细小病毒(Parvoviruses)

物种名:细小病毒

拉丁学名:Parvoviruses

分类学地位:单链DNA病毒界Monodnaviria;科萨病毒门Cossaviricota;昆托病毒纲Quintoviricetes;细小病毒目Piccovirales;

细小病毒科Parvoviridae;细小病毒属Parvovirus

细小病毒科病毒为一类无包膜、单链DNA病毒,宿主范围较广,可感染人、犬、猪、鹅等多种动物,不同病毒成员具有明显的宿主特异性和组织嗜性[1]。其中,犬细小病毒(CPV)主要感染犬类,尤其是幼犬,主要侵袭肠道隐窝上皮细胞及部分幼龄犬的心肌细胞,可引起严重出血性肠炎、呕吐、腹泻及心肌炎[2, 3]。人细小病毒B19主要感染人类,可引起儿童传染性红斑,也与再生障碍危象、胎儿水肿及宫内感染等临床表现有关[4]。细小病毒还可引起其他动物的重要疾病。例如,猪细小病毒(PPV)主要与母猪繁殖障碍有关,可导致胚胎死亡、木乃伊胎、死胎和流产;鹅细小病毒(GPV)则是小鹅瘟的病原,可感染雏鹅和番鸭,造成较高发病率和死亡率[5, 6]。因此,细小病毒是一类广泛分布、对人类和动物健康均具有重要意义的病毒。细小病毒在世界卫生组织(WHO)生物安全分级中为生物安全等级2级(Biosafety Level 2, BSL-2)[7]

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

细小病毒在适宜的培养条件下,能够在多种细胞中增殖,如哺乳动物细胞、鸟类细胞等。细小病毒的DNA复制发生在细胞核内,其复制过程出现于细胞周期的S期。这是因为细小病毒DNA复制完全依赖于宿主DNA聚合酶及其复制体系。如果利用DNA聚合酶抑制剂处理宿主细胞,细小病毒DNA在宿主细胞内完全不能进行复制。所以当体外进行该病毒培养传代时,不能像一般常规实验那样等到细胞长成单层后才接毒,而必须在细胞培养的同时或最迟在24 h内接种病毒,这样才能达到使病毒增殖的目的[8]

1.1.2形态学特征

细小病毒属于细小病毒科,病毒粒子呈二十面体对称,直径约为20-25 nm。病毒粒子具有一个外壳,由多种蛋白组成,保护内部的遗传物质。在电子显微镜下,细小病毒的形态清晰可见,呈现出典型的病毒粒子结构。

细小病毒样粒子形态

图1 分离到的CPV电镜形态学观察[9]

1.1.3生化特征

细小病毒的遗传物质为单链DNA,具有较小的基因组。病毒粒子不含有脂质膜,因此对许多常见的消毒剂和紫外线敏感。此外,细小病毒对热也相对敏感,高温条件下病毒粒子会失去活性[10]

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

细小病毒广泛分布于自然界中,能够感染多种哺乳动物和鸟类。病毒通过直接接触、飞沫或粪口途径等方式传播。在人群中,细小病毒感染通常呈现散发或小规模流行的特点。猪细小病毒的天然宿主只有猪,对猪的感染不分品种、性别、年龄,以胎儿易感率最高。除初次妊娠的母猪外,其它猪感染临床无明显症状,病毒检测为阴性感染。该病毒的传播路径较多,包括水平传播和垂直传播两种方式。水平传播包括呼吸道、消化道传播。垂直传播包括胎盘传播、精液传播、子宫内排毒传播。猪细小病毒病的流行没有显著的季节性特征,四季均可传播,其中以4-10月或母猪交配后、产仔后的一段时间内发病率相对较高。该病呈现散发性流行和地方性流行,以地方性流行较为显著。猪细小病毒感染后病毒在猪体内留存时间较长,因此可持续发病。养猪场流行猪细小病毒病,一般能持续数年。猪细小病毒感染前期潜伏时间较长,感染3-7天后排毒。由于病毒对外界环境和一般消毒剂敏感性低,灭活难度高,病毒在环境中可存活数月至数年。该病的主要传染源为带毒母猪、公猪及被污染的精液,其次为胎儿感染、交配感染[11]

