动物病毒学课件第9章-单链DNA病毒.ppt

1、第九章第九章 单链单链DNA(ssDNADNA(ssDNA) )病毒病毒9.1 9.1 细小病毒科（细小病毒科（ParvoviridaeParvoviridae) ) 9.2 9.2 圆环病毒科（圆环病毒科（CircoviridaeCircoviridae) )9.1 9.1 细小病毒科（细小病毒科（ParvoviridaeParvoviridae) )DNA replication =10DNA replication =10-10-10-10-10-9-9RNA transcription =10RNA transcription =10-5-5-10-10-4-4ssDNAssDNA 细

2、小病毒细小病毒 =8=81010-4-4病毒的突变速率病毒的突变速率细小病毒突变的速率非常大细小病毒突变的速率非常大一、分类一、分类细小病毒属细小病毒属依赖病毒属：依赖病毒属：红病毒属红病毒属细小病毒亚科细小病毒亚科浓核病毒亚科（昆虫病毒）浓核病毒亚科（昆虫病毒）自主复制自主复制依赖辅助病毒依赖辅助病毒(AAV等等)阿留申貂病毒属阿留申貂病毒属博卡病毒属博卡病毒属依赖病毒是一种缺陷病毒，只有在腺病毒或疱疹病依赖病毒是一种缺陷病毒，只有在腺病毒或疱疹病毒作为辅助病毒存在的情况下才能完成自身的复制毒作为辅助病毒存在的情况下才能完成自身的复制二、细小病毒亚科的特征二、细小病毒亚科的特征无囊膜无囊膜，

3、呈球形，直径，呈球形，直径18-26nm18-26nm ，衣壳二十面衣壳二十面体对称体对称。基因组为单一分子的线状单股基因组为单一分子的线状单股DNADNA，大小约大小约5 5kbkb，大多数病毒的大多数病毒的DNADNA为负股，有些病毒含有少量为负股，有些病毒含有少量的正股成份。的正股成份。病毒抵抗力强病毒抵抗力强，绝大多数病毒能耐受，绝大多数病毒能耐受65 65 30min30min，对脂溶剂有抵抗性。，对脂溶剂有抵抗性。除鹅细小病毒和阿留申病病毒外都有凝集红细除鹅细小病毒和阿留申病病毒外都有凝集红细胞的性能胞的性能，尤其对豚鼠和人的，尤其对豚鼠和人的O O型红细胞。型红细胞。多数病毒的细

4、胞感染范围较窄，只能在自然多数病毒的细胞感染范围较窄，只能在自然易感宿主的相应细胞内增殖。易感宿主的相应细胞内增殖。病毒的增殖需要正处于有丝分裂期的细胞的病毒的增殖需要正处于有丝分裂期的细胞的某些机能的辅助，在细胞未长成单层时接种某些机能的辅助，在细胞未长成单层时接种或同步接种（为什么？）。或同步接种（为什么？）。病毒本身不编码聚合酶，必需利用细胞的病毒本身不编码聚合酶，必需利用细胞的DNADNA聚聚合酶合酶IIII合成病毒合成病毒DNADNA，形成双链，形成双链DNADNA中间体，然后中间体，然后以此为模板转录成以此为模板转录成mRNAmRNA病毒病毒引起的疾病引起的疾病猪细小病毒猪细小病毒

5、死胎、流产、木乃伊、不育症死胎、流产、木乃伊、不育症犬细小病毒犬细小病毒肠炎、心肌炎、白细胞减少肠炎、心肌炎、白细胞减少水貂肠炎病毒水貂肠炎病毒白细胞减少、肠炎白细胞减少、肠炎水貂阿留申病毒水貂阿留申病毒慢性免疫复合物疾病、脑炎慢性免疫复合物疾病、脑炎鹅细小病毒鹅细小病毒肝炎、肠炎、心肌炎肝炎、肠炎、心肌炎猫泛白细胞减少猫泛白细胞减少症病毒症病毒大脑发育全、白细胞减少、肠炎大脑发育全、白细胞减少、肠炎牛细小病毒牛细小病毒犊牛腹泻犊牛腹泻猪博卡病毒猪博卡病毒可能与呼吸系统疾病或腹泻有关可能与呼吸系统疾病或腹泻有关细小病毒亚科的主要成员及其引起的家畜疾病细小病毒亚科的主要成员及其引起的家畜疾病四、

