俄罗斯野猪群体中猪细小病毒的分布、进化分析及研究意义

【字体: 时间:2025年03月04日 来源:BMC Genomics 3.5

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  为探究俄罗斯野猪群体中猪细小病毒(PPVs)的流行情况和遗传多样性,研究人员展开调查,发现 PPV1 - 7 广泛存在,对防控有重要意义。

  猪细小病毒(Porcine parvoviruses,PPVs)是一类在猪群中广泛传播的病毒,给养猪业带来了不小的麻烦。其中,PPV1 是猪生产中重要的传染病原体,会导致猪的繁殖失败,出现死胎、木乃伊胎、胚胎死亡和不孕等症状,也就是大家熟知的 SMEDI 综合征。而且,它还可能引发非化脓性心肌炎、肠炎和水泡性皮炎等疾病。虽然目前有基于 NADL2、IDT 和 PPV014 菌株的疫苗来预防 PPV1 感染,但像 27a 和 Kresse 这样的高致病性菌株的出现,让人们对这些疫苗的有效性产生了怀疑。
除了 PPV1,其他 PPVs 的致病性也尚不明确。它们在健康猪和患病猪中都有被检测到,但由于缺乏实验感染研究,很难确定这些新型 PPVs 的危害程度。

野猪(Sus scrofa)作为多种传染病原体的宿主,也可能携带 PPVs。据推测,PPV1 可在野猪和家猪之间通过直接接触传播,不过野猪在病毒传播中的确切作用还未完全研究清楚。在过去,俄罗斯野猪的数量因防控非洲猪瘟(African swine fever,ASF)而大幅减少。虽然之前在莫斯科地区的野猪中检测到过 PPV1 特异性抗体,但关于俄罗斯野猪群体中 PPVs 的流行情况和遗传多样性,一直缺乏全面的数据。

为了填补这一空白,俄罗斯联邦科学中心 VIEV 的研究人员 Alina Komina、Nikita Krasnikov 等人展开了研究。他们的研究成果发表在《BMC Genomics》上,为进一步了解 PPVs 在野猪群体中的传播和进化提供了重要依据。

研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:

  1. 样本采集:从俄罗斯欧洲部分的莫斯科、特维尔和别尔哥罗德地区采集了 108 头野猪的组织样本(脾脏、肺和淋巴结),这些样本有的来自狩猎季收获的野猪,有的来自 ASF 根除计划中扑杀的野猪12
  2. 核酸提取和实时荧光定量 PCR(qPCR):从器官样本中提取核酸,利用商业试剂盒和特定引物,对 PPVs(PPV1 - 7)以及可能的共感染病毒进行检测34
  3. VP1/VP2 衣壳蛋白基因测序:选择 qPCR 中 Ct 值较低(<25)的样本,对 VP1/VP2 衣壳蛋白基因进行 Sanger 测序56
  4. 系统发育分析:使用 MAFFT 方法进行多序列比对,通过最大似然法和通用时间可逆(G + I)模型构建系统发育树7
  5. 统计分析:运用 Past 4.17 软件,通过 Fisher 精确检验来分析不同类别中 PPV1 - PPV7 流行率的差异89

下面来看看具体的研究结果:

  1. 俄罗斯野猪中 PPVs 的分布和检测率:研究发现,PPV1 - 7 在俄罗斯野猪群体中均有检测到,其中 PPV7(59.3%)和 PPV3(49.1%)最为常见。在不同地区,PPVs 的分布有所差异。莫斯科地区 PPV7 最为普遍;特维尔地区 PPV3、PPV7 和 PPV2 的检测率较高;别尔哥罗德地区 PPV3 和 PPV7 的检测率较高。总体来说,多重 PPV 感染率高于单一感染率,常见的感染组合有 PPV3/PPV7 和 PPV2/PPV3/PPV7。此外,研究还发现,性别和年龄对 PPVs 的检测率没有显著影响,不过 PPV7 在幼年野猪中更为常见。不同器官中,PPV7 在淋巴结中的检测率较高,PPV1 也主要在淋巴结中被检测到,而 PPV3 在肺、淋巴结和脾脏中的检测较为均匀。同时,研究人员还对野猪样本进行了其他病毒的检测,发现 PRRSV、PCV4 和 CSFV 均未检测到,而 PCV2 和 PCV3 的检测率分别为 67.6% 和 44.4%,且 PPVs 与 PCV2、PCV3 的共感染呈随机性质101112
  2. PPVs 的系统发育分析:研究人员获得了 PPV1、PPV2、PPV3、PPV5、PPV6 和 PPV7 的 VP1/VP2 衣壳蛋白基因序列,并进行了系统发育分析。结果显示,大多数 PPV1 分离株属于 PPV1b 簇,与欧洲 27a - 样菌株聚为一类,但也有部分分离株属于其他簇,如 MosWB27 属于 PPV1d 簇,BelWB70 位于 PPV1d 簇的一个单独分支,BelWB57 则未被归入任何已知簇。PPV2、PPV3 和 PPV7 的分离株与来自不同国家的野猪和家猪的菌株分布在不同的进化枝中;PPV6 分离株与俄罗斯之前从家猪中分离的 Kem - 8 菌株聚为一类;PPV5 分离株则与来自哥伦比亚、美国和韩国的菌株关系较近1314
  3. PPV1 分离株 VP1/VP2 基因的氨基酸替换:与 NADL - 2 疫苗株相比,所有 PPV1 分离株在 VP2 氨基酸序列上都有一些替换。部分分离株还存在其他独特的氨基酸替换,这些替换可能与病毒的致病性、宿主范围、抗体识别和组织嗜性等有关15

综合研究结论和讨论部分,这项研究首次对俄罗斯不同地区野猪群体中 PPV1 - 7 的流行情况和遗传特征进行了研究。研究结果表明 PPV1 - 7 在野猪群体中广泛存在,年龄、性别和与 PCV2/3 的共感染情况对 PPVs 的检测率没有显著影响。PPV1 的系统发育分析显示,大多数分离株属于欧洲 27a - 样菌株组,但部分分离株含有一些不典型的氨基酸替换,其生物学意义还需进一步研究。新型 PPVs 的分离株与不同国家野猪和家猪的菌株分布在多个进化枝中,这表明它们之间可能存在基因交流。

这项研究为俄罗斯野猪和家猪群体中 PPVs 的监测提供了重要的基线数据,有助于全面分析当前的流行病学情况。未来,研究人员还需对更广泛的样本进行持续监测,深入开展系统发育和重组研究,以更好地理解 PPVs 的进化和感染传播途径,为猪细小病毒病的防控提供有力支持。
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