infection rates of mV from different farms,different sample types,and different ages varied.Forty— one serum samples from healthy pigs were also detected.The results showed that out of these 41 samples,18 (43.9%)were positive for frr] V,15(36.6%)were positive for P1_rV1,10(24.4%)were positive for P丌v2,and 5(12.2%)were positive for both PTTV1 and PTTv2.These results indicate that删has a significantly higher prevalence in diseased pigs than in healthy pigs(P<0.01).Whether PTrV plays a role 基金项目:“十一五”国家科技支撑计划(2【】06BADO6AO1、2006BADO6AO4) 通信作者:袁世山,龙进学 Corresponding authors.YUAN Shi—Shan,E-mail:shishanyuan@shvri.ac.on;LONG Jin—Xue,E-mail:longjx@shvri.ac.ca 翟少伦,等:中国部分地区猪细环病毒1型和2型的分子检测 in swine disease or has a synergistic effect with other pathogens should be further studied Key words:Genogroup 1 porcine Torque teno virus;Genogroup 2 porcine Torque teno virus;Polymerase chain reaction;Co—infection 细环病毒(Torque teno virus,TTV)[13于1997 年由日本科学家Nishizawa等【一 ]在1例输血后肝炎 患者的血清中发现,并将该病毒以患者的名字命名 为Torque teno virus。其基因组为单股环状DNA, 此前被划为圆环病毒科[3j,随后被划为的指环 病毒属l4]。猪细环病毒(porcine Torque teno virus,PTTV)分2个基因型(PTTV1和PTTV2)。 研究认为,患仔猪断奶多系统衰竭综合征的猪群易 感染PTTV2l5j。PTTV1与猪圆环病毒2型 (porcine circovirus type 2,PCV2)和猪繁殖与呼吸 综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)共感染可导致仔猪断奶多 系统衰竭综合征、猪肾病与皮炎综合征的发生[6 ]。 目前,PTTV1和PTTV2的流行已在世界多个 国家报道,我国报道还较少。本研究通过聚合酶链 反应(polymerase chain reaction,PCR)检测 2009年收集的我国部分发病猪场及健康猪场的232 份样品,调查PTTV1及PTTV2的流行情况,为 PTTV感染的防控提供理论依据。 1材料和方法 1.1材料 样品包括2009年送检的来自我国9个省市发 病猪场的104份组织、80份血清和7份精液,以及 41份健康猪血清。病毒DNA提取试剂盒为天根公 司产品,PCR常用相关试剂为东盛公司产品。 1.2病毒核酸的提取 取200--300 mg组织样品匀浆处理,用1 ml磷 酸缓冲液(phosphate.buffered saline,PBS)稀释溶 解,分别取200 l组织和血清,按DNA提取试剂盒 说明书操作。提取后的DNA溶于50 td Tris— EDTA缓冲液中,冻存于一30℃备用。 1.3 PCR扩增 检测PTTV1所用引物(PTTV1-F:5._ CGGGTTCAGGAGGCTCAAT.3 ;PTTV1一R:5._ GCCATTCGGAACTGCACTTACT一3 )以及检测 PTTV2所用引物(PTTV2一F:5f-TCATGACAGG GTTCACCGGAA.3 ;PTTV2一R:5 .CGTCTGC GCAcTTACTTATATACTCTA.3 )参考已发表文 献l8],由上海Invitrogen公司合成。PTTV1和 PTTV2的PCR目的产物大小分别为305 bp和253 bp。PCR体系及反应程序略有改动。