《Infection, Genetics and Evolution》:Natural syndemic infection between African swine fever virus (ASFV) and porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) leads to shifting of ASFV tissue tropism to lungs with exacerbated presentation of the disease
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本研究针对ASFV与PRRSV在印度米佐拉姆邦猪群中自然发生的共感染现象,揭示了两种病毒协同作用导致组织嗜性改变(ASFV向肺部转移)、多器官衰竭及更急性病程的机制。通过病理学检测、绝对定量PCR及系统发育分析,证实共感染引发更广泛组织损伤,强调综合诊断与靶向防控对应对此类新发疫病的重要性。
在当今全球养猪业中,非洲猪瘟(African swine fever, ASF)和猪繁殖与呼吸综合征(Porcine reproductive and respiratory syndrome, PRRS)犹如两把悬在养殖户头上的利剑,不仅造成巨大的经济损失,更因其高传染性和缺乏有效疫苗而难以根除。ASF疫情在中国曾导致1410亿美元损失,PRRS在美国每年造成6.64亿美元生产力损失,这些数字背后是无数养殖场的破产与重建。在印度,随着养猪业的发展,这两种病毒已成为威胁产业生存的主要病原体,而它们在同一时空下的共同出现,更引发了科学家的高度关注——当两种“猪界杀手”相遇,会产生怎样的“致命协同效应”?
这正是发表在《Infection, Genetics and Evolution》上的研究要解答的核心问题。研究人员在印度米佐拉姆邦的两个养猪场中,首次发现了ASFV(非洲猪瘟病毒)和PRRSV(猪繁殖与呼吸综合征病毒)的自然共感染现象,并深入探究了这种共感染如何改变病毒行为、加剧疾病严重性。
为了揭示共感染的真相,研究团队采用了多层次的实验方法:他们对16例死亡猪只进行系统尸检并采集多器官样本;通过PCR(聚合酶链反应)和RT-PCR(逆转录PCR)进行病原筛查;利用绝对定量实时PCR技术精确测量各器官中的病毒载量;并对ASFV的B646L基因和PRRSV的ORF7基因进行克隆测序与系统发育分析,追溯病毒来源。
3.1. 共感染确认及病理特征
通过特异性PCR扩增,所有样本均同时检测到ASFV(478bp B646L基因片段)和PRRSV(592bp ORF7基因片段),而PCV2(猪圆环病毒2型)、PPV(猪细小病毒)和CSFV(古典猪瘟病毒)检测均为阴性。病理检查显示共感染导致全身性严重病变:肺部水肿出血、心肌炎、脾脏肿大梗死、淋巴结出血坏死。特别值得注意的是,在杂交猪中观察到独特的“油漆刷”样胃肠浆膜出血,而本地Zovawk猪则表现为皮肤紫绀和妊娠母猪子宫内膜炎。
3.1.1. 各器官病毒绝对定量
绝对定量结果揭示了病毒嗜性的显著改变:肺部同时存在最高ASFV(2.82×108copies/μL)和PRRSV(1.47×108copies/μL)载量,表明ASFV嗜性向肺部转移。传统ASFV高载量器官脾脏(3.13×106copies/μL)被PRRSV(9.79×105copies/μL)超越,肾脏中PRRSV载量(8.39×106copies/μL)也显著高于ASFV(6.29×105copies/μL)。
3.2. 病毒分子特征
系统发育分析确认流行毒株为ASFV基因II型(与亚洲、东欧毒株99.3%-100%同源)和PRRSV-2谱系8(与中印高致病性毒株紧密聚类)。两个ASFV分离株(PQ511057、PQ511058)和四个PRRSV分离株(PQ511060-PQ511063)的基因特征揭示了其跨国传播背景。
研究结论表明,ASFV与PRRSV的共感染不仅导致更急性病程和多器官衰竭,还改变了ASFV的典型组织嗜性,使其向肺部集中。这种转变可能与PRRSV先感染肺泡巨噬细胞并抑制I型干扰素等免疫通路,为ASFV复制创造有利环境有关。值得注意的是,本地Zovawk猪表现出一定耐受性,提示遗传背景可能影响共感染结局。
这项研究首次在自然条件下揭示了ASFV与PRRSV共感染的流行病学意义和病理机制,为理解病毒间相互作用提供了关键证据。研究强调,在ASF和PRRS共同流行的地区,需建立综合诊断策略和靶向管理措施,以应对这种新发威胁。未来需要更大样本和实验研究进一步阐明共感染机制,为开发有效防控策略奠定基础。