6、猪细小病毒四、猪细小病毒( (porcine parvovirus, PPV)porcine parvovirus, PPV)19661966年年MaryMary和和MahnelMahnel在进行猪瘟病毒组织培养时在进行猪瘟病毒组织培养时发现，并认为是培养细胞内潜伏感染的病毒，随发现，并认为是培养细胞内潜伏感染的病毒，随后相继从一些正常猪肾细胞培养物和感染猪瘟病后相继从一些正常猪肾细胞培养物和感染猪瘟病毒的猪肾细胞中也发现了这种病毒。毒的猪肾细胞中也发现了这种病毒。19691969年，年，CartwringhtCartwringht从猪流产的胎儿中分离到从猪流产的胎儿中分离到PPVPPV，首次

7、证明了，首次证明了PPVPPV的致病性的致病性我国于我国于19821982年由中国兽药监察所分离到该病毒年由中国兽药监察所分离到该病毒 1.1.形态和理化学特性形态和理化学特性病毒外观呈六角形或圆形，病毒外观呈六角形或圆形，无囊膜无囊膜。直径为直径为2020-23nm-23nm，病毒体分子量为病毒体分子量为5.65.610106 6D D。壳体为二十面体对称，由壳体为二十面体对称，由3232个壳粒组成。个壳粒组成。核酸为线状单股核酸为线状单股DNADNA，分子量为分子量为1.41.410106 6D D，G+CG+C含含量为量为48%48%，大多数病毒的，大多数病毒的DNADNA为负股，有些病

8、毒含为负股，有些病毒含有少量的正股成份。有少量的正股成份。病毒对热和酸的抵抗力较强，在病毒对热和酸的抵抗力较强，在pH3-9pH3-9之间稳定之间稳定。病毒对乙醚、氯仿等脂溶剂有抵抗力病毒对乙醚、氯仿等脂溶剂有抵抗力。 电镜下电镜下PRVPRV与与PPVPPV的比较的比较A A、PRV BPRV B、PPVPPVABC a n i n e Parvovirus 2.2.血凝性血凝性凝集的红细胞：鼠、豚鼠、恒河猴、鸡、鹅和人凝集的红细胞：鼠、豚鼠、恒河猴、鸡、鹅和人的的O O型红细胞，型红细胞，7575以上加热处理后，病毒的血凝效价几乎完全以上加热处理后，病毒的血凝效价几乎完全消失，弱酸性到中性

9、的介质适于血凝特性的保持。消失，弱酸性到中性的介质适于血凝特性的保持。猪源猪源cellcell：原代猪肾、猪睾丸细胞：原代猪肾、猪睾丸细胞 传代细胞系传代细胞系PK-15PK-15、IBRS-2IBRS-2人的某些传代人的某些传代cellcell系：系：HelaHela、Hep-2Hep-2 3.3.培养培养细胞：细胞：接种方式：接种方式：同步接种同步接种细胞长成单层前接种细胞长成单层前接种病毒的增殖需要正处于有丝分裂期的细胞的某些机病毒的增殖需要正处于有丝分裂期的细胞的某些机能的辅助。能的辅助。3030天以内天以内 胎儿被吸收胎儿被吸收30-5030-50天天 木乃伊木乃伊60-8060-8

