中国珍珠鸡A亚群禽白血病病毒的多进化支共存与复制效能差异解析
《BMC Veterinary Research》:Multi-clade co-evolution and differential replication efficiencies of subgroup A avian leukosis virus in Chinese guinea fowl
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时间:2025年10月09日
来源:BMC Veterinary Research 2.6
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本研究针对禽白血病病毒(ALV)在珍禽养殖中防控盲区,首次系统揭示中国珍珠鸡ALV-A亚群高感染率(68.1%)及gp85蛋白的四大进化分支特征。通过构建嵌合病毒模型,发现clade2/3毒株凭借gp85与TVA受体高亲和力实现强复制力,而clade4毒株因结合力弱导致复制受限,为ALV跨种传播机制及净化策略提供关键理论依据。
在禽类养殖业中,禽白血病病毒(Avian Leukosis Virus, ALV)如同一个隐形的杀手,不仅直接引发肿瘤导致死亡,更常以免疫抑制、生长迟缓等亚临床症状造成巨大经济损失。这种属于反转录病毒科的病原体,通过其囊膜糖蛋白gp85与宿主细胞受体特异性结合入侵,目前已发现A至K共11个亚群。尽管通过种群净化措施,ALV在商业化鸡群中的流行已得到一定控制,但其宿主范围广泛,在地方品种鸡和珍禽中的传播态势仍不明朗。尤其值得注意的是,作为最早被发现的ALV-A亚群,近年来在中国商业鸡群中仅零星检出,主要集中于野鸟和活疫苗污染事件,其在珍禽中的流行规律和进化特征更是未知领域。
为填补这一空白,河南科技大学研究团队将目光投向了中国多地养殖的珍珠鸡。通过对江苏、河北、广东、河南四省采集的47份珍珠鸡受精胚成纤维细胞进行PCR检测,他们惊讶地发现ALV-A阳性率高达68.1%,提示该病毒在珍珠鸡群体中存在广泛潜伏感染。更深入的分析显示,从阳性样本中获得的15条ALV-A gp85基因序列呈现出明显的多进化支共存现象,可划分为四个进化分支(clade1-4),其中clade2、3、4均在珍珠鸡来源毒株中发现,而clade1未见分布。
研究人员进一步选取三个代表性毒株(HN23A16-clade2、HN23A09-clade3、HN24Axx-clade4),利用RCASBP反转录病毒载体系统构建了重组ALV-A病毒,通过体外细胞感染实验和SPF鸡体内感染模型,结合p27 ELISA抗原检测、qPCR病毒载量定量等技术,系统比较了不同分支毒株的复制能力。同时,采用co-IP技术直接验证了gp85蛋白与鸡TVA受体的结合亲和力差异,从分子层面阐释复制效能差异的机制。
研究通过PCR扩增和测序获得珍珠鸡源ALV-A env基因序列,利用贝叶斯系统发育分析对94个ALV-A gp85序列进行进化分群。使用RCASBP(A)-EGFP载体构建重组病毒,在DF-1细胞中 rescue 病毒并连续传代三代。通过ELISA检测细胞上清p27抗原水平,qPCR绝对定量组织病毒载量。合成C端带Flag标签的gp85蛋白和C端带HA标签的TVA受体真核表达质粒,在293T细胞中表达后通过co-IP和Western blot分析蛋白结合 affinity。
通过构建包含全球94个ALV-A毒株的gp85系统发育树,研究发现珍珠鸡源毒株分布于clade2、3、4三个分支,其中clade3以本次分离株为主(7/9),提示可能是珍珠鸡中的优势分支。值得注意的是,4个来自中国污染活疫苗的ALV-A毒株均位于clade4,暗示疫苗污染可能是该分支传播的重要途径。多序列比对显示,不同分支间氨基酸变异主要集中在gp85的hr1和hr2区域,这些区域是决定病毒宿主范围的关键位点。
体外实验表明,clade2代表毒株HN23A16复制能力最强,clade3毒株HN23A09次之,而clade4毒株HN24Axx复制效能显著较弱。在SPF鸡感染实验中,63天时所有毒株均未引起肉眼肿瘤病变,但病毒载量检测显示脑组织病毒浓度最高(超过104ng/μL),提示ALV-A能够突破血脑屏障感染中枢神经系统。不同毒株间病毒载量差异显著,HN23A16在各器官中病毒载量均最高,HN24Axx最低。
co-IP实验直接证实,HN24Axx的gp85蛋白与TVA受体的结合亲和力比clade2和clade3毒株低3.3倍,这从分子层面解释了其复制能力弱的原因。空间结构模拟显示,不同分支毒株gp85蛋白在hr1和hr2区域存在构象差异,可能影响与受体的对接效率。
本研究首次揭示了中国珍珠鸡群体中ALV-A的高流行率及其多进化支共存现象,证实了gp85蛋白hr1/hr2区域的氨基酸变异通过影响与TVA受体的结合亲和力,进而决定病毒复制效能。这一发现不仅为理解ALV跨物种传播机制提供了重要线索,更对禽白血病防控实践具有指导意义:珍珠鸡作为ALV-A的潜在储存宿主,其净化工作应纳入整体防控体系;针对不同进化分支毒株的受体结合特性,可开发相应的阻断策略。此外,ALV-A对中枢神经系统的趋向性及其与维生素B12代谢的潜在互作,为后续致病机制研究开辟了新方向。该研究发表于《BMC Veterinary Research》,为珍禽源ALV的流行病学监测和比较基因组学研究建立了重要方法学基础。
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