北美兔形目动物宏转录组学研究揭示新型肝炎病毒及微生物组特征

本研究通过宏转录组学技术首次在北美兔形目动物中发现新型肝炎病毒（Hepacivirus）及两种昆虫源性病毒（Picorna-like virus和Tetnovirus），揭示了病毒与宿主物种的共进化关系。研究建立了北美兔形目动物微生物组基线数据，为野生动物疾病监测和种群保护提供了重要依据，尤其对兔出血症病毒2型（RHDV2）流行区的生态风险评估具有指导意义。

　　

在北美广袤的草原、森林和沙漠中，兔形目动物（Lagomorph）扮演着关键生态角色，却面临着兔出血症病毒2型（RHDV2）等新发传染病的威胁。然而，这些野生物种的天然病毒组（virome）和微生物组信息长期匮乏，制约着疾病防控和生态保护决策。更令人担忧的是，随着RHDV2自2018年入侵美国，濒危物种如河岸刷尾兔（Sylvilagus bachmani riparius）面临灭绝风险。这一背景下，了解兔形目动物携带的潜在病原体，对预测疾病传播、制定保护策略至关重要。

澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）联合美国地质调查局等机构的研究团队，采用宏转录组学技术对198只北美兔形目动物（包括棉尾兔Sylvilagus spp.和黑尾杰克兔Lepus spp.）的肝肺组织进行分析。研究涵盖1996-2021年间采集的健康与死亡个体样本，首次绘制了这类动物的微生物组图谱，相关成果发表于《Virus Evolution》。

研究采用宏转录组测序结合生物信息学分析，对48对匹配的肝肺样本池和48个死亡个体肝脏样本进行全病原体分析。通过rRNA去除、Illumina NovaSeq测序和de novo组装，使用DIAMOND和BLAST进行序列比对。针对新型肝炎病毒开发特异性RT-qPCR检测方法，并采用IQ-TREE进行系统发育分析。样本来自美国9个州，包括德克萨斯州和新墨西哥州的健康个体，以及RHDV2阴性死亡个体。

新型肝炎病毒的发现与特征
研究鉴定出41个完整或近完整的新型兔肝炎病毒基因组，其ORF1编码区（8430-8496 nt）与已知啮齿类肝炎病毒（Hepacivirus I）仅47.74-51.84%核苷酸相似性。系统发育分析显示该病毒形成两个显著分支，分别对应东部棉尾兔（S. floridanus）和沙漠棉尾兔（S. audubonii），NS3和NS5B区遗传距离（0.312-0.452）符合国际病毒分类委员会（ICTV）的新种标准。RT-qPCR检测显示56.5%东部棉尾兔携带该病毒，而杰克兔（Lepus spp.）全部阴性，表明严格的宿主特异性。

病毒的地理分布模式

病毒谱系与宿主物种分布高度吻合，东部棉尾兔病毒株集中分布于美国东部，沙漠棉尾兔病毒株见于西南部。俄勒冈州的例外样本可能源于1937年东部棉尾兔的人工引入。这种"病毒-宿主-地理"三位一体的分布模式，为研究病毒适应性进化提供了理想模型。

其他病毒发现
研究还鉴定出两种可能源于昆虫的病毒：①9.8 kb的Picorna-like病毒，与武峰啮齿类病毒（OQ716149）有36.6%氨基酸相似性，基因组结构与双顺反子病毒科（Dicistroviridae）相似；②5.1 kb的Tetnovirus，系统发育分析表明其应重新归类为野田村病毒科（Nodaviridae）。这些发现拓展了对病毒跨物种传播机制的认识。

微生物组特征分析
健康与死亡个体的微生物组存在显著差异，肺部样本细菌读段占比显著高于肝脏（p<0.05）。多杀巴斯德菌（Pasteurella multocida）在部分死亡样本中占比达72-99%，但未检出兔螺旋体（Treponema paraluisleporidarum）等已知病原体，提示需要更新野生动物病原数据库。

该研究首次揭示兔形目动物携带的新型肝炎病毒，其严格的宿主特异性与地理隔离模式为研究病毒-宿主共进化提供了范例。发现病毒在棉尾兔中的高携带率（36-56.5%）但低致病性，与人类丙型肝炎病毒（HCV）的慢性感染特征相似，暗示肝炎病毒在哺乳动物中可能存在保守的致病机制。研究建立的宏转录组学分析框架和RT-qPCR检测方法，为监测RHDV2流行区的野生动物健康提供了工具。特别值得注意的是，病毒在濒危物种（如山地棉尾兔S. nuttallii）中的检出，警示需要评估其对种群存续的潜在影响。这些发现不仅丰富了病毒多样性认知，也为制定基于生态的兔形目动物保护策略奠定了科学基础。