猪繁殖与呼吸综合征病毒的分子生物学

・ｌ０．　专题・母猪繁殖障碍综合征　ＬＩＶＥＳＴＯＣＫＡＮＤ　ＰｏＵＬＴＲＹｌＮＤＵｓＴＲＹＮｏ．２２７　

垂体后叶素。催产素等促进子宫收缩　的药物。　３防治措施　引起母猪繁殖障碍病的原因多样　而复杂，所以对本病的防治常常要运　用综合措施。　３．１把好引种检疫关　异地引种一定要到动物防疫监督　机构办理检疫审批手续，引种前要认　真了解供种单位的免疫程序和疫情情　况，严禁到疫区引种。引进后经当地动　物防疫监督机构检疫合格，隔离观察２　周并进行相应的实验室检测结果为阴　性，再接种有关疫苗产生免疫力后方　可入场饲养。　３．２加强饲养管理　改善猪舍的卫生条件。保持舍内　空气流通和注意舍内温湿度的调节。　根据不同的阶段逐渐调整日粮中的维　生素、矿物质、能量饲料等营养成分的　含量．保证机体所需营养的供给。　３．３制定合理的免疫程序　规模化养猪场应每年至少进行１　次免疫监测，以便随时了解和掌握本　场猪体中相关抗体水平。确定免疫时　间，适时进行预防接种。并且根据疾病　的发生特点定期进行药物预防。　３．４查清病因。合理用药．　一旦发现可疑病猪　要立即隔离。　本场技术人员不能确诊时．应迅速采　集病料或将未经治疗的病猪送兽医部　门进行确诊。对症用药，才能收到事半　功倍的防治效果。严禁未弄清病症．乱　用、滥用药物，这样不仅造成极大药物　浪费，而且还会贻误治疗时机，造成较　大的经济损失。　３．５制定严格的兽医卫生制度　食槽等用具要经常清洗、消毒。猪　舍要定期消毒，对病死猪要做销毁处　理。此外要搞好环境卫生．做好灭蚊　蝇、灭鼠等工作。　引起母猪繁殖障碍综合征的因素　很多。一旦发病很难完全治疗。常常在　治疗后母猪繁殖力也会下降。甚至丧　失。近年来由传染因素。尤其是病毒性　繁殖障碍病严重威胁着养猪业的发　展，造成严重的经济损失。因此实行饲　养管理规范化　科学化，　防疫措施制度　化、经常化，综合运用“（引）种，（饲）　猪繁殖与呼吸综合征病毒的　

分子生物学　

周盛华１．２　崔尚金：　（１．东北农业大学动物医学院，黑龙江　哈尔滨　１５００３０；２．中国农科院哈尔滨兽医　研究所兽医生物技术国家重点实验室猪传染病学研究室１　中图分类号￣￥８５２．６５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００８—０４１４（２００８）０３—００１０—０３　摘　要　猪繁殖与呼吸综合征是由猪繁殖与呼吸综合征病毒引起的猪的一　种传染病。目前在世界各地均有发生和流行。是危害养猪业最为严重的疾病之一。　ＰＲＲＳＶ也是造成２ｏｏ６年以来我国猪高热病的主要病原。本文对猪繁殖与呼吸综合　征病毒的病毒形态和理化特性、基因组结构、病毒蛋白及功能．基因组的变异．分子　生物学诊断等五个方面的研究进展作了综述。　关键词　猪繁殖与呼吸综合征病毒基因组编码蛋白基因变异分子生　物学诊断　Ｔｈｅ　Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｂｉｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｐｏｒｃｉｎｅ　Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅ　ａｎｄ　Ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ　Ｓｙｎｄｒｏｍｅ　Ｖｉｒｕｓ　ＺＨＯＵ　Ｓｈｅｎｇ－ｈｕａ。，ＣＵＩ　Ｓｈａｎｇ－ｊｉｎ　（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ　Ａ　ｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｈａｒｂｉｎ　１５００３０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｗｉｎｅ　ｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓ　Ｄｉｓｅａｓｅ，Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｋｅｙ　Ｌｉｂｒａｒｙ　ｏｆ　Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｄｌｏｇｙ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｒｃｉｎｅ　Ｒｅｐｒｏｄｕｅｔｉｖｅ　ａｎｄ　Ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ　Ｓｙｎｄｒｏｍｅ　ｉｓ　ａ　ｎｅｗｌｙ　ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄ　ｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓ　ｄｉｓｅａｓｅ，ｗｈｉｃｈ　ｈａｄ　ｓｐｒｅａｄ　ｗｉｄｅｌｙ　ａｎｄ　ｃａｕｓｅｄ　ｈｕｇｅ　ｌｏｓｓ　ｔｏ　ｗｏｒｄ　ｐｉｇ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ．ＰＲＲＳＶ　Ｗａｓ　ｔｈｅ　ｍａｊｏｒ　ａｎｔｉｇｅｎ　ｏｆ　Ａ　Ｈｉｇｈ　Ｆｅｖｅｒ　Ｓｙｎｄｒｏｍｅ（ＨＦＳ）ｉｎ　ｓｗｉｎｅ　ｏｕｔｂｒｅａｋ　ｉｎ　２００６．Ｔｈｅ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｎ　ｖｉｒａｌ　ｍｏｒｐｈｏｕｓ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｇｅｎｏｍｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｖｉｒａｌ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｎｏｍｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｄｉａｇａａｏｓｉｓ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｒｃｉｎｅ　ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ　ｓｙｎｄｒｏｍｅ　ｖｉｒｕｓ（ＰＲＲＳＶ）；ｇｅｎｏｍｅ；ｅｎｃｏｄｅｎ　ｐｒｏｔｅｉｎ；ｇｅｎｅ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ；ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｈｌｏ￣ｏｓｉｅａｔ　ｄｉａｇｎｏｓｉｓ　

