欧洲小反刍兽疫病毒基因组分析:希腊、罗马尼亚和保加利亚疫情的共同起源及北非引入证据

【字体: 时间:2025年05月30日 来源:Infection, Genetics and Evolution 2.6

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  为明确 2024 年希腊、罗马尼亚、保加利亚 PPR 疫情起源及关联,研究人员对病毒基因组测序分析。发现三地病毒具共同起源,指向北非引入,且存在独特氨基酸差异。该研究为 PPR 防控提供关键依据。

  小反刍兽疫(Peste des Petits Ruminants,PPR)是一种严重威胁小反刍动物(如绵羊、山羊)的高度传染性病毒性疾病,主要流行于非洲、中东和亚洲地区,给全球经济和粮食安全带来巨大挑战。尤其是对于欧洲而言,邻近的北非和土耳其长期存在 PPR 疫情,使得欧洲大陆一直面临着病毒传入的高风险。早在 2018 年,保加利亚就曾出现过 PPR 疫情,虽迅速得到控制,但此后欧洲便一直处于警惕状态。然而,2024 年 7 月起,希腊、罗马尼亚先后报告 PPR 感染病例,同年 11 月保加利亚中部再次出现疫情,2025 年 1 月匈牙利也加入疫情行列,这一系列爆发成为欧盟范围内首次大规模 PPR 流行,引发了广泛担忧。
在这样的背景下,明确这些疫情的起源以及彼此之间的关联性成为当务之急。人们迫切想知道,这些疫情是独立传入事件,还是由同一源头病毒扩散所致?病毒究竟从何而来?不同国家间的传播路径又是怎样的?为了回答这些关键问题,法国蒙彼利埃的国际农业研究磋商组织(CIRAD)作为欧盟小反刍兽疫参考实验室(EURL-PPR),承担了对希腊、罗马尼亚和保加利亚首批感染农场样本的病毒基因组分析工作。该研究成果发表在《Infection, Genetics and Evolution》杂志上,为欧洲 PPR 疫情的防控提供了重要的科学依据。

研究人员开展的主要关键技术方法包括:首先,从兽医部门收集的感染动物样本(涵盖血液、器官、眼鼻及直肠拭子等)中,选取实时荧光定量 RT-PCR 检测 Ct 值较低(表明病毒载量较高)的 10 份样本(希腊 3 份、罗马尼亚 3 份、保加利亚 4 份),进行全基因组测序。测序前对样本进行核酸酶处理以消化非病毒核酸,提取病毒 RNA 后,通过随机扩增法制备测序文库,并利用 Illumina Miniseq 平台完成测序。其次,对原始测序数据进行清洗和质控,将其与参考基因组(乔治亚 / Tbilisi/2016 株,GenBank: MF737202)进行比对,生成共识基因组。最后,运用最大似然法(Maximum Likelihood)在 W-IQ-TREE 软件中进行系统发育分析,并通过 Geneious 软件识别不同病毒株之间的核苷酸和氨基酸差异。

3. 结果


3.1 基因组测序结果


希腊和罗马尼亚的部分样本(如希腊的肺样本、罗马尼亚的肺和淋巴结样本)获得了几乎完整的基因组序列(覆盖度 99.5%-99.7%),且平均测序深度良好。而保加利亚的样本,尤其是血液样本,基因组覆盖度较低(2.6%-12.9%),眼鼻拭子样本经合并测序后获得了覆盖度 93.7% 的共识基因组。所有缺失区域均为 M 和 F 蛋白编码区之间的非编码区,这与该区域高 GC 含量导致的测序困难有关,但对系统发育分析影响有限。

3.2 系统发育分析


系统发育树显示,希腊、罗马尼亚和保加利亚的病毒基因组均属于 PPR 病毒遗传谱系 IV(Lineage IV),并与北非和东非亚谱系的病毒序列聚为一支。其中,与 2016 年乔治亚分离株(Georgia/Tbilisi/2016)的亲缘关系最为接近,但核苷酸差异数在 173-178 之间,对应 30-35 个氨基酸变化。这表明欧洲此次流行的病毒可能起源于北非,而非此前预期的土耳其。

3.3 基因组差异分析


欧洲各国分离株之间的核苷酸差异为 8-32 个,导致 1-7 个氨基酸变化。罗马尼亚同一农场不同动物的病毒株之间仅有 8 个核苷酸差异和 1 个氨基酸变化,显示出高度的遗传相似性;而保加利亚与罗马尼亚分离株之间的差异相对较大。此外,欧洲分离株中存在一些独特的氨基酸变化,这些变化未在公开的其他 PPR 病毒基因组中出现,且主要集中在参与病毒复制的 P 蛋白和负责宿主细胞附着的血凝素蛋白(H 蛋白)上,可能对病毒的功能产生影响。

4. 结论和讨论


本研究通过对希腊、罗马尼亚和保加利亚 PPR 疫情的病毒基因组分析,明确证实三地疫情具有共同起源,且病毒可能源自北非地区。这一发现修正了此前关于病毒可能从土耳其传入的风险预期,为欧洲 PPR 疫情的溯源提供了新的视角。研究结果还表明,病毒在欧洲传播过程中已出现明显的遗传多样性,即使在同一农场内也存在一定的基因突变,这提示病毒在感染农场内未被及时检测和控制的情况下,可能加速突变积累,进而增加病毒进化出更具毒性和传播能力毒株的风险。

然而,当前研究仍存在一定局限性。例如,保加利亚样本的基因组覆盖度较低,可能导致部分差异未被检测到;此外,匈牙利 2025 年爆发的疫情是否与本次欧洲流行株同源尚未明确,需要进一步测序分析。同时,由于土耳其、中东、中亚和北非等 PPR 流行地区缺乏近期的病毒基因组数据,使得病毒的精确传入路径仍需更多证据支持。

该研究的重要意义在于,首次通过基因组学证据揭示了欧洲 PPR 疫情的共同起源和可能的地理来源,为欧盟制定针对性的防控策略(如加强与北非国家的合作、强化跨境动物贸易监管)提供了科学依据。同时,研究强调了病毒基因组分析在流行病学调查中的关键作用,建议对欧洲各疫情国家的更多感染农场样本进行系统测序,以深入解析病毒在区域内的传播动态。此外,针对病毒蛋白中发现的独特氨基酸变化,需进一步通过实验研究其对病毒复制和传播能力的影响,这将有助于提前预警病毒的潜在进化风险。总之,本研究不仅加深了对欧洲 PPR 疫情的科学认识,也为全球范围内 PPR 的监测和防控提供了重要的方法论参考。

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