北美草原田鼠中新型正汉坦病毒Sager Creek病毒的发现及其人畜共患潜力与生态学特征分析

本期推荐研究人员针对美洲正汉坦病毒（Orthohantavirus）多样性及人畜共患潜力未知的问题，通过多学科方法在草原田鼠（Microtus ochrogaster）中发现并鉴定了新型病毒Sager Creek virus（SACRV）。研究通过全基因组测序、假型病毒细胞侵入实验及生态监测，证实其与Prospect Hill病毒近缘但符合新物种标准，具备感染人类细胞能力，且自然宿主种群感染率稳定达20%。该研究为美洲第二个完全测序的arvicoline源性正汉坦病毒，建立了草原田鼠-SACRV作为模型系统，对病毒进化、人畜共患病风险预警及生态学研究具有重要意义。

　　

人畜共患病（zoonoses）——那些从动物传播给人类的病原体引起的疾病——一直是全球人类健康与安全的重大威胁，COVID-19、寨卡病毒病和Mpox的暴发便是明证。正汉坦病毒（Orthohantavirus）作为一类全球分布的人畜共患病毒，尤其依赖啮齿动物宿主，每种人类感染几乎都来自鼠类，仅安第斯病毒（ANDV）可能存在罕见的人传人。这类病毒可引发轻重不一的疾病，轻者如由arvicoline啮齿动物传播的肾病综合征流行性（Nephropathia Epidemica, NE），重者如由sigmodontine和neotomine啮齿动物引起的汉坦病毒心肺综合征（Hantavirus Cardiopulmonary Syndrome, HCPS），病死率高达40%。然而，尽管正汉坦病毒对公共卫生构成显著风险，但多数研究仍局限于遗传分析和野生动物监测，全基因组测序罕见，病毒分离困难，且宿主感染动态和传播风险的理解仍存巨大空白。

在这一背景下，研究人员在北美草原田鼠（Microtus ochrogaster）中发现了一种新的正汉坦病毒物种——Sager Creek病毒（SACRV），并对其进行了全面鉴定。研究通过整合生态学监测与分子生物学技术，揭示了该病毒的遗传特征、人类细胞感染潜力及自然宿主种群中的持续流行，为正汉坦病毒的进化、分布及人畜共患病风险提供了新见解。相关工作发表于《npj Viruses》。

研究采用多项关键技术方法：通过野外终端采样和纵向标记重捕（CMR）收集草原田鼠样本（来自美国阿肯色州）；利用免疫荧光 assay（IFA）和逆转录PCR（RT-PCR）检测感染状态；进行全基因组测序（Illumina NovaSeq 平台）和系统发育分析（IQ-TREE2）；使用假型病毒颗粒（VSV-based luciferase reporter pseudotypes）评估细胞侵入能力；并尝试了病毒分离（Vero E6和原代田鼠肾细胞培养）。

Prairie vole abundance

通过2022年4月至8月的标记重捕研究，在三个站点监测草原田鼠种群动态。捕获结果显示，田鼠数量从春季到夏季呈波动趋势，但月间差异无统计学显著性（χ2=5.62, p>0.2），其中4月因洪水无捕获，6月数量最高。多数个体集中于两个站点，种群结构为后续感染动态分析提供了基础。

SACRV prevalence

感染率在多年度和多指标下均保持稳定：历史样本（2020-2021）血清阳性率为16.7%，终端采样RT-PCR阳性率为30%，纵向CMR血清阳性率为22.2%。月度感染率无显著变化（χ2=0.6, p=1），且性别、体况与感染无显著相关，但所有阳性个体均处于繁殖状态，提示繁殖活动可能与病毒维持相关。

SACRV sequences

从RT-PCR阳性肺样本中获得SACRV全基因组编码区（CDS），系统发育分析显示其与Prospect Hill病毒（PHV）和Isla Vista病毒（ISLAV）聚集成支，属于arvicoline源性正汉坦病毒进化簇。

SACRV与PHV的核苷酸一致性最高（S、M、L片段分别为78.0%、76.4%、78.7%），但氨基酸差异显著（316个替代位点）， pairwise evolutionary distance（PED）超过ICTV新物种划定阈值0.1，支持其为新物种。正选择分析发现10个密码子位点（如核衣壳蛋白位点68、243、275）存在适应性进化迹象。

Primary cell line and viral entry

假型病毒实验显示，SACRV糖蛋白能介导高效侵入人肝细胞（Huh-7）和原代田鼠肾细胞（MiOch-K1/K3），但肺细胞（MiOch-Lu1）侵入性低，提示尿液可能为重要传播途径，而气溶胶传播潜力有限。

Virus isolation

尽管尝试从口腔拭子和肺组织分离活病毒，但未观察到细胞病变效应或qRT-PCR复制证据，符合正汉坦病毒分离难的普遍特性。

研究结论表明，SACRV是美洲第二个完全测序的arvicoline源性正汉坦病毒，其遗传特征和宿主特异性与PHV近缘但足以界定为新物种。稳定高感染率（约20%）证实草原田鼠作为自然储存宿主的能力，而假型实验证明其具备人畜共患潜力——若能引起人类疾病，很可能表现为NE样轻症，但因当前美洲临床筛查侧重于HCPS，SACRV感染可能被漏诊。此外，草原田鼠作为成熟模型生物，使得SACRV-宿主体系成为研究正汉坦病毒自然生态学的理想系统，可深入探索病毒维持、传播及社区动态（如稀释或放大效应）。该发现不仅拓宽了正汉坦病毒的多样性认知，也为新发人畜共患病的预警与防控提供了框架性范例。