猪繁殖与呼吸综合征（Ｐｏｒｃｉｎｅ　ｒｅｐｒｏ－　ｄｕｃｔｉｖｅ　ｓｙｎｄｒｏｍｅ．ＰＲＲＳ）是由猪繁殖与呼　吸综合征病毒（ＰＲＲＳＶ）引起的一种传染病，　以引起母猪繁殖障碍、仔猪和育成猪呼吸　道症状及高死亡率为主要特征。该病于　

收稿日期：２００８—０１—３１　１９８７年首次在北美发现【ｌｉ．之后在世　界范围内迅速传播．给养猪业造成极　大的经济损失。郭宝请［２１等首次在国　内疑似ＰＲＲＳＶ感染的猪群中分离出　ＰＲＲＳＶ．从而证明了该病毒在我国的　存在。目前，ＰＲＲＳＶ也成为我国最重　要猪传染病原之一。２００６年夏季我国　养，预（防），隔（离），治（疗），消（毒），补（营　养），处（理）”等综合措施　，防止一切由非　传染性病因引起的母猪繁殖障碍综合征的　发生：有效的疫苗免疫接种和加强饲养管　理是控制由传染性病因引起的母猪繁殖综　合征发生的关键。从而全面的降低各种因　素对母猪繁殖造成的影响，提高经济效益。　参考文献　［１】孔令迭．弓Ｉ起母猪繁殖障碍综合症的病因分析　与防制．畜牧兽医科技信息．２００４（３）：２０￣２２　【２］段宏安摘译自ＪＡＶＭＡ．病毒引起的母猪　繁殖障碍．黑龙江畜牧兽医，１９９９（５）：３２～３３　【３］蔡宝祥．繁殖与呼吸综合症．家畜传染病　学，北京：中国农业出版社，２００１：２１１－２１３　【４］蔡宝祥．猪流行性乙型脑炎．养猪，１９９８　（３）：１５　【５】张士田．猪瘟的流行新特点和免疫失败　的原因及解决办法．猪业科学，２００５（８）：ｌ１一ｌ２　【６］宋克磊，关于母猪繁殖障碍类疾病的防　治．养猪．１９９８（３）：