检测PTTV1 的PCR反应体系(25 1):PTTv1一F(10 mol/L) 0.5 tA,PTTV1.R(10肚mol/L)0.5 l,2×Mix 12.5 l,ddH2o 8.5 l,DNA 3 1。PCR反应程 序:94℃预变性5 min;94℃变性15 S,60℃退火 20 S,72℃延伸30 S,50个循环;72℃再延伸5 min。 检测PTTV2的PCR反应体系及反应条件同 PTTV1。 1.4统计学分析 为评估发病猪场及健康猪场中PTTV流行情 况是否存在显著性差异,进行卡方检验,P<0.05 为有显著性差异。 2结果 2.1 P1TV在发病猪样品中的检测结果 提取191份病料的DNA,分别用PTTV1和 PTTV2特异性引物进行PCR检测,产物进行凝胶 电泳分析。结果147份病料出现目的条带,部分样 品检测的电泳结果见图1。 检测结果显示,PTTV在我国送检病料的不同 地域均有流行。9个省市送检病料中,PTTV的总 阳性率为61.0%~100%(表1)。其中,、安徽、 北京、江苏和河北送检病料中PTTV总阳性率高达 100%。进~步分析发现,病料中PTTVl与 PTTV2的共感染率也较高。PTTV在病猪性别或 年龄方面的流行病学分析显示,种公猪和种母猪存 在较高的流行(69.2%~l00%),同时死胎中也检测 到PTTV1和PTTV2的存在。另外,在送检的7份 精液中仅3份检出PTTV1,没有检测到PTTV2(样 品数量有限)。结果提示,PTTV可通过性接触、人 工授精等垂直传播,这可能是仔猪PTTV感染率高 (80.3%)的原因之一(表2)。对不同类型样品中 PTTV的阳性率分析显示,组织样品中感染率略高 于血清样品(表3)。 根据样品的送检日期,按季度分析PTTV的检 出率(图2)。结果显示,PTTV在2009年第3、4季 度呈高流行,但无显著差异。 翟 !笠: 国部分地区猪细环病毒1型和2型的分子检测 表3病猪不同类型样品中PT11V的检测结果 Tab.3 Detection results of mV in different sample types from diseased pigs 旦 巴 a) ∞ o 图2 2009年不同季度 的流行情况 Fig.2 Prevalence of PI rV in different quarters in 2009 2.2 PTI 在健康猪血清中的检测结果 采取同样的PCR方法,检测41份健康猪血清 中PTTV的感染情况。结果显示,PTTV总阳性 率、PTTV1单一阳性率、PTTV2单一阳性率及两基 因型的共感染率分别为43.9%(18/41)、36.6% (15/41)、24.4%(10/41)和12.2%(5/41)。卡方检 验结果显示,健康猪体内唧阳性率、唧1单一 阳性率、P1TV2单一阳性率及两基因型共感染率均 比发病猪低(P<0.01)。提示 在发病猪体内 可能起一定作用。健康猪隐性携带病毒,因此唧 可通过地区问的生猪贸易和引种等行为而广泛扩散。 3讨论 TTV是指环病毒属成员之一,基因组大小为2 4 kb。PTTV的基因组大小为2.7~2.9 kb,目前 分为2个不同的基因型(PTTVl和PTTV2)。自 2002年日本研究人员L。]分离、鉴定了第1株PTTV (Sd—TTV31株,GenBank登录号为AB076001)以 来,至今共有6株PTTV全基因序列报道,包括4 株PTTV1和2株PTTV2,但PTTV1与PTTV2的 同源性不到50%l_1 。大量研究认为,不同物种 TTV的非编码区序列比较保守,PTTV1和PTTV2 的非编码区也具有保守的基因组序列,因此,目前 PTTV的检测法多为基于此保守序列而建立的 PCR(套式PCR或PCR)。1999年,Leary等u1]按 照人TTV的非编码区保守序列设计1对用于检测 猪群中PTTV的引物,结果显示猪群中PTTV的阳 性率为20%。2004年,McKeown等[1。]采用按sd. TTV3l株序列建立的PCR法检测北京附近商业养 猪场的20份血清样品,其中16份存在PTTV感 染,这是我国最早报道的PTTV1流行,但未进行分 型。随后,有报道在韩国、泰国、加拿大、美国、法 国_1 、意大利[1 ]及西班牙[S,12,15]等国家猪群中存在 PTTV。此外,研究认为PTTV在欧洲野猪中也相 当流行 引。 对于我国猪群中PTTV的检测,目前有2篇报 道。孙泉云等l】 ]采用荧光PCR检测随机采样的 400份猪血清,PTTV感染率为3.75%;王礞礞 等l1 ]采用套式PCR检测7个省市共258份临床病 料发现,PTTV1的单一阳性率为37.6%,PTTV2 的单一阳性率为82.6%,两基因型的共感染率为 38.4%。本研究结果显示,临床发病猪中PTTV总 阳性率为77.0%,其中PTTV1的单一阳性率为 68.6%,PTTV2的单一阳性率为53.9%,两基因型 的共感染率为45.5%。