两种新型内盖病毒株的鉴定及全球分布与宿主多样性分析

《Virology Journal》：Characterization of two novel Negevirus strains and analysis of global Negevirus distribution and host diversity

本研究首次从中国新疆的伊蚊和库蚊中分离出Dezidougou病毒(DEZV)和Negev-like病毒(NEGLV)两种新型内盖病毒株，通过基因组测序、系统进化分析和病毒复制特性研究，揭示了其在蚊细胞中的高效复制能力和脊椎动物细胞限制性特征，同时基于全球病毒序列数据绘制了内盖病毒的地理分布与宿主多样性图谱，为理解昆虫特异性病毒的进化生态学及病毒-宿主互作机制提供了重要科学依据。

　　

在全球公共卫生领域，蚊子和它们传播的病毒始终构成重大威胁。除了传播登革热、寨卡病毒等人类病原体外，蚊子体内还携带着大量昆虫特异性病毒(Insect-Specific Viruses, ISVs)。这类病毒有一个特别之处：它们只能在昆虫细胞内复制，对脊椎动物完全无害。然而正是这种"专一性"，使得ISVs可能通过影响蚊子的生理状态和行为习惯，间接干扰人类病原病毒的传播效率。因此，研究ISVs不仅有助于了解病毒多样性，更可能为蚊媒传染病防控提供新思路。

内盖病毒(Negevirus)作为ISVs中的一个新兴类群，近年来引起学界广泛关注。这类病毒具有单股正链RNA基因组，病毒颗粒呈椭圆形，直径约45-55纳米。特别有趣的是，它们的基因组结构与某些植物病毒相似，暗示着跨界传播的进化可能。虽然主要在蚊子中发现，但内盖病毒也出现在沙蝇、蜜蜂等其他节肢动物中，显示出广泛的宿主适应性。

尽管内盖病毒在全球多地均有发现，但中国地区的相关研究仍较缺乏。为此，李朝林团队在《Virology Journal》上发表了最新研究成果，首次报道了中国新疆地区两种新型内盖病毒株的分离鉴定，并系统分析了该病毒群的全球分布格局。

研究人员运用了以下几个关键技术方法：通过野外蚊虫采集（样本来自新疆艾比湖和塔克什肯口岸地区）和细胞培养分离病毒；采用Illumina Novaseq平台进行高通量测序，结合RACE技术获得全长基因组；利用透射电镜观察病毒形态特征；通过空斑试验和TCID₅₀测定病毒滴度；在多种蚊细胞系(C6/36、Aag2)和脊椎动物细胞系(VeroE6、BHK-21、SW13、PK-15)上进行病毒复制动力学研究；基于RdRp编码区构建最大似然系统发育树；从NCBI Virus数据库获取全球内盖病毒序列进行地理分布和宿主多样性分析。

病毒分离与形态特征

研究团队在2020-2023年期间于新疆地区采集蚊虫样本，成功从骚扰伊蚊(Aedes vexans)中分离到一株Dezidougou病毒(DEZV/XJ-ALT23-420-01)，从尖音库蚊(Culex pipiens)中分离到一株Negev-like病毒(NEGLV/XJ-JH20-91-01)。两种病毒均能在C6/36蚊细胞中引起明显的细胞病变效应(CPE)，但空斑形态存在显著差异：DEZV产生的空斑边缘模糊不规则，而NEGLV则形成边界清晰的空斑。透射电镜观察显示，纯化的病毒颗粒呈椭圆形，直径40-60纳米，有包膜结构。

病毒在蚊子和脊椎动物细胞系中的复制

两种病毒在蚊细胞系中均表现出快速复制能力。在C6/36和Aag2细胞中，病毒感染后1天即可检测到病毒RNA拷贝数显著上升，最终达到10⁸-10¹³ copies/mL的高病毒载量。DEZV在C6/36细胞中的滴度可达7.9×10⁷ TCID₅₀/mL，NEGLV则为5×10⁶ PFU/mL。值得注意的是，即使在最高感染剂量(R/C=10)条件下，两种病毒在四种脊椎动物细胞系中均未检测到复制活性，证实了其严格的昆虫特异性。

病毒测序与基因组结构

基因组测序显示，DEZV/XJ-ALT23-420-01基因组全长9,066 nt，与德国株8345的核苷酸相似性高达98.96%；而NEGLV/XJ-JH20-91-01基因组长9,531 nt，与最相近的毒株Negev virus BeAr805514仅79.39%相似性，提示其为新毒株。两种病毒基因组均包含三个开放阅读框(ORFs)，其中ORF1编码甲基转移酶、RNA解旋酶和RdRp结构域；ORF2编码DisA/DisB糖蛋白；ORF3编码SP24结构域，该结构域与植物病毒有同源性，暗示着进化上的联系。

系统发育分析

基于RdRp编码区的系统发育分析将内盖病毒分为Sandewavirus和Nelorpivirus两个亚群。DEZV属于Sandewavirus亚群，与中国株形成独立分支；NEGLV则归属于Nelorpivirus亚群，与已知毒株遗传距离较远。进化树分析还揭示了内盖病毒与植物病毒家族(Kitaviridae和Virgaviridae)的进化关联。

内盖病毒的地理分布和宿主多样性

对NCBI Virus数据库中所有内盖病毒序列的分析表明，该类病毒分布遍及除南极洲外的所有大陆。81%的序列来自蚊子，其中库蚊属占比最高(40.5%)。Piura virus是内盖病毒群中最常见的病毒种(26.8%)，在多种蚊媒中均有检测。值得注意的是，内盖病毒成员还在蜜蜂、蚜虫、苍蝇等无脊椎动物以及扁形动物门中被发现，显示出广泛的宿主范围。

本研究首次在中国新疆地区成功分离并鉴定出两种新型内盖病毒株，扩展了该病毒类群的已知谱系。DEZV/XJ-ALT23-420-01与欧洲株高度相似，提示可能存在长距离传播；而NEGLV/XJ-JH20-91-01则代表了一个新的病毒种，丰富了内盖病毒的遗传多样性。功能实验证实这两种病毒具有典型的ISVs特征：在蚊细胞中高效复制，但对脊椎动物细胞无感染性。

基因组分析揭示了内盖病毒与植物病毒在SP24结构域上的进化联系，为理解病毒跨界传播提供了线索。全球分布分析表明内盖病毒具有广泛的地理分布和宿主多样性，尤其在库蚊属中流行率最高，这一发现对评估ISVs的生态分布和潜在生物学意义具有重要价值。

研究的局限性在于现有数据库可能未包含所有已发现但未公开的内盖病毒序列，因此实际的宿主范围和地理分布可能比文中描述的更为广泛。未来研究应重点关注DEZV和NEGLV与重要虫媒病毒(如寨卡病毒、西尼罗病毒)的共感染实验，探索它们对病原体传播的潜在调控作用，为新型生物防控策略开发提供理论依据。

这项研究不仅丰富了我国在昆虫病毒资源方面的储备，也为深入理解病毒进化、病毒-宿主互作以及开发基于ISVs的蚊媒控制技术奠定了重要基础。随着更多内盖病毒成员的发现和功能解析，我们对这类特殊病毒生态学意义和应用潜力的认识必将进一步深化。