10、0天天 流产流产9090天以后天以后 死胎或弱仔死胎或弱仔4.4.致病性致病性主要感染初产母猪主要感染初产母猪，并多发生在秋节，并多发生在秋节引起母猪不育、流产、死胎、木乃伊胎，引起母猪不育、流产、死胎、木乃伊胎，以木乃伊以木乃伊胎多见，胎多见，死、流产胎儿有脑脊髓炎变化。死、流产胎儿有脑脊髓炎变化。妊娠母猪不同时期感染妊娠母猪不同时期感染PPVPPV，症状有所差别：症状有所差别：lPPVPPV引起繁殖障碍的机制引起繁殖障碍的机制PPVPPV对猪繁殖障碍的影响主要是通过两个方面：对猪繁殖障碍的影响主要是通过两个方面：1.1.对受精卵细胞的影响：对受精卵细胞的影响：PPVPPV能够顽固地吸附并且

11、穿能够顽固地吸附并且穿透受精卵细胞透明层进入卵细胞透受精卵细胞透明层进入卵细胞2.PPV2.PPV感染导致母猪的黄体萎缩，使之失去正常的功感染导致母猪的黄体萎缩，使之失去正常的功能，造成母猪体内的胎儿处于不利的环境，出现流能，造成母猪体内的胎儿处于不利的环境，出现流产、死胎等产、死胎等5.5.诊断诊断1 1、病毒分离鉴定、病毒分离鉴定流、死产胎儿：肾、肺、肝、脑、睾丸、胎盘。流、死产胎儿：肾、肺、肝、脑、睾丸、胎盘。感染仔猪：肠系膜淋巴结、肝脏。感染仔猪：肠系膜淋巴结、肝脏。2 2、血清学检查、血清学检查HAHA和和HI HI 豚鼠或鸡的红血球豚鼠或鸡的红血球中和试验中和试验3 3、PCRPC

12、R6.6.预防预防灭活苗、弱毒苗灭活苗、弱毒苗基因工程疫苗：活病毒载体疫苗、核酸疫苗基因工程疫苗：活病毒载体疫苗、核酸疫苗五、猪博卡病毒五、猪博卡病毒( (porcine porcine bocavirusbocavirus, , PBoVPBoV) )20092009年瑞典学者利用随机多重置换扩增方法年瑞典学者利用随机多重置换扩增方法(RMDA)(RMDA)在患在患PMWSPMWS的临床样品中扩增出了长为的临床样品中扩增出了长为1879bp1879bp的的片段片段该段序列与已知病毒序列相比较，发现其序列与该段序列与已知病毒序列相比较，发现其序列与牛牛细小病毒（细小病毒（BPV)BPV)同源性

13、最高同源性最高系统树进化分析与系统树进化分析与HBoVHBoV、MCVMCV、BPVBPV处于同一进化簇，处于同一进化簇，而未发现与经典而未发现与经典PPVPPV株有任何亲缘关系株有任何亲缘关系由于缺少全基因组序列，故暂将其命名为猪博卡样由于缺少全基因组序列，故暂将其命名为猪博卡样病毒病毒( Porcine Boca-like ( Porcine Boca-like virus,PBoVvirus,PBoV-like)-like)猪博卡样病毒的进化分析猪博卡样病毒的进化分析猪博卡样病毒猪博卡样病毒经典的猪细小病毒经典的猪细小病毒博卡病毒是一类什么样的病毒？博卡病毒是一类什么样的病毒？博卡病毒属

14、于细小病毒科，博卡博卡病毒属于细小病毒科，博卡病毒属病毒属人的博卡病毒最早于人的博卡病毒最早于20052005年发现，主要引起年发现，主要引起2 2岁以下小孩的呼吸系统疾病岁以下小孩的呼吸系统疾病在婴幼儿的呼吸系统疾病中，博卡病毒的感在婴幼儿的呼吸系统疾病中，博卡病毒的感染率和发病率仅次于呼吸道合胞病毒染率和发病率仅次于呼吸道合胞病毒最近的研究还发现：人博卡病毒还引起小孩最近的研究还发现：人博卡病毒还引起小孩的腹泻的腹泻目前已经发现并鉴定了目前已经发现并鉴定了4 4种类型的人博卡病毒种类型的人博卡病毒动物的博卡病毒动物的博卡病毒l牛博卡病毒：牛博卡病毒：主要引起犊牛的呼吸系统疾病，还可引起主要