1.2.2致病性

细小病毒感染可引起多种疾病,如犬细小病毒病、猪细小病毒病等。这些疾病通常表现为发热、呼吸道症状、消化道症状等。在某些情况下,细小病毒感染可能导致严重的并发症,甚至威胁生命。猪细小病毒临床症状表现出感染次数和感染阶段的差异性。由于初次感染病变多发于胎儿,潜伏期相对较长,一般母体无明显的临床症状。非初次感染母猪在妊娠早期或30日龄内,病毒为母体所吸收,易发生发情异常、受孕率降低或不孕、产仔数减少等症状。中早期感染后胎儿呈木乃伊状。妊娠中期发生感染,30~50日龄感染胎儿呈木乃伊状,60日龄以后感染出现死胎或流产症状。妊娠后期发生感染,70日龄后感染胎儿可发生流产,也可正常分娩。正常分娩后的仔猪带毒且长期排毒,且产后仔猪机体孱弱,表现出发育异常[12]

1.3检测方法

(1)犬细小病毒可通过胶体金免疫层析法来检测,需要用到CPV胶条金抗原检测卡。血液样品取1~2滴与样品稀释液混合,置于样品处理管中,待检。口眼鼻分泌物和粪便样品的采集棉签拭子放入稀释液中,振荡混匀,使样品充分溶解,静止10 min沉降大颗粒,取上层液体,待检。随后用配套的滴管吸取3~4滴待检样品,缓慢滴加至样品孔中,当看见红色液体在试纸条上移动时,放慢加样速度,整个加样过程控制在1 min内完成。加样完成后,将试纸条平放在桌面上,静置10 min后,在20 min内观察结果。对照线与检测线均显色时,判定为CPV阳性[13]

(2)分子生物学方法:依据GB/T27533-2024,犬细小病毒分子检测含普通PCR与荧光PCR两种方法。PCR法用特异性引物扩增559 bp片段,经电泳成像判读;荧光PCR采用TaqMan探针法,通过荧光信号实时监测扩增,可定量,灵敏度更高。样品经DNA提取后,按体系配比扩增,设阴阳对照,依据条带或Ct值判定结果,适用于确诊与监测[14]

表1犬细小病毒PCR与荧光PCR引物及探针序列

类型 名称 碱基序列(5’→3’)
PCR上游引物(CPVF) CPVF GAATCTGCTACTCAGCCACCAAC
PCR下游引物(CPVR) CPVR GTGCACTATAACCAACCTCAGC
荧光PCR上游引物(PrimerF) PrimerF GACAATCTTGCACCAATGAG
荧光PCR下游引物(PrimerR) PrimerR CCAGATCCTGTAGCTCTTTC
荧光PCR探针(PrimerP) PrimerP (FAM)TGGAGCAGTTCAACCAGACGG(BHQ1)

1.4典型案例

细小病毒与水环境相关的典型案例可见于2023至2024年美国得克萨斯州蒙哥马利县的人细小病毒B19(B19V)污水监测研究。该研究连续采集了当地两座污水处理厂的24 h混合原污水样本,采样时间为2023年12月18日至2024年8月30日,每周3次,共获得220份样本;两座污水厂分别服务约6.5万人和7万人。研究结果显示,B19VDNA在两厂样本中的检出率分别为40%(45/111)和57%(62/109),病毒浓度在2024年4月前多为未检出,6月达到高峰,8月后再次降至未检出水平[15]

