돼지 생식기 및 호흡기 증후군(PRRS)은 PRRS 바이러스에 의해 발생하며, 전 세계적으로 가장 파괴적인 돼지 질병 중 하나입니다. 최근 몇 년 동안, 계통 1의 여러 변종이 미국에서 널리 유행했으며, L1 RFLP 1-3-4 변종은 중국에서 덜 보고되었습니다.
최근, 톈진 농업대학교와 톈진 중의약대학교의 연구원들이 공동으로 L1A/C RFLP 1–3–4 패턴을 가진 재조합 PRRSV 변종에 대한 연구를 Elsevier에 발표하고, 그 유전체를 분석했습니다.
서론
돼지 생식기 및 호흡기 증후군(PRRS)은 PRRS 바이러스에 의해 발생하는 심각한 전염병입니다. 유럽형과 북미형의 두 가지 주요 유전자형으로 나뉩니다. RFLP 및 계통 분류 시스템은 PRRSV-2의 유전적 다양성을 분석하는 데 일반적으로 사용됩니다. 계통 1(L1)은 미국에서 유행하며, 1-3-4, 1-4-4, 1-7-4의 일반적인 RFLP 패턴을 보입니다. 중국에서는 1-4-4 L1C 변종이 우세하지만, 그 비율은 매년 감소하고 있습니다. 덜 보고되기는 하지만, 1-3-4는 독특한 장내 정착 특성을 가지고 있으며 새로운 우세 변종이 될 수 있으며, 돼지 산업에 심각한 위협을 가할 수 있습니다.
연구 결과
1. 톈진 돼지 농장에서 설사를 하는 새끼 돼지로부터 L1 PRRSV 분리
2024년 5월부터 6월까지, 심한 설사를 겪은 톈진의 세 돼지 농장에서 젖먹이 돼지로부터 혈청 샘플을 수집했습니다. PAM 세포 분리를 사용하여 L1 PRRSV에 대해 혈청 샘플이 양성이었고, 몇 가지 일반적인 돼지 바이러스에 대해서는 음성이었습니다. 분리주는 전형적인 세포 응집 및 단편화를 보였으며, 정제되어 TJ2401, TJ2402, TJ2406으로 명명되었습니다. 면역형광 분석 결과 녹색 형광이 나타났으며, TCID₅₀ 값은 각각 1×10^6.34, 1×10^6.25, 3×10^5.0/0.1 mL였습니다.
그림 1. PRRSV 변종 TJ2401, TJ2402, TJ2406의 분리 및 식별
(A-D) 감염 후 48시간. (E-H) 항-N 단백질 항체로 표지. 스케일 바, 100 μm.
결론: 돼지 생식기 및 감염성 증후군 바이러스(PRRSV) L1이 2024년 5월과 6월 사이에 톈진에서 심한 설사를 하는 젖먹이 돼지 샘플에서 성공적으로 분리되었습니다. 세포병변 효과 및 면역형광 분석을 통해 높은 독성이 확인되었습니다.
2. 분리된 PRRSV L1 변종의 유전적 특성 및 아형 분석
분리주 TJ2401, TJ2402, TJ2406의 전체 길이 게놈 시퀀싱 결과, L1(NADC30-유사) 아형과 일치하는 NSP2의 결실 패턴이 나타났습니다. 전체 게놈 계통 발생 분석 결과, L1.8 하위 그룹과 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났습니다. ORF5 유전자의 RFLP 분석 결과, TJ2401은 L1A 아형으로, TJ2402와 TJ2406은 L1C 아형으로 분류되었습니다.
그림 2. TJ2401, TJ2402, TJ2406의 NSP2 서열 및 계통 발생 트리
(A) TJ2401, TJ2402, TJ2406의 NSP2 결실 패턴은 NADC30과 동일합니다.
(B) 세 분리주는 L1.8(NADC30-유사) PRRSV와 밀접한 관련이 있습니다.
(C) TJ2401은 L1A에 속하고, TJ2402와 TJ2406은 L1C에 속합니다.
결론: 세 분리주 모두 TJ2401, TJ2402, TJ2406은 각각 L1A 및 L1C 아형에 속하는 L1(NADC30-유사) PRRSV입니다.