15、引起犊牛的呼吸系统疾病，还可引起犊牛的腹泻，给养牛业造成了巨大损失犊牛的腹泻，给养牛业造成了巨大损失猪博卡样病毒是不是博卡病毒？由于以前的研究只是通过部分基因片段和进化系由于以前的研究只是通过部分基因片段和进化系统树分析推测并命名为猪博卡样病毒，没有从全统树分析推测并命名为猪博卡样病毒，没有从全基因组水平上证实，因此猪博卡样病毒是否属于基因组水平上证实，因此猪博卡样病毒是否属于博卡病毒还需要进一步验证。博卡病毒还需要进一步验证。猪博卡样病毒WH-1株的全基因组序列分析根据报道的根据报道的1.8kb 1.8kb 的序列从临的序列从临床上检测到阳性样品，采用简床上检测到阳性样品，采用简并引物方法获

16、得了并引物方法获得了WH-1WH-1株的全株的全基因组序列基因组序列WUH-1WUH-1株全长株全长4.8kb4.8kb进化分析证实属于博卡病毒进化分析证实属于博卡病毒猪博卡病毒与人博卡病毒有更高的基因组结构相似性PBoVPBoV与与PPVPPV基因组的核苷酸同源性为基因组的核苷酸同源性为52-53%52-53%PBoVPBoV与与PPV VP2PPV VP2基因的核苷酸同源性为基因的核苷酸同源性为56-57%56-57%PBoVPBoV与与PPV VP2PPV VP2基因的氨基酸同源性仅为基因的氨基酸同源性仅为21%21%从理论上讲，现有的猪细小病毒疫苗从理论上讲，现有的猪细小病毒疫苗不能提

17、供对猪博卡病毒的免疫保护不能提供对猪博卡病毒的免疫保护继猪博卡样病毒被发现后，继猪博卡样病毒被发现后，国内外学者相继发现了另外国内外学者相继发现了另外的的3 3种基因型，暂定为：种基因型，暂定为：猪博卡样病毒存在多个基因型猪博卡样病毒存在多个基因型PoBoV1PoBoV1PoBoV2PoBoV2PoBoV3PoBoV3PoBoV4PoBoV4主要从血清和肺主要从血清和肺组织中检测到组织中检测到主要从消化道和主要从消化道和粪便中检测到粪便中检测到Zhang et al., 2011最近，华中农业最近，华中农业大学从粪便中检大学从粪便中检测到另外一种新测到另外一种新的猪博卡病毒基的猪博卡病毒基因型

18、（暂定为因型（暂定为PoBoV5)PoBoV5)，并测定，并测定了全基因组序列了全基因组序列因此，猪博卡病因此，猪博卡病毒至少存在毒至少存在5 5个基个基因型因型 HM053693PBoV1 HQ291309PBoVA6 HM053694PBoV2 NC 004442CnMV HQ223038PBoVWH1 HQ291308PBoVH8 NC 007455HBoV NC 014358GBoV NC 012042HBoV2 NC 012729HBoV4 NC 012564HBoV3 NC 001540BPV JF512473PBoV4 JF512472PBoV3 PBoV5HB11 HM0536

19、72 6V HM053673 7V100991006210070100971001009885990.05猪博卡病毒可能与PCV2存在共感染和协同致病PMWSPMWSNo PMWSNo PMWSPCV-2PCV-2100%100%80%80%PBoVPBoV88%88%46%46%TTV-1TTV-177%77%79%79%TTV-2TTV-294%94%83%83%PCV-2PCV-2、PBoVPBoV、TTVTTV共感染严重共感染严重PBoVPBoV在在PMWSPMWS中扮演中扮演重要角色重要角色分离到猪博卡病毒分离到猪博卡病毒! !最近，英国学者最近，英国学者McKillenMcKill

