青藏高原旱獭肠道病毒组遗传特征解析及新型人畜共患病毒发现

本研究首次系统解析了青海省高海拔地区旱獭肠道病毒组特征，通过病毒宏基因组学在70份样本中发现19个病毒基因组（含4种新型CRESS DNA病毒），揭示腺病毒科（Adenoviridae）、星状病毒科（Astroviridae）等与人类/蝙蝠病毒存在系统发育关联，为高海拔生态系统人畜共患病防控提供关键数据。

　　

【ABSTRACT】
青藏高原极端环境塑造了独特的病毒群落。研究采用Illumina NovaSeq 6000平台对70只旱獭肠道样本进行测序，鉴定出19个病毒基因组，涵盖腺病毒科、星状病毒科、细小病毒科（Parvoviridae）和小RNA病毒科（Picornaviridae），以及4种新型环状Rep编码单链DNA病毒（CRESS DNA）。系统发育分析显示，旱獭源病毒与人类、蝙蝠病毒存在跨种传播风险，其中蝙蝠腺病毒与人类毒株亲缘性最高。新发现的星状病毒（251 Ast1）与已知属相似度仅65.32%，提示需重新分类。

【INTRODUCTION】
高海拔地区（>2,500 m）的强紫外线、低氧环境驱动病毒特殊进化。旱獭（Marmota spp.）作为关键物种，其冬眠习性和集群行为促进病毒维持，2024年西藏旱獭关联的鼠疫爆发事件更凸显其公共卫生意义。肠道菌群在低氧条件下的改变可能通过噬菌体-细菌互作网络驱动病毒重组，而极端环境可能筛选出高稳定性病毒颗粒，增加通过污染水源传播的风险。

【MATERIALS AND METHODS】
样本采集：2013年在青海称多县（海拔4,200 m）和玛沁县（3,800 m）捕获70只旱獭，肠道内容物经DNase/RNase处理后进行宏基因组测序。生物信息学分析采用Bowtie 2去除宿主序列，Geneious Prime组装病毒基因组，DIAMOND BLASTx（e值≤10^?5）比对非冗余数据库，MEGAN进行LCA分类。

【RESULTS】
病毒多样性：
• 热图分析显示44个病毒科，称多县以细小病毒科为主（LDA>2.0），玛沁县富集肌尾病毒科（Myoviridae）
• α多样性无显著差异，但β多样性显示两地病毒群落结构迥异（Bray-Curtis指数P<0.05）

关键病毒发现：

1. 腺病毒科：4个新毒株（196 Ade1/207 Ade1等）与新疆旱獭毒株WRQ19826聚类，蝙蝠源毒株与人类株进化关系最近
2. 星状病毒科：251 Ast1与松鼠病毒ULF47996相似度72.76%，可能代表新属
3. 细小病毒科：13个新毒株形成依赖病毒属（Dependoparvovirus）新分支，NS1蛋白保守性揭示跨种传播潜力
4. 小RNA病毒科：251 Pic1与青藏高原旱獭毒株YP_009552136相似度97.78%，属Sapelovirus属
5. CRESS DNA病毒：4个新基因组Rep蛋白相似度<60%，可能构成新分类单元

【DISCUSSION】
高海拔极端环境通过三种机制塑造病毒进化：

1. 低氧调控肠道菌群-噬菌体互作
2. 紫外线辐射增强病毒颗粒稳定性
3. 宿主生理适应（如旱獭冬眠）影响病毒持续性

腺病毒和细小病毒的跨宿主传播风险尤为显著，蝙蝠作为"桥梁宿主"的作用得到验证。研究局限性包括宏基因组对游离病毒颗粒的无法区分，以及数据库对新型病毒覆盖不足。建议建立"One Health"监测网络，重点关注海拔梯度对病毒分化的影响。

【创新点】
• 首次绘制青藏高原旱獭全病毒组图谱
• 发现星状病毒新属候选者（251 Ast1）
• 揭示蝙蝠-旱獭-人类病毒传播网络
• 提出"高海拔驱动病毒分化"假说

该研究为理解极端环境病毒进化提供范式，相关数据已存入GenBank（登录号待补充）。