本研究结果中,PTTV1和 PTTV2单独感染率与王礞礞等的研究结果差异显 著,但共感染率无显著差异。孙泉云等报道的 PTTV在猪群中的低感染率与本研究结果相差甚 远,因为我们检测到PTTV在健康猪体内也有较高 的流行率(43.9%)。原因可能是不同研究中所采用 的检测方法及所采集的样品不同所致。 关于PTTV的传播,先前研究认为可能的途径 为粪.口传播[珀]、垂直传播[=2o]、子宫传播[ 、疫苗传 播[ 、性传播l22 等,本研究中也在母猪血清、公猪精 液及死胎中检测到PTTV,再次证实PTTV可通过 精液、子宫等进行垂直传播。此外,本研究还在健康 猪体内检测到较高的PTTV感染率,提示在进行跨 地区引种及频繁生猪贸易中,健康猪携带PTTV可 能也是传播的重要途径。 目前,在体外还没有合适的研究PTTV的细胞 及动物模型,因此其单独的致病性尚不清楚。本研 88· 微生物与感染Journal ofMicrobes and Infections,June 25,2010,5(2):84 88 [10]Niel C,Diniz—Mendes L,Devalle S.Rolling-circle amplifi- cation of Torque teno virus(rrV)complete genomes from human and swine sera and tdentificatiOn of a novel swine 究随机选取来自我国部分省市发病猪和健康猪的样 品进行PTTV检测,结果显示发病猪群中PTTV流 行率显著高于健康猪。有研究认为PTTV与仔猪 断奶多系统衰竭综合征l_6]、猪皮炎与肾病综合征_7] 的发生有关。本研究结果初步表明,临床上PTTV 与目前我国复杂的猪病有一定联系:其单独感染可 能引起感染猪发病,也可能与其他病原产生协同致 病作用。目前,PRRSV和PCV2感染在我国猪群 中广泛流行。PTTV在猪群中存在如此高的感染 TTV genogroup[J].J Gen Virol,2005,86(Pt 5): 1343.1347. r11]Leary TP,Erker JC,Chalmers ML,Desai SM,Mushahwar IK.Improved detection systems for TT virus reveal high prevalence in humans,non-human primates and farm animals_J].J Gen Virol,1999,80(Pt 8):2115-2120. [12]McKeown NE,Fenaux M,Halbur PG,Meng XJ.Molecular characterization of porcine TT virus,an orphan virus,in 率,极可能会加剧PRRSV和PCV2感染的大流行。 因此,PTTV值得广大研究者关注,其具体的致病机 制需要深入研究。 参考文献 E1]陆承平主编.兽医微生物学[M].第四版.北京:中国农业出 版社,2007,376, [2]Nishizawa T,Okamoto H,Konishi K,Yoshizawa H, Miyakawa Y,Mayumi M.A novel DNA virus(TTV) associated with elevated transaminase levels in posttransfusion hepatitis of unknown etiology[J].Biochem Biophys Res Commun,1997,241(1):92—97. E3]Biagini P.Human circoviruses_J].Vet Microbiol,2004,98 (2):95—101. [4]Biagini P.Classification of TTV and related viruses (anelloviruses)[J].Curr Top Microbiol Immunol,2009, 331:21.33. [5]Kekarainen T,Sibila M,Segales J.Prevalence of swine Torque teno virus in post·weaning multisystemic wasting syndrome(PMWS)--affected and non--PMWS-·affected pigs in Spain[J].J Gen Virol,2006,87(Pt 4):833.837. 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