How big is 猪圆环病毒?

猪圆环病毒是一种感染猪的病毒，截至 2026 年，它是已知最小的病毒之一。它的病毒颗粒直径大约 17 纳米，纳米是十亿分之一米。这个宽度就是容纳病毒 DNA 的那个微小蛋白质球体的直径。

大小

每个病毒颗粒都是一个由蛋白质构成的外壳，称为衣壳，外面没有包膜。衣壳由 60 个同一种蛋白质的拷贝构成，分成 12 组，每组 5 个。这种排列方式使衣壳具有二十面体的对称性，即一种有 20 个三角形面的形状。壳体大约 2.5 纳米厚。

已发表的测量结果大约在 15–25 纳米之间。2019 年，研究人员纯化了这种病毒，通过电子显微镜图像测得颗粒直径约为 17 纳米。2003 年的一项研究根据冷冻颗粒的图像构建了三维模型，测得直径约为 20.5 纳米，量到略微凸起的蛋白质簇顶端为止。国际病毒分类委员会（ICTV）给出的猪圆环病毒及一种近缘的鹦鹉病毒的直径范围是 15–25 纳米。

大小比较

• 乙型肝炎病毒直径约 42 纳米，宽度大约是猪圆环病毒的 2.5 倍，体积大约是它的 15 倍。
• 猪圆环病毒的宽度大约是细胞膜磷脂双层厚度的 3.5 倍，也大约是 2 纳米宽的 DNA 双螺旋宽度的 8.5 倍。
• 大约 5000 个猪圆环病毒并排排列，宽度就相当于一根人类头发的宽度，即 8 万–10 万纳米。
• 如果把猪圆环病毒放大到身高 1.7 米的人那么高，一根人类头发就会有 8–10 千米宽。

DNA 与命名

衣壳内是一个环状的单链 DNA，在 PCV1 型中长 1759 个碱基，在 PCV2 型中长 1768 个碱基。这种环状 DNA 正是这种病毒名称的由来：“circo”一词来自“circular”，意思是“环状的”。

这段 DNA 携带两个主要基因：一个编码启动 DNA 复制所需的蛋白质，另一个编码衣壳蛋白。截至 2026 年，国际病毒分类委员会（ICTV）认为，在已证实能在哺乳动物细胞中独立复制的病毒中，PCV1 和 PCV2 的基因组是最小的。

猪的疾病

自然感染似乎只发生在猪（包括野猪）身上，病毒主要通过猪吞食受感染粪便的痕迹传播。PCV1 尚未被发现与任何疾病有关。PCV2 是 8–16 周龄仔猪一种消瘦症的主要病因之一，症状包括体重下降、呼吸困难、黄疸、淋巴结肿大和腹泻。给猪接种疫苗可以控制这种疾病。

病毒颗粒很难被破坏。PCV1 能耐受 pH 值为 3 的酸性环境、70°C 加热 15 分钟，以及氯仿等溶剂的处理。

参考资料

• Genus: Circovirus. International Committee on Taxonomy of Viruses, ICTV Report.
• Conformational Changes and Nuclear Entry of Porcine Circovirus without Disassembly. Wang et al., Journal of Virology, 2019.
• Comparison of the Structures of Three Circoviruses: Chicken Anemia Virus, Porcine Circovirus Type 2, and Beak and Feather Disease Virus. Crowther et al., Journal of Virology, 2003.
• The 2.3-Angstrom Structure of Porcine Circovirus 2. Khayat et al., Journal of Virology, 2011.
• Hepatitis B Virus Biology. Seeger and Mason, Microbiology and Molecular Biology Reviews, 2000.
• Structure of Lipid Bilayers. Nagle and Tristram-Nagle, Biochimica et Biophysica Acta, 2000.
• DNA Structure and Sequencing. In Biology 2e, 2nd edition. OpenStax, 2018.
• Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.