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猪源G9P[23]型轮状病毒ZJ03株的跨种传播特征与致病机制研究:犬科-大熊猫源基因重配的发现
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Virus Research 2.5
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本研究针对中国浙江地区腹泻仔猪中分离的新型猪源G9P[23]轮状病毒(RVA)ZJ03株展开系统研究。通过全基因组测序和进化分析,首次发现其VP3和NSP1基因分别与大熊猫和犬源毒株高度同源(95.73%/94.64%),揭示跨物种基因重配事件。动物实验证实该毒株可致3日龄仔猪48小时内出现严重腹泻,病毒载量达109.25 TCID50 /mL。研究为RVA跨宿主传播机制提供关键证据,对公共卫生和野生动物保护具有重要警示意义。
轮状病毒(Rotavirus, RVA)作为全球婴幼儿和幼畜腹泻的主要病原体,其跨物种传播能力一直是学术界关注的焦点。近年来,猪源RVA的流行率持续上升,其中G9型已成为中国南方地区的优势毒株,占测序样本的56.55%。更令人担忧的是,猪作为"基因混合器"的特性,使得猪源RVA频繁与人类、犬科等动物毒株发生基因重配,这为新型高致病性毒株的出现埋下隐患。在此背景下,中国农业科研团队在浙江省某猪场腹泻疫情中分离到一株特殊的G9P[23]型RVA毒株ZJ03,其独特的基因特征和强致病性引发了深入研究。
为解析ZJ03的生物学特性,研究人员采用Illumina NovaSeq 6000平台完成全基因组测序,通过MA104细胞培养和透射电镜进行病毒鉴定,并建立3日龄仔猪感染模型评估致病性。关键实验技术包括高通量测序、TCID50
滴定、RT-qPCR定量以及免疫组化分析。
3.1 病毒分离与鉴定
成功从腹泻仔猪粪便中分离出ZJ03毒株,电镜观察显示典型70 nm轮状颗粒。该毒株在MA104细胞中复制效率极高,36小时达峰值滴度109.25
TCID50
/mL,免疫荧光证实VP6蛋白在胞质高效表达。
3.2 基因组特征
全基因组测序揭示其基因型构型为G9-P[23]-I5-R1-C1-M1-A8-N1-T1-E1-H1。VP3基因与大熊猫源CH-1株同源性达95.73%,NSP1基因与犬源SCCD-A株相似性94.64%,其余基因均与猪源毒株高度同源(95.98%-99.49%),证实存在跨物种基因重配。
3.3 抗原表位分析
VP7蛋白的7-1a/7-1b表位存在96D→96N等关键突变,VP8*亚基25个抗原位点中仅100D保守,这种广泛变异可能影响疫苗保护效果。
3.5 致病性评估
2×105.5
TCID50
/mL剂量感染导致仔猪24小时内出现腹泻,48小时全部出现水样便,1例96小时死亡。病理检查显示典型小肠绒毛萎缩,免疫组化证实病毒抗原主要分布于回肠上皮,病毒RNA载量持续7天。
该研究首次报道了携带犬科-大熊猫源基因片段的猪源G9P[23] RVA毒株,其基因组重配模式揭示了家猪-野生动物-伴侣动物间的复杂传播网络。特别值得注意的是,ZJ03毒株的VP3基因与濒危物种大熊猫源毒株高度同源,这对野生动物保护提出新挑战。从公共卫生角度看,该毒株抗原表位的广泛变异可能导致现有疫苗保护力下降,亟需开发涵盖G9P[23]型的新疫苗。研究结果发表于《Virus Research》,为理解RVA跨物种传播的分子机制提供了重要案例,也为制定"One Health"策略防控人兽共患病提供了科学依据。
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