猪圆环病毒2型在先天性震颤新生仔猪大脑中的表达

猪福满满王圣伟

摘要

本研究表明，猪圆环病毒2型(PCV2)抗原存在于先天性震颤的新生仔猪的大脑中。从一个商品猪群中收集有先天性震颤临床症状的仔猪进行死后检查。取仔猪脑组织，用10%中性缓冲福尔马林固定，石蜡包埋，取4 μm厚切片。在石蜡包埋脑组织切片上用免疫组织化学和光镜检测PCV2抗原。仔猪出生至14日龄和21日龄的死亡率分别为24.1%和27.6%。所有仔猪均未观察到典型的PCV2肉眼可见病变;然而，在一只仔猪的心脏中检测到PCV2 DNA。在大脑神经元中，PCV2抗原通过免疫染色被检测到。由此可见，先天性震颤新生仔猪脑组织中存在PCV2抗原。需要进一步的研究来确定PCV2表达和脑功能之间的关系。

简介

猪圆环病毒2型(PCV2)是一种小的环状单链DNA病毒。PCV2的存在与断奶后多系统衰竭综合征(PMWS)、猪皮炎肾病综合征、猪呼吸疾病综合征、肉芽肿性肠炎、坏死性淋巴结炎、渗出性皮炎、繁殖障碍和先天性震颤以及所谓的PCV2相关疾病(PCVAD)有关。在过去的十年中，PCVAD已成为对养猪业有重大经济影响的致病因子之一。在田间条件下，应定期对PCVAD进行密集的血清学调查，以评估疫苗接种计划，控制PCVAD的严重程度。虽然关于保育和育肥猪PCVAD的研究已经相当完善，但关于PCV2宫内感染及其与生殖障碍的关系仍需继续研究。在实践中，许多PCV2疫苗接种方案已应用于后备母猪、母猪和仔猪。然而，PCV2疫苗接种方案的有效性仍然存在争议。在北美，强烈建议后备母猪进入繁殖群前至少2-3周接种PCV2疫苗。许多先前的研究表明，PCV2感染导致母猪繁殖失败。Madson和Opriessnig(2011)发现，母猪在妊娠早期、中期或晚期感染PCV2会导致一种或多种生殖失败的特征(例如，不规律地返情、早期胚胎死亡、流产、木乃伊、假妊娠、产仔少、死胎、弱仔和/或延迟分娩)。在怀孕母猪中，先前的一项研究表明，暴露于PCV2的胚胎存活率显著低于阴性对照胚胎。在保育阶段，在有PMWS临床症状的猪小脑内皮细胞中检测到PCV2抗原。此外，在3 - 5个月大的PMWS猪中发现了与PCV2感染相关的脑损伤。病变包括小脑和脑室周围多发出血和淋巴组织细胞性脑膜炎。然而，新生仔猪脑组织中的PCV2感染与先天性震颤的关系尚未得到研究。

猪先天性震颤是新生仔猪大脑髓鞘脱失相关的临床症状。临床症状包括头部和四肢颤抖。一般来说，猪先天性震颤可分为A型和B型。猪瘟、伪狂犬病毒和PCV2是猪先天性震颤的可能病因。然而，Chae(2005)指出，PCV2与新生仔猪先天性震颤的关系是有争议的。Kennedy等人(2003年)对来自西班牙、英国、爱尔兰和瑞典的40头先天性震颤仔猪使用原位杂交和免疫组化技术对脑石蜡切片未检测到PCV2的存在。本研究旨在研究先天性震颤新生仔猪大脑中PCV2抗原的表达。

动物，死后检查和组织样本

脑组织取自泰国西部一个商品养猪场中具有先天性震颤临床症状的新生仔猪。2014年7月，在一些仔猪中观察到先天性震颤的临床迹象。在观察先天性震颤临床症状期间，收集了60窝1 ~ 12胎次(平均胎次5.7)长×大杂交母猪产的640头仔猪的数据。所有母猪都接受了常规疫苗接种。一般来说，后备母猪和母猪接种猪瘟、口蹄疫、伪狂犬、猪细小病毒和PCV2疫苗。分娩后，母猪在产后3天内使用抗生素(阿莫西林可拉维酸，Synulox®，辉瑞，美国)、抗炎药(Tolfédine®，Vétoquinol，法国)和维生素(Fercobseang®，Vétoquinol，法国)。在泌乳期，母猪每天饲喂2-3次(约5-6 kg饲料/天)，日粮含18.0%粗蛋白质，3150千卡/kg代谢能和1.0%赖氨酸。对具有先天性震颤临床症状的仔猪进行尸检。仔细检测所有大体病变。收集组织样本，用聚合酶链反应(PCR)分析PCV2和经典猪瘟DNA的存在。