４４—４７　维普资讯 http://www.cqvip.com 南方诸省爆发猪无名高热病，损失严　重，持续流行，造成全国十几个省发生　疫情，其中ＰＲＲＳ是最主要病原［　。目．　前ＰＲＲＳ老疫区并未消灭，新疫区又　不断发生，且由于寄发病的增多，使　猪场防疫形势十分严峻。　１　病毒形态和理化特性　ＰＲＲＳＶ属于第十次国际病毒大　会上新设立的动脉炎病毒科、动脉炎　病毒属的病毒［４１。ＰＲＲＳＶ为不分节段，　有囊膜的单股正链ＲＮＡ病毒。ＰＲＲＳＶ　病毒粒子呈球形，直径４５—６５　ｎｍ，二　面体对称，核衣壳直径约２５—３５　ｎｍ，　上有长约５　ｎｍ的突起，外绕一脂质双　层膜，易被脂溶剂如氯仿、乙醚等溶　解，在氯化铯和蔗糖密度梯度中浮力　密度分别为１．１３—１．１９　ｇ／ｃｍ　和１．１８—　１．２３　ｇ／ｃｍ３。　病毒无血凝特性，不凝集猪、绵　羊、山羊、牛、兔、豚鼠、鸡、鸭、鹅和人　０型红细胞。但病毒用非离子除垢剂　处理后，再用脂溶剂处理，则可凝集小　鼠的红细胞。抗体依赖性增强作用　（ＡＤＥ）是ＰＲＲＳＶ的一个重要的生物学　特性，在猪肺泡巨噬细胞（ＰＡＭ）培养　物中加入一定滴度的ＰＲＲＳＶ抗体可　显著提高病毒的含量。另一生物学的　显著特征是对巨噬细胞的亲和性，其　中ＰＡＭ细胞是其靶细胞，连续传代可　见细胞圆缩、聚集、脱落等现象。　ＰＲＲＳＶ可通过胎盘进入胎儿体内，特　别是在妊娠中期后。病毒可通过胎盘　感染胎儿。ＰＲＲＳＶ在有循环抗体存在　情况下。仍可持续感染。　２病毒的基因结构　根据病毒基因组核苷酸序列的不　同，可将ＰＲＲＳＶ分为２个基因型，即北　美洲型（ＶＲ２３３２）和欧洲型（ＬＶ）圈。　ＰＲＲＳＶ的基因组长度约１５　ｋｂ，含有８　个开放阅读框架（ＯＲＦｓ）。其基因组的　顺序依次为５’一ＯＲＦｌａ—ＯＲＦｌｂ—ＯＲＦ（２—６１—　０ＲＦ７—３’。病毒基因组的每个读码框和相　邻的读码框有部分重叠，每一阅读框编码　特异性病毒蛋白，其中ＯＲＦ１（包括ＯＲＦｌａ．　ＯＲＦｌｂ）位于基因组的５’端，ＯＲＦ１是最大　的一个阅读框，长约１２　ｋｂ，约占病毒基因　组的８Ｏ％。ＯＲＦｌａ编码起始区的核心序列　５’ＵＡＡＣＣＡＵＣ３’，高度保守。在ＯＲＦｌａ上游　是长约１８９个核苷酸的非编码区ｆＮｏｎ—　Ｃｏｄｉｎｇ　Ｒｅｇｉｏｎ　ＮＣ　Ｒ１，高度保守，在两种基　因型的，毒株中同源性高达９９％。ＯＲＦｌａ和　ＯＲＦｌｂ重叠１６个核苷酸。ＯＲＦｌｂ具有４个结　构域：（１）聚合酶元序列；（２）富含半胱氨酸　和组氨酸的锌指区；（３）蜗牛酶基元序列：　（４）功能不明的保守区域。其余的阅读框位　于基因组的３’端，约占３．５　ｋｂ．是公认的结　构基因。０ＲＦ２—０ＲＦ７为编码病毒结构蛋　白，其中ＯＲＦ２—６编码与病毒膜有关的蛋白　［６３。０ＲＦ７编码病毒核衣壳蛋白。在ＯＲＦ７终　止密码子之后是３’端非编码区．含有ｐｏｌｙ　（Ａ１结构，其长度在１４—２３个核苷酸之间。在　ｐｏｌｙ（Ａ）结构的上游存在一个高度保守的八　核苷酸序列。我国分离株Ｃｈ一１ａ株５’一ＮＣＲ　长为１７１　ｂｐ．３’一ＮＣＲ长１５２　ｂｐ．其后有一　长１７　ｂｐ￣ｐｏｌｙ（Ａ）结构。Ｃｈ一１ａ株与美洲型　病毒同源性平均约为９３．５％，与欧洲型病毒　同源性平均约为６５％。　３病毒基因组所编码的蛋白　ＰＲＲＳＶ基因组编码的蛋白有复制酶、　聚合蛋白和结构蛋白。ＯＲＦ１编码复制酶和　聚合酶，是唯一的非结构蛋白，参与病毒的　复制。