Unternehmensnachrichten über Ein neuartiges Porzines Circovirus, PCV5, wurde entdeckt! Es steht in engem Zusammenhang mit Atemwegs- und Durchfallerkrankungen.

Am 8. Oktober 2025 veröffentlichte ein Team des College of Animal Science der South China Agricultural University seine neuesten Forschungsergebnisse in der international renommierten mikrobiologischen Fachzeitschrift *Microbiology Spectrum* und identifizierte und analysierte systematisch ein neuartiges Porzines Circovirus—PCV5—, das eng mit Atemwegserkrankungen, Durchfall und Fortpflanzungsstörungen bei Schweinen in Verbindung steht.

Forschungs-Highlights

* **Neuartiges Virus:** PCV5 weist in Bezug auf die genomische Struktur, Rep- und Cap-Proteinsequenzen eine geringe Homologie (nur 26,2 %) mit bekannten PCV1–PCV4 auf. Die phylogenetische Analyse zeigt, dass es nicht zur Familie der Circoviridae gehört, sondern am engsten mit Seehund-Fäkalien-assoziierten Circoviren verwandt ist.

* **Weite Verbreitung:** Auf 70 Schweinefarmen in fünf südlichen Provinzen meines Landes wurde PCV5 auf 24,3 % der Farmen nachgewiesen, und serologische Tests zeigten, dass 66,84 % der Schweine PCV5-Antikörper trugen.

* **Starke Pathogenität:** Die PCV5-Viruslast korreliert positiv mit dem Schweregrad der Erkrankung, wobei hohe Viruslasten im Darm- und Hirngewebe beobachtet wurden, was auf seine potenzielle Fähigkeit hindeutet, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden.

• Technologischer Durchbruch: Das Forschungsteam etablierte erfolgreich ein In-vitro-Kultursystem für PCV5, reinigte Viruspartikel mit einem Durchmesser von etwa 20 nm und entwickelte eine hochempfindliche ELISA-Nachweismethode, indem es verkürzte Cap-Proteine zur Selbstassemblierung in virusähnliche Partikel verwendete.

Diese Forschung, die gemeinsam vom Guangdong Provincial Agricultural Breeding Technology Innovation Project und dem National Key Research and Development Program finanziert wurde, sah vor, dass das Forschungsteam nach mehr als zwei Jahren systematischer Forschung die epidemiologische Untersuchung, die Genomanalyse, die In-vitro-Kultur und die Pathogenitätsanalyse von PCV5 abschloss. Die Ergebnisse liefern entscheidende Daten für ein tieferes Verständnis der Evolution und der pathogenen Mechanismen von CRESS-DNA-Viren.

Einleitung

Porzine Circoviren (PCVs) sind seit langem ein bedeutender Erreger bei Schweinekrankheiten weltweit. PCV2, PCV3 und PCV4 sind dafür bekannt, schwere Verluste zu verursachen, darunter Immunsuppression, Dermatitis-Nephropathie und Fortpflanzungsstörungen. Diese Studie zeigt, dass bestehende Circovirus-Kontrollsysteme in Schweinefarmen vor neuen Herausforderungen stehen.

Forschungsergebnisse

1. Epidemiologische Merkmale:

Von Oktober 2021 bis Juni 2023 führte das Forschungsteam eine Überwachung auf 70 Schweinefarmen in fünf Provinzen durch: Guangdong, Guangxi, Hunan, Yunnan und Hainan. PCV5-Positivität wurde auf 17 Schweinefarmen nachgewiesen. Serologische Untersuchungen zeigten, dass 66,84 % der Schweineherden PCV5-Antikörper aufwiesen, mit einer Positivrate von bis zu 71,37 % bei Sauen.

Abbildung 1. Geografische Verteilung und Genomstruktur von PCV5

(A) Das blaue Gebiet stellt die Region dar, in der PCV5 überwacht wurde, und die roten Kreise zeigen die Standorte von Schweinefarmen, bei denen eine Infektion mit PCV5 bestätigt wurde. Insgesamt 17 Schweinefarmen in den Provinzen Guangxi, Guangdong, Hunan, Yunnan und Hainan wurden positiv auf PCV5 getestet. (B) PCV5 hat ein einzelsträngiges zirkuläres Genom (2904 nt), einschließlich des Cap-Gens (1182 nt), des Rep-Gens (1056 nt) und einer Stamm-Schleifen-Struktur (Stamm: 9 nt, Schleife: 17 nt).

2. Genom- und evolutionäre Merkmale:

Das PCV5-Genom ist 2904 nt lang und enthält längere Cap- (1182 nt) und Rep- (1056 nt) Genregionen sowie erweiterte Stamm-Schleifen-Strukturen. Seine Rep- und Cap-Proteine weisen nur 26,2 % bzw. 20,8 % Aminosäurehomologie mit bekannten PCV-Familienmitgliedern auf. Evolutionär ist es am engsten mit dem Seelöwen-assoziierten Circovirus (FSfaCV) verwandt. Die Cap-Protein-Ähnlichkeit zwischen 12 PCV5-Stämmen und FSfaCV liegt zwischen 89,1 % und 99,2 %.

