非洲猪瘟病毒SY-1株在断奶长白仔猪口服感染模型中的感染特征、转录组学与代谢组学研究

这篇研究通过建立非洲猪瘟病毒（ASFV）SY-1株的口服感染模型，结合转录组学和代谢组学分析，揭示了病毒在宿主脾脏中的基因表达和代谢重编程特征。研究发现5556个差异表达基因（DEGs）和206种差异代谢物，涉及先天免疫、炎症反应及氨基酸代谢等通路，并证实L-谷氨酸、甘油磷酸胆碱等代谢物可显著抑制ASFV体外增殖，为理解病毒-宿主互作机制及开发新型抑制剂提供了重要依据。

　　

1. 引言

非洲猪瘟（ASF）是由非洲猪瘟病毒（ASFV）引起的急性传染病，高致病性毒株对家猪的致死率可达100%，严重威胁全球养猪业。由于ASFV致病机制与宿主互作关系不明确，目前尚无有效疫苗或靶向疗法。本研究通过建立长白猪口服感染模型，结合多组学技术，系统解析了ASFV感染后的分子调控网络。

2. 材料与方法

实验采用28日龄ASFV阴性长白仔猪，口服接种500 HAD₅₀剂量的SY-1株（GenBank登录号OM161110），监测临床症状并采集样本。通过血吸附试验（HAD₅₀）和qPCR定量病毒载量，组织病理学采用HE染色和免疫组化（IHC）分析。转录组测序使用Illumina NovaSeq 6000平台，代谢组学通过UPLC-MS/MS检测，数据整合采用KEGG和GO富集分析。

3. 结果

3.1 病毒感染动力学

感染后所有仔猪14天内死亡，体温在6天时超过40°C。病毒基因组在2-4天即可检出，血液中峰值达7.08×10⁷拷贝/mL。脾脏病毒载量最高（4.76×10⁷ HAD₅₀/g），并伴随显著充血和淋巴细胞浸润。

3.2 转录组特征

脾脏中鉴定出5556个DEGs（2577个上调，2979个下调）。显著下调的基因包括巨噬细胞标志物MPEG1、补体成分C1QA/C1QB，而上调的PLAC9和CHI3L1可能参与免疫逃逸。GO分析显示基因富集于血小板活化负调控、CC趋化因子结合等过程，KEGG通路突出表现为Rap1信号通路和细胞黏附分子。

3.3 代谢组学变化

206种代谢物发生显著改变，其中谷氨酸（Glu）、谷氨酰胺（Gln）等氨基酸代谢物下调，而腺苷、黄嘌呤等核苷酸前体上调。关键通路包括FoxO信号、胆碱代谢和mTOR通路。

3.4 多组学整合与验证

联合分析发现8条共同通路，如半胱氨酸-蛋氨酸代谢和鞘脂信号。体外实验证实，10 μM L-谷氨酸、甘油磷酸胆碱和L-丝氨酸可抑制ASFV复制（p<0.05），Western blot显示病毒p30蛋白表达降低。

4. 讨论

本研究首次在长白猪模型中揭示ASFV通过调控宿主代谢（如促进核苷酸合成、抑制谷胱甘肽）和免疫相关基因（如抑制补体通路）实现高效复制。口服感染模型更贴近自然传播，为疫苗评价提供了新标准。发现的代谢抑制剂为药物开发提供了候选靶点，但需进一步验证其体内效果及剂量依赖性机制。

伦理声明

实验经华中农业大学动物伦理委员会批准（HZAUSW-2022-0030），在ABSL-3实验室完成。