由ＯＲＦｌａ所编码的聚合蛋白经裂解　后产生了６个非结构蛋白（Ｎｓｐｌｅｔ、Ｎｓｐｌ￣、　Ｎｓｐ２—５）Ｅｎ．其中Ｎｓｐ２在北美洲株和欧洲株　中有很大差异，其氨基酸序列同源性只有　３２％【剐：由ＯＲＦｌｂ编码的聚合蛋白长约１　４６３　个氨基酸。被ＯＲＦ１ａ编码的蛋白酶切后形　成４个蛋白（ＲｄＲｐ、ＣＰ２—４）Ｅ９１。　ＧＰ２为结构糖蛋白［１ｏ１，由ＯＲＦ２编码，分　子量为２９—３Ｏ　ｋｕ，有２个明显的疏水峰和糖　基化位点，ＬＶ的ＧＰ２能整合入病毒粒子中。　蔡宝祥．猪布鲁氏杆茵病家畜传染病　学．北京：中国农业出版社，２００１：７６—８１　『８１王乐义．猪衣原体病及其防治．猪业科　学．２００５（８１：１７　［９］蔡宝祥，猪钩端螺旋体病．家畜传染病　学，北京：中国农业出版社，２００１：１２６—１２５　［１Ｏ］蔡宝祥．猪李氏杆茵病．家畜传染病学，　北京：中国农业出版社．２００１，１００—１０３　［１１】杨立勇．猪附红细胞体病．猪业科学，２００５　ｆｌＯ）：５—６　［１２］王铮．母猪病毒性繁殖障碍病流行特点与防　制措施．猪业科学．２００５（８）：９—１０　［１３］刘喜生．猪繁殖障碍性疾病的防治．当代畜　禽养殖业，２００３ｆ２１：２２　［１４］王天有．猪传染病现代诊断与防治技术．北　京：中国农业科学技术出版社．２００３．２５６　ＧＰ２肽链内含有二硫键，通过二硫键　可和其它结构蛋白形成同源或异源多　聚体，其糖基化位点被Ｎ一聚糖符合物　覆盖。ＧＰ２蛋白表面有１个抗原位点．　其周围有１个ＶＳＲＲ［ＹＱ基元，可与ＧＰ５　蛋白Ｂ细胞抗原位点构成二级结构　ＧＰ２蛋白免疫性很差，在病毒中含量　较少，很难从感染的细胞裂解液或纯　化的病毒粒子中得到分离鉴定［１１］。　ＧＰ３为高度糖基化的结构蛋白．　具有７个糖基化位点。其Ｃ末端为高变　区，通过氨基酸序列比较，两种血清型　的ＧＰ３氨基酸序列的同源性为５５％。具　有免疫原性，但目前认为它是病毒的　结构蛋白之一。针对ＧＰ３的单抗具有　中和活性。　ＧＰ４蛋白是病毒的主要结构蛋白　之一，分子量约为３１　３５　ｋｕ．有４个糖　基化位点，其Ｎ端和Ｃ端有高度的疏水　区。该蛋白氨基端有一信号肽序列．在　ＧＰ４蛋白胞外区第４Ｏ位　第７９位氨基　酸之间有１个可与单抗发生中和反应　的抗原决定簇。　糖蛋白ＧＰ５也称Ｅ蛋白．由ＯＲＦ５　编码，为糖基化的囊膜蛋白．约２ｏ０个　氨基酸，分子量：１６—３Ｏ　ｋｕ。ＧＰ５蛋白含　有２－－４个糖基化位点和一段含３１个氨　基酸的信号肽，另外还含一段很大的　内部疏水区，可能起锚定膜的作用。　ＧＰ５有６个抗原决定簇。可诱导产生中　和抗体，能在体外中和病毒的感染性。　病毒中和作用与抗ＧＰ５抗体效价呈显　著相关性，而且针对ＧＰ５的单抗比ＧＰ４　的单抗在中和病毒方面更为有效可　靠。用含编￣ｑＧＰ５的质粒ＤＮＡ免疫，可　使接种猪产生抗ＧＰ５的特异性中和抗　体。　也有研究表明，该蛋白可诱导细胞　凋亡。Ｏｓｔｒｏｗｓｋｉ等用ＰＲＲＳＶ中和性单　克隆抗体和猪高滴度中和血清抗体，　从ＰＲＲＳＶ　ｃＤＮＡ噬菌体文库中筛选出　了２个Ｂ细胞抗原位点（Ａ和Ｂ１并对其进　行了研究，发现它们均位于ＧＰ５蛋白　上。位点Ａ为非中和抗原位点，能被非　中和抗体识别，但不能被单抗ＩＳＵ２５一　Ｃ１和猪中和抗体识别。位点Ｂ为中和　抗原位点，可同时被单抗ＩＳＵ２５一Ｃ１和　猪中和血清抗体识别．但不被非中和　抗体识别。位ＡＡ在ＰＲＲＳＶ分离株中　高度可变，且具免疫优势，在ＰＲＲＳＶ感　染的早期即可出现抗该位点的抗体。