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细小病毒进化:新菌株的含义

猪细小病毒被认为是遗传上稳定的,但现在我们知道它以多种形式存在,这对在母猪群中控制该病提出了新的问题。

15 3月 2021
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巴西南部南卡希亚斯大学生物技术研究所的AndréFelipe Streck教授讨论了PPV的演变及其对猪健康管理的影响。

为什么最初认为PPV是一种稳定的病毒?

过去, PPV(DNA病毒)被认为比其他病毒更稳定,其替换率或突变率接近宿主。这是因为它利用宿主聚合酶进行复制,而动物细胞中的聚合酶复合物起着修复单位的作用。但由于某些原因,在细小病毒中,修复单位无法很好地发挥作用,聚合酶的作用更像RNA病毒,并在DNA序列中插入了许多突变。

我们今天看到的这种遗传差异,其根源可以追溯到很久以前,是突变还是重组?

变异驱动了细小病毒的进化过程。虽然它是一种DNA病毒,但我们估计PPV有很高的突变率或替换率。

从基因变异的角度来看,进化的结果是什么?

在90年代从巴西分离的PPV中观察到一些遗传变异,主要涉及病毒外壳或衣壳的突变,并分为两个系统发育组。随后,德国Truyen教授的研究发现了另外两个系统发育簇,其中27a菌株开始占主导地位。随后的其他研究也在不同的大陆发现了新的菌群和27a样菌株,比如在中国,以及在包括奥地利和罗马尼亚在内的欧洲地区。

最初在德国分离的27a菌株有什么不同?27a在基因和抗原性上都不同吗?

我们现在谈论27a样菌株,因为最初的27a可能已经不存在了。它们之所以不同,是因为它们在衣壳的一个非常重要的部分有一些新的氨基酸。我们称这些部位为“环”,它们正是刺激免疫系统的部分。这些环的某些点的变化可能会产生其他影响,比如这些菌株的复制活性更好。故类27a菌株在该领域非常重要。

你提到了抗原差异。像27a病毒的PPV通常更具毒性吗?

Truyen教授的研究确实发现27a的毒性比标准的PPV病毒毒性更强。重要的是,在某些情况下,这些变体可以更好地复制,而针对一些较早的菌株的抗体对这些27a菌株的中和能力有所降低。

这些新菌株对商品疫苗的作用有何影响?

一些较早的疫苗株产生的抗体对新的PPV的中和能力有所降低。

这种PPV演变是一种国际现象吗?

到目前为止,27a样菌株主要发生在欧洲和美洲。相比之下,来自亚洲的报道比较少。对于像中国这样的一些亚洲国家,我们观察到其他菌株占优势,且这些国家的菌株更加多样化。在欧洲,虽然27a样PPV在母猪群中占优势,但野猪群中的菌株在遗传上更加多样化。

现有疫苗的使用是否对细小病毒的进化了影响?

我们不需要把这些新的突变株或新的毒株归咎于疫苗。早期的一个假设是,出现新的衣壳结构可能是由于病毒对疫苗的适应性。这些菌株有时被称为逃逸突变体。然而,在我们的研究中,我们可以看到适应性很强的菌株如何能够与众不同,因为其竞争性更强。接种疫苗甚至可能减少某些遗传多样性。当病毒具有更多的复制自由时,通常会发生遗传变异,而当接种疫苗时就不会发生这种情况。接种疫苗对某些菌株的优势施加了严重的选择压力。这就是为什么监测野猪群是重要的,因为野猪没有接种疫苗,因此通常具有较高的猪细小病毒和其他病毒的遗传多样性。

考虑到猪群中不同的优势病毒株的出现以及它们对传统疫苗的反应,你认为新疫苗的开发会受欢迎么?

疫苗技术必须不断改进。我们必须记住,这种病毒有很高的突变率,而且永远不会停止变化。我还要强调的是在拥有大型猪场的国家,监测这些变化是非常重要的。这种进化过程是地域相关的,因此疫苗公司以及猪生产商和兽医必须了解这些信息。

来源:pig333

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