wiadomości o firmie Odkryto nowy cyrkowirus świń, PCV5, który jest ściśle związany z chorobami układu oddechowego i biegunkowego.

8 października 2025 roku zespół z Wydziału Nauk o Zwierzętach na Uniwersytecie Rolniczym Południowych Chin opublikował swoje najnowsze badania w międzynarodowym czasopiśmie mikrobiologicznym *Microbiology Spectrum*, identyfikując i systematycznie analizując nowy cyrkowirus świń – PCV5 – ściśle związany z chorobami układu oddechowego, biegunką i zaburzeniami reprodukcyjnymi u świń.

Najważniejsze informacje z badań

* **Nowy wirus:** PCV5 wykazuje niskie podobieństwo (tylko 26,2%) do znanych PCV1–PCV4 pod względem struktury genomu, sekwencji białek Rep i Cap. Analiza filogenetyczna wskazuje, że nie należy on do rodziny Circoviridae, ale jest najbardziej spokrewniony z cyrkowirusami związanymi z odchodami fok.

* **Szeroka rozpowszechnienie:** Na 70 fermach świń w pięciu południowych prowincjach mojego kraju, PCV5 wykryto na 24,3% ferm, a badania serologiczne wykazały, że 66,84% świń posiadało przeciwciała PCV5.

* **Silna patogenność:** Obciążenie wirusowe PCV5 jest dodatnio skorelowane z nasileniem choroby, z wysokim obciążeniem wirusowym obserwowanym w jelitach i tkance mózgowej, co sugeruje jego potencjalną zdolność do przekraczania bariery krew-mózg.

• Przełom technologiczny: Zespół badawczy z powodzeniem ustanowił system hodowli in vitro dla PCV5, oczyścił cząsteczki wirusa o średnicy około 20 nm i opracował wysoce czułą metodę wykrywania ELISA, wykorzystując obcięte białka Cap do samoorganizacji w cząsteczki podobne do wirusa.

Badania te, finansowane wspólnie przez Guangdong Provincial Agricultural Breeding Technology Innovation Project i National Key Research and Development Program, doprowadziły do tego, że zespół badawczy zakończył badania epidemiologiczne, analizę genomu, hodowlę in vitro i analizę patogenności PCV5 po ponad dwóch latach systematycznych badań. Wyniki dostarczają kluczowych danych dla głębszego zrozumienia ewolucji i mechanizmów patogennych wirusów DNA CRESS.

Wprowadzenie

Cyrkowirusy świń (PCV) od dawna są znaczącym patogenem w chorobach świń na całym świecie. Wiadomo, że PCV2, PCV3 i PCV4 powodują poważne straty, w tym immunosupresję, zapalenie skóry i nefropatię oraz zaburzenia reprodukcyjne. Niniejsze badanie wskazuje, że istniejące systemy kontroli cyrkowirusów na fermach świń stoją w obliczu nowych wyzwań.

Wyniki badań

1. Charakterystyka epidemiologiczna:

Od października 2021 r. do czerwca 2023 r. zespół badawczy przeprowadził monitoring na 70 fermach świń w pięciu prowincjach: Guangdong, Guangxi, Hunan, Yunnan i Hainan. Pozytywny wynik PCV5 wykryto na 17 fermach świń. Badania serologiczne wykazały, że 66,84% stad świń posiadało przeciwciała PCV5, przy wskaźniku pozytywnym sięgającym 71,37% u loch.

Rysunek 1. Rozmieszczenie geograficzne i struktura genomu PCV5

(A) Niebieski obszar reprezentuje region, w którym monitorowano PCV5, a czerwone okręgi wskazują lokalizacje ferm świń, w których potwierdzono infekcję PCV5. Łącznie 17 ferm świń w prowincjach Guangxi, Guangdong, Hunan, Yunnan i Hainan uzyskało pozytywny wynik testu na obecność PCV5. (B) PCV5 ma jednoniciowy kolisty genom (2904 nt), w tym gen Cap (1182 nt), gen Rep (1056 nt) i strukturę pętli macierzystej (macierzysta: 9 nt, pętla: 17 nt).

2. Cechy genomu i ewolucyjne:

Genom PCV5 ma długość 2904 nt, zawierając dłuższe regiony genów Cap (1182 nt) i Rep (1056 nt) oraz rozszerzone struktury pętli macierzystej. Jego białka Rep i Cap wykazują odpowiednio tylko 26,2% i 20,8% homologii aminokwasowej ze znanymi członkami rodziny PCV. Ewolucyjnie jest najbardziej spokrewniony z cyrkowirusem związanym z lwem morskim (FSfaCV). Podobieństwo białka Cap między 12 szczepami PCV5 a FSfaCV wynosi od 89,1% do 99,2%.

