новости компании о Открыт новый цирковирус свиней, PCV5, который тесно связан с респираторными и диарейными заболеваниями.

8 октября 2025 года команда из Колледжа ветеринарной медицины Южно-Китайского сельскохозяйственного университета опубликовала свое последнее исследование в международном журнале микробиологии *Microbiology Spectrum*, идентифицировав и систематически проанализировав новый цирковирус свиней — PCV5 — тесно связанный с респираторными заболеваниями, диареей и репродуктивными расстройствами у свиней.

Основные моменты исследования

* **Новый вирус:** PCV5 показывает низкую гомологию (всего 26,2%) с известными PCV1–PCV4 с точки зрения геномной структуры, последовательностей белков Rep и Cap. Филогенетический анализ показывает, что он не относится к семейству Circoviridae, но наиболее тесно связан с цирковирусами, ассоциированными с фекалиями тюленей.

* **Широкая распространенность:** На 70 свиноводческих фермах в пяти южных провинциях моей страны PCV5 был обнаружен на 24,3% ферм, а серологическое тестирование показало, что 66,84% свиней несут антитела к PCV5.

* **Сильная патогенность:** Вирусная нагрузка PCV5 положительно коррелирует с тяжестью заболевания, при этом высокая вирусная нагрузка наблюдается в кишечнике и ткани головного мозга, что предполагает его потенциальную способность пересекать гематоэнцефалический барьер.

• Технологический прорыв: Исследовательская группа успешно создала систему культивирования PCV5 in vitro, очистила вирусные частицы диаметром примерно 20 нм и разработала высокочувствительный метод обнаружения ELISA, используя усеченные белки Cap для самосборки в вирусоподобные частицы.

Это исследование, совместно финансируемое Проектом инноваций в области технологий разведения сельскохозяйственных животных провинции Гуандун и Национальной ключевой программой исследований и разработок, показало, что исследовательская группа завершила эпидемиологическое обследование, анализ генома, культивирование in vitro и анализ патогенности PCV5 после более чем двух лет систематических исследований. Результаты предоставляют важные данные для более глубокого понимания эволюции и патогенных механизмов ДНК-вирусов CRESS.

Введение

Цирковирусы свиней (PCV) уже давно являются значительным патогеном в болезнях свиней во всем мире. Известно, что PCV2, PCV3 и PCV4 вызывают серьезные потери, включая иммуносупрессию, дерматит-нефропатию и репродуктивные расстройства. Это исследование показывает, что существующие системы борьбы с цирковирусами на свиноводческих фермах сталкиваются с новыми вызовами.

Результаты исследования

1. Эпидемиологические характеристики:

С октября 2021 года по июнь 2023 года исследовательская группа провела мониторинг на 70 свиноводческих фермах в пяти провинциях: Гуандун, Гуанси, Хунань, Юньнань и Хайнань. Положительный результат на PCV5 был обнаружен на 17 свиноводческих фермах. Серологические обследования показали, что 66,84% стад свиней имели антитела к PCV5, при этом положительный показатель у свиноматок достигал 71,37%.

Рисунок 1. Географическое распределение и структура генома PCV5

(A) Синяя область представляет собой регион, где проводился мониторинг PCV5, а красные кружки указывают на местоположения свиноводческих ферм, на которых подтверждено заражение PCV5. В общей сложности 17 свиноводческих ферм в провинциях Гуанси, Гуандун, Хунань, Юньнань и Хайнань дали положительный результат на PCV5. (B) PCV5 имеет одноцепочечный кольцевой геном (2904 нт), включающий ген Cap (1182 нт), ген Rep (1056 нт) и структуру шпильки (стебель: 9 нт, петля: 17 нт).

2. Геномные и эволюционные характеристики:

Геном PCV5 имеет длину 2904 нт, содержит более длинные области генов Cap (1182 нт) и Rep (1056 нт) и расширенные структуры шпилек. Его белки Rep и Cap имеют только 26,2% и 20,8% гомологии аминокислот с известными членами семейства PCV соответственно. Эволюционно он наиболее тесно связан с цирковирусом, ассоциированным с морскими львами (FSfaCV). Сходство белка Cap между 12 штаммами PCV5 и FSfaCV составляет от 89,1% до 99,2%.