结果

繁殖数据

发生先天性震颤期间分娩母猪的繁殖数据。平均每窝出生活仔数、死胎率和木乃伊率分别为10.0头、6.0%和2.0%。仔猪平均出生重和断奶时体重分别为1.28和5.28 kg。仔猪从出生到14和21日龄的断奶前死亡率分别为24.1和27.6%。

剖检及PCV2 DNA检测

仔猪的大体病理结果如图1所示。根据剖检，观察到严重的包膜和淋巴结出血。在肺部，观察到严重的急性弥漫性化脓性支气管间质性肺炎伴水肿和出血。此外，观察到严重的坏死性出血性肠炎。在胃中，发现严重的局部广泛的霉菌性胃炎。在脑部，检测到中度脑病伴出血和充血。此外，还观察到轻度多灶性心肌出血。在仔猪心脏中检测到PCV2 DNA;然而，猪瘟的DNA没有在仔猪的脏器中检测到。

PCV2免疫染色

PCV2抗原在大脑许多部位的神经元中被检测到。PCV2阳性细胞的特征是仔猪脑组织中的棕色核内神经元。

讨论

本研究证实了先天性震颤新生仔猪神经元中PCV2抗原的表达。在这种情况下，一些仔猪在出生后的第一周出现了严重的先天性震颤。根据临床观察，出生后14天和21天内活仔死亡率分别为24.1%和27.6%。这些数据表明，新生仔猪先天性震颤的临床症状与PCV2感染有关，并可能导致仔猪较高的断奶前死亡率。基于PCR分析，在先天性震颤的仔猪心脏中也检测到了PCV2 DNA。这表明猪群中的仔猪存在宫内感染。先前的一项研究表明，PCV2宫内感染可引起胎儿心脏梗死，随后可导致胎儿死亡。在死胎和不能存活的新生仔猪中，也报道了心肌肥厚、严重弥漫性心肌炎和肝脏慢性被动充血。在断奶后的猪中，免疫组织化学方法也检测到PCV2抗原存在于脑组织病变内血管周围巨噬细胞和内皮样细胞的细胞质和细胞核中。这说明大脑是PCV2感染的靶器官之一。然而，PCV2在新生仔猪神经元中的表达此前尚未被证实。先前的一项研究表明，新生仔猪脑干中的髓鞘碱性蛋白mRNA随着仔猪出生体重的不同而变化。众所周知，这种蛋白质会影响神经冲动的传递速度。因此，新生仔猪的髓鞘缺乏可能导致运动和反射动作速度变慢。大多数临床研究发现，“被母猪碾压”是仔猪断奶前死亡的主要原因。因此，PCV2感染仔猪的髓鞘损伤也可能导致压死的风险。本研究强调了PCV2感染对新生仔猪生存能力的重要性。近年来，仔猪断奶前死亡率已成为世界现代养猪业的一个重要问题，因此，新生仔猪死亡的感染原因需要加以解决。在本研究中，PCV2感染可能发生在母猪妊娠后期。因此，强烈建议在母猪怀孕前接种抗PCV2疫苗，以降低宫内感染的风险。

一般来说，先天性震颤可根据中枢神经系统和外周神经系统的髓鞘缺乏分为A型(髓鞘缺乏)和B型(无髓鞘缺乏)两种类型。此外，先天性震颤A型可分为五种亚型。A1亚型包括遗传异常和一些病毒的宫内感染，而A2亚型被发现与PCV2有关。Stevenson等人(2001)利用原位杂交和PCR技术，在1日龄和2日龄A2型先天性震颤仔猪的组织中证实了PCV2的存在。大多数PCV2感染细胞在仔猪的大脑和脊髓中被检测到。与PCV2相关疾病的其他临床症状相比，PCV2导致的先天性震颤并不常见。此外，PCV2和仔猪先天性震颤之间的关系是不一致的，需要进一步研究。因此，本研究旨在探讨PCV2感染对新生仔猪活力的重要性，PCV2感染与仔猪活力以及断奶前死亡率之间的关系值得进一步研究。由此可见，PCV2抗原在先天性震颤新生仔猪脑组织中有表达。PCV2表达与脑功能之间的关系有待进一步分析。

引自Porcine circovirus type 2 expression in the brain of neonatal piglets with congenital tremor