20、en 等等(2011)(2011)报道从粪报道从粪便中分离到猪博卡病毒，该病毒能在便中分离到猪博卡病毒，该病毒能在PK-15 PK-15 细细胞中增殖，并出现明显的细胞病变胞中增殖，并出现明显的细胞病变猪博卡病毒的成功分离将为猪博卡病毒的成功分离将为该病毒的致病性以及防控技该病毒的致病性以及防控技术研究奠定良好的基础术研究奠定良好的基础9.2 9.2 圆环病毒科（圆环病毒科（CircoviridaeCircoviridae) ) 本科于本科于19951995年确立，成员包括猪、禽及年确立，成员包括猪、禽及植物的圆环病毒，是已知最小的动植物病毒。植物的圆环病毒，是已知最小的动植物病毒。一、分类一

21、、分类 本科目前仅圆环病毒属一个属，成员主要有：本科目前仅圆环病毒属一个属，成员主要有：猪圆环病毒（猪圆环病毒（PCVPCV）鸡贫血病毒（鸡贫血病毒（CAVCAV）长尾鹦鹉喙羽病病毒（长尾鹦鹉喙羽病病毒（PBFDVPBFDV）二、科的特征二、科的特征无囊膜，球形病毒粒子，直径无囊膜，球形病毒粒子，直径17-2217-22nmnm，衣壳二衣壳二十面体对称。十面体对称。病毒颗粒常可见于感染细胞，以珍珠串样排列。病毒颗粒常可见于感染细胞，以珍珠串样排列。基因组为单股环状单链基因组为单股环状单链DNADNA，大小约大小约1.71.7-2.3kb-2.3kb。宿主范围窄。宿主范围窄。三、猪圆环病毒（三、

22、猪圆环病毒（PCVPCV）1.PCV1.PCV的发现的发现 19741974年，年，TischerTischer等发现在等发现在PK-15PK-15细胞系中存在类似细胞系中存在类似于小于小RNARNA病毒的颗粒，当时被认为是一种细胞污染物病毒的颗粒，当时被认为是一种细胞污染物19821982年，年，TischerTischer 等通过等通过提取病毒粒子和病毒核酸提取病毒粒子和病毒核酸外切核酸酶外切核酸酶S1S1鉴定核酸类型鉴定核酸类型电镜观察电镜观察v揭示了这种细胞污染物实际上是一种单链环状揭示了这种细胞污染物实际上是一种单链环状DNADNA病病毒 ， 并 将 其 命 名 为 猪 圆 环 病

23、毒 （毒 ， 并 将 其 命 名 为 猪 圆 环 病 毒 （ P o r c i n e P o r c i n e CircovirusCircovirus，PCVPCV）。）。2.PCV2.PCV的基本特征的基本特征病毒基因组为一环状、闭合单链病毒基因组为一环状、闭合单链DNADNA，病毒粒子无病毒粒子无囊膜，呈二十面体对称，直径约囊膜，呈二十面体对称，直径约1717nmnm。不具血凝不具血凝活性，活性，PK-15PK-15细胞上增殖不引起细胞上增殖不引起CPECPE。PCVPCV感染细胞的过程感染细胞的过程PCVPCV的复制的复制PCV-1PCV-1：是是PK-15PK-15细胞的一种污

24、染物，不引起细胞的一种污染物，不引起CPECPE，感染猪不出现临床症状。感染猪不出现临床症状。PCV-2PCV-2：感染感染PK-15PK-15细胞，也不引起细胞，也不引起CPECPE，与与断奶仔断奶仔猪多系统衰竭综合征（猪多系统衰竭综合征（Postweaning multisystemic wasting syndrome, PMWS）有关。有关。3.PCV3.PCV的血清型与病原性的血清型与病原性uPCVPCV有两种血清型：有两种血清型：PCV-1 PCV-1 基因组为基因组为17591759bpbp，有有7 7个个ORFORF，编码大编码大于于5 5KDKD的蛋白质。的蛋白质。 PCV-

