《Virulence》:Successful cell culture isolation and experimental pathogenicity evaluation of porcine bocavirus G3
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本研究首次实现猪博卡病毒(PBoV)G3基因型毒株(BK19)的体外分离,通过添加胰蛋白酶的LLC-PK1细胞培养系统成功扩增病毒,并系统评估其年龄依赖性致病机制。研究证实PBoV可引发仔猪发热、呼吸道症状及腹泻,且在幼龄仔猪(5-8日龄)中呈现更广泛的组织嗜性及持续病毒脱落,为明确PBoV作为原发性猪病原体的临床意义提供了关键证据。
引言
猪博卡病毒(Porcine Bocavirus, PBoV)属于细小病毒科(Parvoviridae)博卡 parvovirus 属,自2009年在瑞典猪群中首次发现以来,已在全球多个地区流行。其病原性长期未明,主要障碍在于缺乏有效的体外培养系统。本研究通过优化培养条件,成功分离一株中国PBoV G3基因型毒株,并通过动物实验明确其致病性。
病毒分离与鉴定
利用添加2.5 μg/mL胰蛋白酶的LLC-PK1细胞,从湖南地区腹泻仔猪肠道样本中分离到PBoV BK19毒株。病毒在感染后48小时出现细胞圆缩、脱落等典型病变(图1A),透射电镜可见直径20-30 nm的球形病毒颗粒(图1C)。免疫荧光检测证实VP2蛋白在胞质内表达(图1B),噬斑试验显示不规则小斑块形态(图1D)。病毒在96小时达到复制峰值(108.73TCID50/mL),且连续传代后滴度稳定(108.45–108.57TCID50/mL)(图1E-F)。
基因组特征与进化分析
BK19基因组全长5,225 nt,编码NS1、NP1、VP1/VP2蛋白。与参考毒株相比,其全基因组核苷酸一致性为43.4–95.7%,与中国株pig/ZJD/China/2006亲缘最近(95.7%)。系统进化分析确认BK19属于G3基因型(图2),与中国当前流行株高度同源。
动物致病性实验
通过感染5–8、17–19及31–33日龄仔猪,发现所有年龄组均出现发热(>40.5°C)、呼吸急促及腹泻(图3)。幼龄仔猪(5–8日龄)症状最严重,100%发热、80%呼吸道症状、60%腹泻(表2)。病理检查显示小肠壁变薄透明、肺实变、淋巴结出血及肾脏点状出血(图5)。组织学可见肠绒毛上皮脱落、肺泡炎性浸润及淋巴细胞耗竭(图6)。
病毒动力学与组织分布
幼龄仔猪直肠拭子病毒载量在4 dpi达峰值(106–107copies/mL),持续检出至14 dpi(图4A)。14 dpi时,5–8日龄仔猪多组织(脑、肺、淋巴结、肠道等)均检出病毒,而31–33日龄组组织病毒阴性(图4B),提示年龄影响病毒清除能力。
免疫组织化学与细胞增殖
仅在5–8日龄仔猪肠黏膜、肺间质、淋巴结及肾小管中检测到PBoV抗原(图7)。Ki-67染色显示感染组小肠与肺部细胞增殖显著增强(p<0.01)(图8),表明病毒可能促进宿主细胞复制。
讨论与展望
本研究突破性地建立了PBoV体外分离技术,证实G3基因型对仔猪的年龄依赖性致病性,尤其幼龄猪更易出现多组织感染和持续排毒。局限性在于未完全排除其他肠道病毒共感染可能,且大日龄组排毒数据缺失。未来需利用无菌猪模型进一步解析PBoV独立致病机制,为防控提供理论依据。