云南虫媒病毒全基因组测序与结构解析：新型环状病毒及全病毒的特性与进化研究

这篇研究首次对分离自云南地区的三种虫媒相关病毒（云南环状病毒YUOV、广西环状病毒GXOV和永山全病毒YSToV）进行了全基因组测序与结构解析。通过电镜观察发现，昆虫细胞（C6/36）产生的环状病毒颗粒直径约45 nm（缺乏外衣壳），而哺乳动物细胞（MDBK）则产生完整病毒颗粒（直径75 nm），揭示了宿主细胞类型对病毒组装模式的显著影响。研究首次从蠓虫分离到全病毒属新成员，并确认GXOV可感染山羊，为虫媒病毒跨种传播机制提供了重要线索。

　　

引言

云南作为中国虫媒病毒热点区域，长期流行登革病毒（DENV）、蓝舌病病毒（BTV）等病原体。本研究聚焦三种新发病毒：YUOV（2005年首次发现于云南库蚊）、GXOV（2015年分离自广西牛群）及从蠓虫新分离的YSToV。环状病毒具有10节段双链RNA（dsRNA）基因组，编码7种结构蛋白（VP1-VP7）和3种非结构蛋白（NS1-NS3），其中VP2（T2）和VP7（T13）构成内层衣壳，VP3（OC1）是血清型分类关键蛋白。

材料与方法

从云南禄丰县牛、山羊及蠓虫样本中分离的毒株（LF6-4、LF3-1、LF6C2）通过C6/36细胞培养扩增。采用FLAC技术进行全基因组测序，使用NJ/MP算法构建系统发育树。通过蔗糖垫超速离心纯化病毒颗粒，透射电镜（TEM）观察形态，Photoshop测量粒径并计算95%置信区间。

结果

1. 基因组特征：

   • YUOV/LF6-4和GXOV/LF3-1均含10个基因节段（总长19.2-19.8 kb），而YSToV/LF6C2为单节段dsRNA（7.7 kb），编码衣壳蛋白和RdRP。

   • 系统发育分析显示：

     • YUOV可分为两个血清型（YUOV-1和MPOV/YUOV-2），LF6-4属于YUOV-1

     • GXOV形成独立进化支，与YUOV遗传距离显著

     • YSToV与亚洲蚊源全病毒（如SHToV、YMToV）聚簇

2. 病毒颗粒特性：

   • C6/36细胞产生的YUOV/GXOV颗粒直径44.4-45.2 nm，形态类似核心颗粒；MDBK细胞则产生75 nm完整病毒（含外衣壳）

   • YSToV颗粒直径45.2 nm，符合全病毒典型特征

3. 宿主适应性：

   RT-qPCR显示YUOV在MDBK细胞的复制效率（Ct值26.91）显著低于C6/36（Ct值14.42），提示哺乳动物细胞对昆虫源病毒的低容许性。

讨论

1. 流行病学意义：

   • 首次从山羊分离GXOV，扩展其宿主范围

   • 蠓虫源YSToV的发现挑战了全病毒仅感染真菌/原虫的传统认知

2. 结构生物学启示：

   环状病毒在昆虫细胞中可能仅组装内层衣壳（45 nm），而在哺乳动物细胞中形成完整颗粒（75 nm），这与BTV感染机制一致——昆虫中肠蛋白酶消化外衣壳后，VP7介导细胞入侵。

3. 未解之谜：

   病毒在蠓虫唾液腺中是否完成外衣壳组装？外衣壳蛋白（如OC1）在跨宿主传播中的具体作用仍需深入解析。

结论

该研究首次系统比较了三种虫媒病毒在不同宿主细胞中的组装差异，为理解环状病毒"双模式"增殖机制提供了实验依据。YSToV的发现拓展了全病毒的宿主谱系，而GXOV在山羊中的检出提示需加强畜牧疫病监测。后续研究可聚焦病毒颗粒组装的关键分子开关及其与宿主因子的互作机制。