3. 분리된 PRRSV 변종의 재조합 특성 및 주요 유전자 세그먼트 분석
재조합 분석 결과, TJ2401, TJ2402, TJ2406 모두 재조합 특성을 나타냈습니다. TJ2401과 TJ2402는 L8(JXA1-유사) 바이러스에서 공통 유전자 세그먼트(1-1970 nt)를 공유하여 유사한 임상 병원성에 기여할 수 있습니다. 반면, TJ2406은 주로 NADC30 변종과 상동성이 높았고 제한된 재조합 세그먼트를 포함했습니다.
그림 3. 대표적인 PRRSV 게놈을 기반으로 구성된 계통 발생 트리
결론: 세 PRRSV 분리주 모두 재조합 변종입니다. TJ2401과 TJ2402는 L8 세그먼트를 공유하여 유사한 임상 병원성을 나타낼 수 있습니다.
4. 새끼 돼지에서 세 분리주의 임상 증상 및 바이러스 역학 분석
TJ2401, TJ2402 또는 TJ2406을 접종한 새끼 돼지는 체온 상승, 심한 설사, 임상 증상 점수 증가, 일일 체중 증가 감소, 11일째 혈청 전환을 보였습니다. 혈청 및 항문 면봉 바이러스 부하가 유의하게 증가한 반면, 대조군은 증상이 없거나 바이러스 검사에서 양성이 나타나지 않았습니다.
그림 4. 새끼 돼지의 임상 지표 및 바이러스학적 및 면역학적 검사 결과
(A) TJ2401, TJ2402 또는 TJ2406을 접종한 새끼 돼지는 모두 체온이 상승했습니다.
(B) 새끼 돼지의 일일 체중 증가는 유의하게 감소했습니다.
(C) 감염 후 11일째, 새끼 돼지는 PRRS 항체 혈청 전환을 달성했습니다(역치 0.4).
(D) 혈청 바이러스 부하는 감염 후 5일째 증가하여 11일째 최고조에 달했습니다.
(E) 항문 면봉의 바이러스 부하는 혈청 바이러스 부하와 일치했습니다.
(F) 바이러스는 여러 조직에 존재했으며, 가장 두드러지게는 장에 존재했습니다.
결론: TJ2401, TJ2402, TJ2406은 모두 새끼 돼지에서 유의한 임상 증상과 바이러스 감염을 유발했으며, 대조군에서는 이상이 관찰되지 않았습니다.
5. 새끼 돼지에서 PRRSV 분리주의 폐 및 장 병리에 대한 비교 분석
세 그룹의 새끼 돼지는 모두 감염 후 21일째에 인도적으로 안락사되었습니다. 그 결과, TJ2401, TJ2402 또는 TJ2406에 감염된 새끼 돼지는 모두 간질성 폐렴, 폐 경화 및 출혈을 보였으며, 병변 점수는 비감염군보다 유의하게 높았습니다. TJ2401 및 TJ2402 감염군은 또한 장벽 얇아짐, 물 같은 장 내용물, 비대해진 장간막 림프절을 보였으며, TJ2406군은 뚜렷한 장 병변을 보이지 않았습니다. 현미경 검사 결과, 세 바이러스 변종에 감염된 새끼 돼지의 폐포 중격이 두꺼워지고 폐 현미경 병변 점수가 증가했습니다. 장 병리 측면에서, TJ2401 및 TJ2402군은 장 상피 탈락 및 림프구 침윤을 보였으며, TJ2406군과 대조군은 뚜렷한 병변을 보이지 않았습니다.
그림 4. 폐 및 장 샘플의 육안 및 현미경 조직학적 손상.
(A) TJ2401, TJ2402, TJ2406 감염은 유의한 폐 병변과 현저한 염증 세포 침윤을 유발했습니다.
(B) TJ2401과 TJ2402는 폐 및 장 병변을 모두 유발했으며, 비감염군에서는 유의한 병변이 관찰되지 않았습니다.
결론: TJ2401과 TJ2402는 새끼 돼지에서 유의한 폐 및 장 병변을 유발했으며, TJ2406은 주로 폐 병변을 유발하고 유의한 장 이상은 없었습니다.
요약
본 연구는 L1A TJ2401과 L1C TJ2402가 심각한 장 감염을 유발하는 반면, TJ2406은 간질성 폐렴만 유발한다는 것을 발견했습니다. 이는 NADC30-유사 PRRSV의 병원성이 복잡하며 백신의 효과가 제한적임을 시사합니다. 강화된 감시와 적절한 시기에 통제 전략을 조정하는 것이 필요합니다.
담당자: Mr. Huang Jingtai
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