综述：2010-2024年孟加拉国流行口蹄疫病毒血清型VP1基因遗传多样性的Meta分析

本综述系统分析了2010–2024年孟加拉国流行的口蹄疫病毒（FMDV）血清型O、A和Asia1的VP1基因遗传多样性、进化关系及抗原变异，揭示了其高突变率（尤其在B–C环、G–H环和C末端区域）导致疫苗有效性下降，强调需基于本地流行株更新疫苗策略以提升防控效果。

　　

1. 引言

口蹄疫（Foot and Mouth Disease, FMD）是一种由口蹄疫病毒（FMDV）引起的高度传染性跨界动物疾病，影响家畜及70多种野生偶蹄目动物，导致高发病率和经济损失。FMDV属于小RNA病毒科（Picornaviridae）口疮病毒属（Aphthovirus），分为O、A、C、Asia1、SAT1、SAT2和SAT3七个血清型。在孟加拉国，主要流行血清型为O、A和Asia1，且常出现混合感染（如O+A、O+Asia1、A+Asia1）。

VP1基因是FMDV编码衣壳蛋白的关键基因，其B–C环（43–59位氨基酸）、G–H环（130–160位氨基酸）和C末端区域（190–213位氨基酸）是主要抗原位点，负责激发中和抗体反应。由于VP1基因的高变异性，病毒易发生抗原漂移，导致疫苗保护力下降。本研究通过Meta分析2010–2024年孟加拉国FMDV流行株的VP1基因序列，探讨其进化动态和遗传多样性，为疫苗优化提供依据。

2. 材料与方法

从NCBI GenBank数据库获取2010–2024年孟加拉国FMDV分离株的部分VP1基因序列（共134条），排除未验证序列后进行分析。内容包括：

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  血清型、宿主、生态分布与年度流行情况：统计序列来源、宿主种类、地理分布及时间趋势。
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  进化关系分析：使用MEGA11软件构建最大似然系统发育树，采用通用时间可逆模型（GTR+Γ），进行100次Bootstrap检验。
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  进化分歧计算：基于Poisson校正模型计算氨基酸序列间的平均进化距离。
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  突变分析：通过多序列比对识别抗原位点突变，使用WebLogo可视化氨基酸变异。
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  疫苗株相似性分析：对比本地流行株与疫苗株（O/India/R2/75、IND40/00、IND63/72）的VP1氨基酸序列相似性。

3. 结果

3.1. FMDV血清型、宿主、生态分布与序列特征

共分析134条序列，其中血清型O占60%（81条）、Asia1占22%（29条）、A占18%（24条）。所有分离株均来自牛，样本类型包括唾液、舌上皮和蹄间上皮。地理分布显示，血清型O遍布全国6个行政区，血清型A和Asia1分别分布于4和5个行政区。年度流行数据显示，血清型O在2011–2024年持续存在，血清型A和Asia1存在间歇性流行。

VP1基因序列长度因血清型而异：血清型O为326–720 bp，血清型A为288–703 bp，血清型Asia1为210–633 bp。所有序列均覆盖B–C环、G–H环和C末端等关键抗原区域。

3.2. 进化关系

系统发育分析显示：

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  血清型O：属于ME-SA拓扑型，主要流行谱系为Ind-2001（含Ind-2001d、Ind-2001BD1/e和Ind-2001BD2亚系）、PanAsia-02和SA-2018（MYMBD21亚系）。
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  血清型A：属于ASIA拓扑型，仅检测到G-VII谱系。
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  血清型Asia1：属于ASIA拓扑型，主要流行G-VIII和G-IX（BD-18）谱系。

BLAST比对表明，孟加拉国分离株与印度、尼泊尔、不丹的毒株相似性最高（92–100%）。TMRCA分析推测血清型O、A和Asia1的最晚共同祖先分别出现在1967年、1993年和1988年。

3.3. 进化分歧

血清型O和Asia1的进化分歧较高（平均距离分别为0.56和1.06），血清型A较低（0.04），表明O和Asia1具有更强的遗传变异性。

3.4. 氨基酸突变

抗原位点突变分析显示：

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  血清型O：在B–C环（43、45、46、50、52–57、59位）、G–H环（130、135–146、148–150、160位）和C末端（197、198、210位）存在高频突变。
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  血清型A：突变集中于B–C环（43–46、48位）和G–H环（134、138–143位）。
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  血清型Asia1：突变主要位于B–C环（43–59位）和G–H环（130–140位）。

序列Logo图显示，G–H环为高变区，B–C环中度变异，C末端相对保守。血清型O的210位点突变（如K210E）可能影响3C蛋白酶对VP1-2A前体的切割效率。

3.5. 疫苗株相似性

与疫苗株对比发现：

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  血清型O流行株与O/India/R2/75的相似性为56.47–97.25%；
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  血清型A与IND40/00的相似性为91.51–96.14%；
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  血清型Asia1与IND63/72的相似性仅为22.5–84.43%。
  除2011、2019、2022年的血清型O和2023年的血清型A外，其余年份流行株与疫苗株的相似性均低于95%，提示疫苗保护力可能不足。

4. 讨论

孟加拉国FMD流行与多种因素相关： uncontrolled动物移动导致病毒输入（尤其来自印度）、疫苗覆盖率低、冷链运输不足以及病毒本身的高突变率。血清型O和Asia1的高遗传多样性增加了抗原变异风险，而现有疫苗基于异源毒株（如O/India/R2/75），与本地流行株匹配度低，保护效果有限。

VP1抗原位点的持续突变（尤其G–H环的RGD邻近区域）可能改变病毒结合受体的能力，影响免疫识别。此外，混合感染和环境持久性进一步加剧防控难度。建议建立本地化疫苗株筛选体系，加强分子监测和跨区域合作，以提升FMD控制效率。

5. 结论

2010–2024年孟加拉国流行的FMDV血清型O、A和Asia1呈现高度遗传多样性和持续进化，抗原位点突变导致疫苗有效性下降。需基于本地流行株更新疫苗配方，并加强基因组监测、进化分析和抗原表征，以实现更有效的FMD防控。