进一步分析发现,污水中B19VDNA浓度与同期社区临床病例数呈显著正相关,两座污水厂对应的Kendalltau分别为0.56和0.52(P<0.0001);同时,污水病毒浓度高峰与当地胎儿水肿病例高峰在时间上基本一致。该研究表明,尽管人细小病毒B19主要经呼吸道传播,但感染者排出的病毒核酸可进入污水系统,使污水成为反映社区传播水平的重要环境介质。因此,污水监测可作为细小病毒流行监测和公共卫生预警的有力补充,尤其适用于临床报告不足或早期隐匿传播阶段[15]

1.5防治对策

1、加强水源保护:保护水源地免受污染,包括工业废水、农业面源污染和生活污水的排放。定期对水源地进行监测,确保水质安全。

2、完善污水处理系统:建立和完善污水处理设施,确保工业废水和生活污水在排放前经过有效处理,达到排放标准。采用先进的污水处理技术,如生物处理、深度处理等,提高污水处理效率。

3、加强饮用水处理:对饮用水进行严格的净化处理,包括过滤、消毒等步骤,以去除水中的病毒、细菌和其他有害物质。定期对饮用水水质进行检测,确保水质符合卫生标准。

4、对妊娠或者即将妊娠的易感女性,以及已经连续密切接触B19感染者(例如:学校、家庭、卫生机构)的人提出建议,他们有获得感染的潜在可能,且其胎儿有发生并发症的潜在风险。孕妇家中有患该病的儿童时,应建议勤洗手并避免共用餐具。在流行期应避免在医院和暴发场所暴露于有潜在传染性的人群[8]

参考文献

[1] Cotmore SF, Agbandje-McKenna M, Canuti M et al. ICTV virus taxonomy profile: Parvoviridae. Journal of General Virology, 2019, 100: 367-368.

[2] Decaro N, Buonavoglia C. Canine parvovirus: a review of epidemiological and diagnostic aspects, with emphasis on type 2c. Veterinary Microbiology, 2012, 155: 1-12.

[3] Tuteja D, Banu K, Mondal B. Canine parvovirology: a brief updated review on structural biology, occurrence, pathogenesis, clinical diagnosis, treatment and prevention. Current Issues in Molecular Biology, 2022, 82: 101765.

[4] Heegaard ED, Brown KE. Human parvovirus B19. Clinical Microbiology Reviews, 2002, 15: 485-505.

[5] Sørensen KJ, Askaa J. Fetal infection with porcine parvovirus in herds with reproductive failure. Acta Veterinaria Scandinavica, 1981, 22: 162-170.

[6] Kisary J, Derzsy D, Meszaros J. Attenuation of the goose parvovirus strain B. Laboratory and field trials of the attenuated mutant for vaccination against Derzsy’s disease. Avian Pathology, 1978, 7: 397-406.

[7] World Health Organization. Laboratory biosafety manual, fourth edition. Geneva: World Health Organization, 2020.

[8] 姚红. 犬细小病毒的分离鉴定. 山东畜牧兽医, 2016, 37: 71-73.

[9] 沈海潇, 李鑫, 杨德全 等. 上海地区犬细小病毒病流行情况调查与病毒的分离鉴定. 畜牧与兽医, 2020, 52: 127-131.

[10] Berns KI. Parvovirus replication. Microbiological Reviews, 1990, 54: 316-329.

[12] 韦秋兰. 猪细小病毒病的诊断与科学防控. 特种经济动植物, 2022, 25: 55-57.

[13] 孙洪霞. 猪细小病毒病的流行病学、诊断与防控. 今日养猪业, 2022: 94-96.

[14] 葛盛军, 刘勇, 旷文仙 等. 攀枝花犬细小病毒病的诊治体会. 畜禽业, 2018, 29: 125-126.

[15] 国家市场监督管理总局, 国家标准化管理委员会. 犬细小病毒病诊断技术 (GB/T 27533-2024). 2024.

[16] Zulli A, Linfield RY, Duong D, Hughes B, Boehm AB. Community infections linked with parvovirus B19 genomic DNA in wastewater, Texas, USA, 2023-2024. Emerging Infectious Diseases, 2025, 31: 1442-1445.

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