意大利猪水疱病病毒(SVDV)1992-2015年遗传进化分析:揭示长期流行毒株的进化动力与重组事件

【字体: 时间:2025年09月07日 来源:Virus Evolution 4

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  本研究针对意大利1992-2015年间流行的猪水疱病病毒(SVDV)第四抗原变异株,通过全基因组测序揭示了其进化规律。研究人员对152株病毒进行系统分析,发现两个亚谱系共循环现象,并首次鉴定出2B编码区的重组事件。该研究阐明了SVDV在缺乏正向选择压力下的长期进化特征,为动物疫病防控提供了重要分子流行病学依据。

  

猪水疱病病毒(Swine Vesicular Disease Virus, SVDV)作为小RNA病毒科成员,自1966年在意大利首次发现后,持续对欧洲养猪业构成威胁。尽管该病毒在20世纪90年代后主要表现为亚临床感染,但其与人类柯萨奇B5型病毒的高度同源性始终引发公共卫生担忧。意大利作为SVDV的长期流行区,在实施国家根除计划期间积累了600余株病毒分离株,为研究RNA病毒的长期进化提供了独特样本。

这项发表在《Virus Evolution》的研究,由意大利动物预防研究所的Arianna Bregoli团队主导,通过对152株代表性毒株的全基因组测序(WGS),系统解析了SVDV第四抗原变异株在23年流行期内的遗传演变规律。研究特别关注了两个关键科学问题:在缺乏明显抗原变异的情况下,病毒如何维持长期传播?基因组重组是否在病毒进化中发挥重要作用?

关键技术方法包括:1) 从IBRS2细胞培养物中提取病毒RNA,采用双重RT-PCR扩增覆盖全基因组的重叠片段;2) 使用Illumina MiSeq平台进行高通量测序,通过SeqMan软件完成基因组组装;3) 采用RDP 4.1和SimPlot软件进行重组分析;4) 运用BEAST 2进行贝叶斯系统发育和分子钟分析。

全基因组变异特征

对150株病毒7,297 bp全基因组的分析显示:1) 多蛋白编码区核苷酸和氨基酸一致性分别达85%和98%,证实第四抗原变异株的高度保守性;2) 结构蛋白中VP1变异最大(36% bp变异),非结构蛋白中2A的dN/dS值最高(0.22);3) 5'UTR存在4-85 nt的区块缺失,与既往报道一致。这些数据表明SVDV在长期流行中未受到显著正向选择压力。

重组事件发现

研究鉴定出20株重组病毒:1) 重组断点位于2B编码区(3,762 bp处),将亚谱系2的P1区与亚谱系1的P3区融合;2) 分子钟分析显示该重组事件发生于2007年初,推测亲本毒株R1542(亚谱系1)和R1546(亚谱系2)在意大利南部共循环时发生;3) 2011年后重组株成为意大利主要流行株,直至2015年根除。

系统发育地理学

对136株非重组毒株的分析揭示:1) 亚谱系1自1993年起仅在意大利演化,2000年后主要局限于南部地区;2) 亚谱系2呈现两阶段流行:1993-1999年株与西班牙/葡萄牙毒株同源,2004年再现的毒株则与2003年葡萄牙株相关;3) 2006年亚谱系1毒株在伦巴第大区引发大规模疫情,形成两个明显传播波。

该研究首次完整描绘了SVDV在封闭生态中的长期进化轨迹,证实RNA病毒即使在没有显著抗原变异的情况下,仍可通过重组产生适应性优势株。发现2B蛋白编码区作为新的重组热点,为理解小RNA病毒基因组可塑性提供了新视角。从应用角度,研究证实国家监测计划对亚临床感染的RNA病毒根除具有可行性,为其他国家动物疫病防控提供了重要参考。

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