Рисунок 2. Субклеточная локализация PCV5 Cap и Rep

Рисунок 3. Генетические взаимосвязи между штаммами PCV5 и PCV1, PCV2, PCV3, PCV4, PCLV и несколькими человеческими цирковирусами.

Идентичность последовательности аминокислот Rep (A) и Cap (B) 12 штаммов PCV5 с другими цирковирусами. Черные звездочки представляют PCV1, PCV2, PCV3, PCV4 и PCLV, а синие кружки представляют штамм FSfaCV (номер доступа KF246569.1).

Рисунок 4. Филогенетическое дерево, построенное на основе аминокислотной последовательности белка Rep ДНК-вируса CRESS.

Штаммы PCV5 отмечены красными кружками, а черные кружки представляют пять цирковирусов свиней: PCV1, PCV2, PCV3, PCV4 и PCLV.

3. Биохимические и морфологические характеристики:

Белок PCV5 Rep обладает типичными доменами эндонуклеазы, олигомеризации и геликазы ДНК-вирусов CRESS и проявляет активность АТФазы; вирусные частицы не имеют оболочки, икосаэдрические, диаметром примерно 20 нм, а усеченный белок Cap может самособираться в вирусоподобные частицы.

Рисунок 5. Растворимая экспрессия PCV5 Rep и определение активности АТФазы

(A) Структурное сравнение PCV5 Rep и PCV2 Rep. Синий, голубой, желтый и оранжевый цвета представляют соответственно чрезвычайно высокие, надежные, низкие и чрезвычайно низкие прогнозируемые оценки разницы локального расстояния (pLDDT) (диапазон pLDDT 0-100, отражающий распределение уверенности в остатках). N и C представляют соответственно N-конец и C-конец белка.
(B) Результаты электрофореза полноразмерного PCV5 Rep. M — маркер молекулярной массы белка. Дорожка 1 — образец до индукции, дорожка 2 — образец после индукции, дорожка 3 — образец супернатанта после индукции и дорожка 4 — образец осадка после индукции.
(C) PCV5 Rep Стабильная экспрессия NΔ118 в прокариотической системе плазмиды PGEX-GST; дорожка 1: образец до индукции; дорожка 2: осадок после индукции; дорожка 3: буфер для пермеации никелевой колонки; дорожки 4-6: буферы элюции имидазола 30 мМ, 50 мМ и 300 мМ соответственно; (D) Концентрация белка и результаты электрофореза после очистки молекулярным ситом; (E) Анализ активности АТФазы PCV5 Rep NΔ118.

4. Свидетельства патогенности:

PCV5 связан с респираторными заболеваниями, диареей и репродуктивными расстройствами у поросят и может вызывать заболевание, связанное с цирковирусом свиней (PCVAD). Он широко инфицирует несколько органов, включая сердце, печень, селезенку, легкие, почки, головной мозг и кишечник, и может пересекать гематоэнцефалический барьер; количество копий вируса тесно связано с тяжестью заболевания, причем наиболее значительные повреждения происходят в подвздошной кишке. Мыши, инфицированные PCV5, не проявляют клинических симптомов, и вирус не обнаруживается, что делает их непригодными в качестве модели заболевания PCV5.

Рисунок 6. Значения CT вируса PCV5 в органах 12 поросят

Резюме

Это исследование не только впервые подтвердило существование и патогенность PCV5, но и разрушило существующую классификационную структуру цирковирусов свиней, предоставив новый взгляд на изучение разнообразия ДНК-вирусов CRESS. Высокая распространенность и широкая патогенность PCV5 в Южном Китае создают новые проблемы для существующей системы профилактики и борьбы с болезнями, вызванными цирковирусом свиней, а также закладывают основу для разработки целевых диагностических реагентов и вакцин.

Будущие исследования будут дополнительно уточнять пути передачи PCV5, риск перекрестного заражения и механизмы совместной инфекции с другими патогенами, обеспечивая теоретическую поддержку для разработки научных стратегий профилактики и борьбы.