25、2 PCV-2 基因组为基因组为17681768bpbp。有有1111个个ORFORF，预计预计分别编码大于分别编码大于2 2KDKD的蛋白，但目前只有的蛋白，但目前只有6 6个得个得到证实。到证实。lPCV-1PCV-1和和PCV-2PCV-2的比较：的比较：基因组结构相似，都含有两个最大的基因组结构相似，都含有两个最大的ORFORF：ORF1ORF1和和ORF2ORF2。其中其中ORF1ORF1变异很小，同源性为变异很小，同源性为85%85%。ORF2ORF2变异较大，编码病毒的结构蛋白，是病毒衣变异较大，编码病毒的结构蛋白，是病毒衣壳蛋白的主要成分。壳蛋白的主要成分。PCV1PCV1和和

26、PCV2 ORF2PCV2 ORF2同源性约为同源性约为65%65%，这表明，这表明PCVPCV的型的型特异性抗原表位可能在相应的特异性抗原表位可能在相应的ORF2ORF2蛋白中。蛋白中。PMWSPMWS通常发生于通常发生于5-125-12周龄的仔猪，发病率周龄的仔猪，发病率和死亡率差异很大。和死亡率差异很大。lPMWSPMWS的主要特征：的主要特征：淋巴肿大淋巴肿大粘膜苍白粘膜苍白体表黄疽体表黄疽偶有腹泻偶有腹泻生长缓慢生长缓慢被毛粗乱被毛粗乱消瘦衰弱消瘦衰弱先天震颤先天震颤呼吸困难呼吸困难急性期感染后存活猪，急性期感染后存活猪，后肢出现不规则的斑块后肢出现不规则的斑块lPCV-1PCV-1

27、感染后不引起临床症状，感染后不引起临床症状，lPCV-2PCV-2感染猪表现的临床症状难于和其他疾病感染猪表现的临床症状难于和其他疾病区分。区分。 仅根据临床症状难以诊断。仅根据临床症状难以诊断。4.4.诊断诊断l目前用于该病的实验室诊断方法主要有：目前用于该病的实验室诊断方法主要有：病毒的分离病毒的分离电镜观察电镜观察PCRPCRIIFIIFELISAELISAImmunostainingImmunostainingImmunocytochemisryImmunocytochemisry techniques techniquesIn situ hybridizationIn situ hy

28、bridization（ISHISH）PCV2PCV2病毒灭活疫苗病毒灭活疫苗PCV1/PCV2PCV1/PCV2嵌合疫苗嵌合疫苗杆状病毒表达的杆状病毒表达的PCV2 CapPCV2 Cap蛋白灭活疫苗蛋白灭活疫苗lPCV2PCV2是十分难以灭活的病毒，全病毒灭活疫苗是十分难以灭活的病毒，全病毒灭活疫苗必须灭活彻底必须灭活彻底l疫苗的佐剂十分重要疫苗的佐剂十分重要5.PCV25.PCV2的疫苗的疫苗推荐阅读的文献推荐阅读的文献思考题思考题1 1、核酸为单链核酸为单链DNADNA的病毒有哪几个科？各科中常见的病毒有哪几个科？各科中常见的病毒主要有哪些？的病毒主要有哪些？2 2、用细胞培养细小病毒时应注意什么？为什么？用细胞培养细小病毒时应注意什么？为什么？3 3、博卡病毒主要引起哪些疾病？、博卡病毒主要引起哪些疾病？4 4、PCVPCV分为哪两个血清型？其中哪一型引起分为哪两个血清型？其中哪一型引起PMWSPMWS？