宏基因组分析揭示新型嗜肝DNA病毒与裸病毒的多样性及其进化意义

为解决HBV（Hepatitis B Virus）宿主限制性及动物模型匮乏的难题，研究人员通过宏基因组分析公共NGS数据库，鉴定了包括仓鼠、水牛和非洲慈鲷鱼类在内的新型嗜肝DNA病毒（Hepadnavirus）与裸病毒（Nackednavirus），并证实稻鼠和蛙源病毒具有体外复制能力。该研究为HBV起源与进化提供了新见解，并为建立感染模型奠定基础。

　　

乙型肝炎病毒（HBV）全球感染者超2.57亿，其中中国患者占比高达40%，且易进展为肝硬化或肝癌。尽管HBV研究已持续数十年，其严格的宿主特异性（仅感染人类和黑猩猩）导致动物模型开发陷入瓶颈。传统小鼠模型需依赖转基因或人源化肝脏嵌合技术，极大限制了抗病毒药物研发。与此同时，嗜肝DNA病毒的进化起源可追溯至4亿年前，但鱼类、两栖类等低等脊椎动物中的病毒多样性仍待探索。

北京佑安医院北京肝病研究所（Beijing Institute of Hepatology, Beijing YouAn Hospital）的研究团队通过分析NCBI SRA和Serratus平台的海量测序数据，系统挖掘了新型嗜肝DNA病毒与裸病毒基因组。研究发现非洲水牛和稻鼠中存在全新的正嗜肝DNA病毒（Orthohepadnavirus），而非洲慈鲷鱼则携带高度多样化的裸病毒与元嗜肝DNA病毒（Metahepadnavirus）。尤为关键的是，源自稻鼠的病毒在体外实验中展现出比人HBV更强的复制效率，为建立新型动物模型提供了候选毒株。该成果发表于《Scientific Reports》，为理解病毒跨物种传播机制及药物筛选开辟了新路径。

研究采用三大关键技术：1）基于BLASTN/TBLASTN的公共数据库筛查；2）MEGAHIT和MMseqs2混合组装策略完成病毒基因组重构；3）通过CsCl密度梯度离心与实时定量PCR验证稻鼠及蛙源病毒的体外复制能力。样本来源于包括PRJNA552202项目中76种非洲慈鲷鱼组织、PRJNA845781的140例象鼻鱼等公开数据集。

主要结果
新型病毒基因组鉴定
通过HBc基因起始位点（HBc-origin）重新注释病毒基因组，发现传统EcoRI位点注释会导致preS或HBp基因断裂。该方法成功解析了来自12目动物的病毒，包括正嗜肝DNA病毒（如稻鼠Oligoryzomys longicaudatus）、元嗜肝DNA病毒（如慈鲷鱼Cichlid-cypr446）及裸病毒（如象鼻鱼Brienomyrus brachyistius）。

禽类内源性病毒整合
白腰文鸟（Lonchura striata）和美洲歌雀（Piranga ludoviciana）病毒揭示跨洲分布特征，而鸽病毒（Columba livia）与鸭HBV（DHBV）同源。多数禽类病毒以eHBVs（endogenous HBV）形式整合，其HBs基因保持完整但HBp基因5'端含终止密码子。

鱼类病毒多样性突破
非洲三大湖慈鲷鱼携带的病毒呈现显著分化，象鼻鱼皮肤与电器官（非肝脏）中裸病毒丰度最高，提示非经典传播途径。线性病毒基因组（如龙鱼Akarotaxis nudiceps的dragonfish-akar681-l）可能代表新型整合形式。

哺乳动物中的意外发现
黑金丝猴（Rhinopithecus bieti）肾脏与小肠检测到蛙源嗜肝DNA病毒（同源性99%），但肝脏几乎无信号，暗示食物链传播可能。

稻鼠病毒体外验证
构建1.1倍基因组复制质粒转染Huh7细胞后，稻鼠病毒（RiceRat-olig706）分泌颗粒浓度达3×10⁶ copies/mL，超离心显示1.18-1.22 g/mL密度峰，电镜证实40-60 nm球形颗粒。其preC区终止突变导致HBeAg阴性表型，与鼩鼱病毒特征一致。

讨论与展望
该研究首次系统揭示嗜肝DNA病毒在低等脊椎动物中的复杂进化网络，特别是非洲慈鲷鱼病毒为理解病毒-宿主共进化提供了活化石证据。稻鼠病毒的高效复制特性使其成为替代HBV动物模型的有力候选，而象鼻鱼裸病毒的非肝组织嗜性则挑战了传统血液传播认知。未来需通过体内实验验证这些病毒的跨种传播能力，并探索其受体利用机制。随着PebbleScout等新型生物信息学工具的引入，公共数据库中更多病毒“暗物质”有望被挖掘，为抗病毒策略开发注入新动能。