Rysunek 2. Subkomórkowa lokalizacja PCV5 Cap i Rep

Rysunek 3. Związki genetyczne między szczepami PCV5 a PCV1, PCV2, PCV3, PCV4, PCLV i kilkoma ludzkimi cyrkowirusami.

Tożsamość sekwencji aminokwasowych Rep (A) i Cap (B) 12 szczepów PCV5 z innymi cyrkowirusami. Czarne gwiazdki reprezentują PCV1, PCV2, PCV3, PCV4 i PCLV, a niebieskie okręgi reprezentują szczep FSfaCV (numer dostępu KF246569.1).

Rysunek 4. Drzewo filogenetyczne zbudowane na podstawie sekwencji aminokwasowej białka Rep wirusa DNA CRESS.

Szczepy PCV5 są oznaczone czerwonymi okręgami, a czarne okręgi reprezentują pięć cyrkowirusów świń: PCV1, PCV2, PCV3, PCV4 i PCLV.

3. Charakterystyka biochemiczna i morfologiczna:

Białko Rep PCV5 posiada typowe domeny endonukleazy, oligomeryzacji i helikazy wirusów DNA CRESS i wykazuje aktywność ATPazy; cząsteczki wirusa są bezotoczkowe ikozaedryczne, o średnicy około 20 nm, a obcięte białko Cap może samoorganizować się w cząsteczki podobne do wirusa.

Rysunek 5. Rozpuszczalne ekspresja PCV5 Rep i oznaczanie aktywności ATPazy

(A) Porównanie strukturalne PCV5 Rep i PCV2 Rep. Niebieski, cyjanowy, żółty i pomarańczowy reprezentują odpowiednio bardzo wysokie, niezawodne, niskie i bardzo niskie przewidywane wyniki testu różnicy odległości lokalnej (pLDDT) (zakres pLDDT 0-100, odzwierciedlający rozkład wiarygodności reszt). N i C reprezentują odpowiednio N-koniec i C-koniec białka.
(B) Wyniki elektroforezy pełnej długości PCV5 Rep. M to marker masy cząsteczkowej białka. Ścieżka 1 to próbka przed indukcją, ścieżka 2 to próbka po indukcji, ścieżka 3 to próbka supernatantu po indukcji, a ścieżka 4 to próbka osadu po indukcji.
(C) PCV5 Rep Stabilna ekspresja NΔ118 w prokariontycznym systemie plazmidu PGEX-GST; ścieżka 1: próbka przed indukcją; ścieżka 2: osad po indukcji; ścieżka 3: bufor permeacji kolumny niklowej; ścieżki 4-6: odpowiednio 30 mM, 50 mM i 300 mM buforów elucji imidazolu; (D) Stężenie białka i wyniki elektroforezy po oczyszczaniu sitem molekularnym; (E) Test aktywności ATPazy PCV5 Rep NΔ118.

4. Dowody patogenności:

PCV5 jest związany z chorobami układu oddechowego, biegunką i zaburzeniami reprodukcyjnymi u prosiąt i może powodować chorobę związaną z cyrkowirusem świń (PCVAD). Szeroko infekuje wiele narządów, w tym serce, wątrobę, śledzionę, płuca, nerki, mózg i jelita, i może przekraczać barierę krew-mózg; liczba kopii wirusa jest ściśle związana z nasileniem choroby, przy czym największe uszkodzenia występują w jelicie krętym. Myszy zakażone PCV5 nie wykazują objawów klinicznych, a wirus jest niewykrywalny, co sprawia, że ​​nie nadają się jako model choroby PCV5.

Rysunek 6. Wartości CT ​​(cykli progowych) wirusa PCV5 w narządach 12 prosiąt

Podsumowanie

Badanie to nie tylko po raz pierwszy potwierdziło istnienie i patogenność PCV5, ale także przełamało istniejące ramy klasyfikacji cyrkowirusów świń, zapewniając nową perspektywę dla badania różnorodności wirusów DNA CRESS. Wysoka częstość występowania i powszechna patogenność PCV5 w południowych Chinach stanowią nowe wyzwania dla obecnego systemu zapobiegania i kontroli chorób wywołanych przez cyrkowirusy świń, a także stanowią podstawę do opracowania ukierunkowanych odczynników diagnostycznych i szczepionek.

Przyszłe badania wyjaśnią dalej drogi przenoszenia PCV5, ryzyko infekcji międzygatunkowej i mechanizmy współinfekcji z innymi patogenami, zapewniając wsparcie teoretyczne dla opracowania naukowych strategii zapobiegania i kontroli.