西班牙首次发现啮齿类托病毒揭示病毒进化新机制与潜在人畜共患病风险

为解决人畜共患病毒监测空白问题，研究人员通过宏基因组学技术对西班牙小型哺乳动物粪便样本进行测序分析，首次在啮齿动物（Eliomys quercinus）中发现全新托病毒DToV（Dormouse torovirus）。该病毒基因组全长28,555 nt，编码六种典型ORF，氨基酸序列同源性仅44.3-86.3%，代表新病毒物种。研究证实啮齿类是托病毒的重要自然宿主，为病毒进化与跨物种传播机制提供关键证据（Virol J. 2025;22:305）。

　　

在病毒学领域，新发人畜共患病毒始终是全球公共卫生的重大威胁。Nidovirales目病毒因其显著的跨物种传播能力备受关注，其中冠状病毒科（Coronaviridae）成员多次引发人类疫情，而与其同属Tobaniviridae科的托病毒（Torovirus）研究却相对滞后。目前已知的托病毒主要感染偶蹄目动物，引起胃肠道疾病，但人类感染证据不足且致病机制不明。随着野生动物与人类接触日益频繁，了解托病毒的宿主范围、遗传多样性和进化特征成为当务之急。

为填补这一研究空白，西班牙瓦伦西亚大学的Jaime Buigues等研究人员在《Virology Journal》发表了一项突破性研究。他们通过对西班牙多个地区小型哺乳动物（以啮齿类为主）的粪便样本进行宏基因组测序，首次从欧洲棕背睡鼠（Eliomys quercinus）中鉴定出全新的托病毒——睡鼠托病毒（Dormouse torovirus, DToV），并成功获得其完整基因组。

研究团队采用的高通量测序技术路线包括：使用Illumina NextSeq 550平台进行双端测序（150 bp读长），通过fastp进行质控和去重复处理，采用SPAdes和MEGAHIT进行从头组装，再利用Kaiju和Virsorter2进行病毒序列鉴定。样本来源于西班牙8个省份的160只小型陆地哺乳动物（主要为啮齿目），最终76份无抑制剂的样本被分成13个pool进行测序分析。

主要研究结果

1. 病毒基因组特征

DToV基因组全长28,555核苷酸，GC含量38.7%，包含5'和3'非翻译区（分别为877 nt和199 nt）以及6个典型开放阅读框（ORF）。基因组编码的复制酶多蛋白（pp1ab）包含11个保守结构域：ADP-核糖-1"-磷酸酶（ADRP）、木瓜蛋白酶样蛋白酶（PLP）、3C样主蛋白酶（M^pro）、环磷酸二酯酶（CPD）、尼多病毒RdRp相关核苷酸转移酶（NiRAN）、RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp）、锌结合结构域（ZBD）、解旋酶（Hel）、3'-5'外切核糖核酸酶（ExoN）、尼多病毒尿苷酸特异性内切核糖核酸酶（NendoU）和核糖2'-O-甲基转移酶（MT）。结构蛋白区域包含刺突蛋白（S）、膜蛋白（M）、血凝素酯酶（HE）和核衣壳蛋白（N），其中S蛋白具有托病毒典型的两个弗林蛋白酶切割位点。

2. 系统发育分析

基于Tobaniviridae科保守蛋白结构域（M^pro, NiRAN, RdRp, ZBD, HEL）构建的最大似然系统发育树显示，DToV位于Torovirinae亚科内，但与已知的四种托病毒物种（牛托病毒BToV、马托病毒EToV、猪托病毒PToV和班加利病毒）均不同源。全基因组核苷酸序列比对进一步证实DToV与其它托病毒的遗传距离较远，ORF1a、HE和N基因的氨基酸同源性仅为44.3-86.3%，符合新病毒物种的定义标准。

3. 宿主范围进化意义

值得注意的是，研究团队在重新分析近期发表的田鼠（Myodes glareolus）粪便宏基因组数据时，发现另一组啮齿类托病毒序列。但系统发育显示这些序列与已知宿主病毒亲缘更近，而DToV则处于更基干的位置。这表明托病毒的宿主适应性可能比预期更复杂，啮齿动物或许是托病毒的天然储存库，甚至可能是该病毒属的进化起源宿主。

结论与讨论

本研究首次报道了啮齿动物来源的完整托病毒基因组，不仅扩展了托病毒的已知宿主范围，更重要的是揭示了这类病毒的进化多样性和潜在跨物种传播能力。DToV与其它托病毒的低序列同源性（特别是ORF1a、HE和N基因）表明其可能代表一个新的病毒亚属，这对国际病毒分类委员会（ICTV）现有的托病毒分类体系提出了修订需求。

从公共卫生角度，尽管目前尚无托病毒感染人类的直接证据，但本研究发现的若干特征值得警惕：首先，托病毒已证明在偶蹄动物中引起经济重要的消化道疾病；其次，已有研究检测到托病毒与其它病毒（如肠道病毒）的重组事件，这可能增强其致病性或宿主适应性；第三，啮齿类与人类密切的共生关系为病毒溢出提供了潜在途径。

研究人员强调，未来需要建立更完善的托病毒分离培养和反向遗传学系统（目前仅BToV有此技术），特别是利用假病毒技术研究S蛋白的宿主细胞趋向性，这将为评估托病毒的 zoonotic potential（人畜共患潜力）提供关键实验证据。同时，应加强对野生动物特别是啮齿类的病毒监测，通过共进化分析揭示病毒与宿主的协同进化历史。

这项研究不仅为托病毒进化生物学提供了重要数据，更示范了宏基因组学技术在野生动物病毒发现中的强大能力。随着人类活动不断侵入自然生态系统，此类监测研究对预警新发传染病具有不可替代的价值。