Abbildung 2. Subzelluläre Lokalisierung von PCV5 Cap und Rep

Abbildung 3. Genetische Beziehungen zwischen PCV5-Stämmen und PCV1, PCV2, PCV3, PCV4, PCLV und mehreren humanen Circoviren.

Die Aminosäuresequenzidentität der Rep- (A) und Cap- (B) Sequenzen von 12 PCV5-Stämmen mit anderen Circoviren. Schwarze Sterne stellen PCV1, PCV2, PCV3, PCV4 und PCLV dar, und blaue Kreise stellen den FSfaCV-Stamm dar (Zugangsnummer KF246569.1).

Abbildung 4. Phylogenetischer Baum, der auf der Aminosäuresequenz des Rep-Proteins von CRESS-DNA-Viren basiert.

PCV5-Stämme sind mit roten Kreisen markiert, und schwarze Kreise stellen fünf porzine Circoviren dar: PCV1, PCV2, PCV3, PCV4 und PCLV.

3. Biochemische und morphologische Merkmale:

Das PCV5-Rep-Protein besitzt die typischen Endonuklease-, Oligomerisierungs- und Helikase-Domänen von CRESS-DNA-Viren und weist ATPase-Aktivität auf; die Viruspartikel sind nicht umhüllt, icosaedrisch, haben einen Durchmesser von etwa 20 nm, und das verkürzte Cap-Protein kann sich selbst zu virusähnlichen Partikeln zusammenfügen.

Abbildung 5. Lösliche Expression von PCV5 Rep und Bestimmung der ATPase-Aktivität

(A) Struktureller Vergleich von PCV5 Rep und PCV2 Rep. Blau, Cyan, Gelb und Orange stehen für extrem hohe, zuverlässige, niedrige und extrem niedrige vorhergesagte lokale Distanzunterschiedstest (pLDDT)-Werte (pLDDT-Bereich 0-100, spiegelt die Rückstandskonfidenzverteilung wider). N und C stehen für den N-Terminus bzw. den C-Terminus des Proteins.
(B) Elektrophorese-Ergebnisse des vollständigen PCV5 Rep. M ist der Proteinmolekulargewichtsmarker. Spur 1 ist die Probe vor der Induktion, Spur 2 ist die Probe nach der Induktion, Spur 3 ist die Überstandsprobe nach der Induktion und Spur 4 ist die Niederschlagsprobe nach der Induktion.
(C) PCV5 Rep Stabile Expression von NΔ118 im PGEX-GST-Plasmid-Prokaryontensystem; Spur 1: Probe vor der Induktion; Spur 2: Niederschlag nach der Induktion; Spur 3: Nickel-Säulen-Permeationspuffer; Spuren 4-6: 30 mM, 50 mM bzw. 300 mM Imidazol-Elutionspuffer; (D) Proteinkonzentration und Elektrophorese-Ergebnisse nach Molekularsieb-Reinigung; (E) ATPase-Aktivitätsbestimmung von PCV5 Rep NΔ118.

4. Nachweis der Pathogenität:

PCV5 ist mit Atemwegserkrankungen, Durchfall und Fortpflanzungsstörungen bei Ferkeln assoziiert und kann eine porzine Circovirus-assoziierte Erkrankung (PCVAD) verursachen. Es infiziert weitgehend mehrere Organe, darunter Herz, Leber, Milz, Lunge, Nieren, Gehirn und Darm, und kann die Blut-Hirn-Schranke überwinden; die Virus-Kopienzahl steht in engem Zusammenhang mit dem Schweregrad der Erkrankung, wobei der größte Schaden im Ileum auftritt. Mit PCV5 infizierte Mäuse zeigen keine klinischen Symptome, und das Virus ist nicht nachweisbar, was sie als PCV5-Krankheitsmodell ungeeignet macht.

Abbildung 6. CT-Werte von PCV5-Viren in Organen von 12 Ferkeln

Zusammenfassung

Diese Studie bestätigte nicht nur erstmals die Existenz und Pathogenität von PCV5, sondern brach auch den bestehenden Klassifizierungsrahmen für porzine Circoviren auf und lieferte eine neue Perspektive für die Untersuchung der Vielfalt von CRESS-DNA-Viren. Die hohe Prävalenz und die weit verbreitete Pathogenität von PCV5 in Südchina stellen neue Herausforderungen für das aktuelle Präventions- und Kontrollsystem für porzine Circovirus-Erkrankungen dar und legen auch den Grundstein für die Entwicklung gezielter Diagnostika und Impfstoffe.

Zukünftige Forschung wird die Übertragungswege von PCV5, das Risiko einer Kreuzarteninfektion und die Koinfektionsmechanismen mit anderen Erregern weiter aufklären und so eine theoretische Grundlage für die Formulierung wissenschaftlicher Präventions- und Kontrollstrategien liefern.