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墨累谷脑炎病毒(MVEV)1951-2020年遗传多样性研究:系统发育与进化分析揭示澳大利亚北部病毒库的持续传播模式
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月04日 来源:PLOS Pathogens 5.5
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这篇研究通过测序70株跨越51年(1969-2020)的墨累谷脑炎病毒(MVEV)全基因组,揭示了该虫媒病毒在澳大利亚和巴布亚新几内亚(PNG)的遗传多样性远超既往认知。研究发现主要流行基因型G1可细分为G1A、G1B和新发现的G1C亚系,证实病毒在澳大利亚北部存在长期循环传播模式,并首次发现G2型病毒可导致人类脑炎病例。该研究为理解MVEV生态学、进化动力学和跨区域传播提供了重要基因组学证据。
墨累谷脑炎病毒(MVEV)的遗传进化图谱
引言
墨累谷脑炎病毒作为日本脑炎病毒(JEV)血清群成员,是澳大利亚最严重的本土虫媒病毒之一,致死率超过20%。该病毒通过库蚊(Culex annulirostris)传播,水鸟作为主要储存宿主。本研究通过分析1951-2020年间采集的病毒样本,构建了迄今最全面的MVEV基因组进化图谱。
材料与方法
研究团队采用两种创新性测序策略:对34株病毒分离株进行传统全基因组测序;对36份蚊虫匀浆样本开发了MVEV特异性瓦片式扩增子PCR检测方案。通过MAFFT比对和RAxML系统发育分析,结合BEAST贝叶斯进化分析,解析了79条近全长编码序列(CDS)和131条prM/E基因序列的时空分布特征。
主要发现
基因型地理分布特征
• G1型占据主导地位(81.4%),包含新发现的G1C亚系,主要分布于西澳大利亚州(WA)金伯利地区
• G2型首次被证实可导致人类脑炎病例,2015年在北部领地(NT)检出临床分离株
• PNG来源的病毒聚类显示G1A与G3/G4型存在明显遗传差异
进化动力学
• 分子钟分析显示所有MVEV最近共同祖先(MRCA)可追溯至1829年(95% HPD:1712-1902)
• G1型估算进化速率为7.16×10-4替换/位点/年,与JE血清群其他成员一致
• G1C亚系表现出独特进化轨迹,1993-1994年暴发株与2003年检出株共享1989年的共同祖先
选择压力分析
全基因组检测到3个正选择位点:
公共卫生意义
研究发现WA北部病毒库持续向澳大利亚东部扩散的分子证据:
• 1974年维多利亚州(VIC)疫情毒株与WA北部1973年分离株(OR151)存在直接进化关联
• 2011年全国性疫情中,WA/NT流行的G1A与东南部马群暴发的G1B毒株同时传播,揭示气候异常可能驱动不同基因型的协同流行
该研究建立的瓦片式扩增子测序技术突破了传统病毒分离的限制,为直接检测临床样本和环境样本中的低载量病毒提供了新工具。持续监测将有助于阐明MVEV在气候变化背景下的传播风险,并为疫苗靶点预测提供理论基础。
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