COVID-19康复者肝脏炎症的形态学与免疫组化特征及轮状病毒Rotarix?疫苗在亚马逊地区的分子流行病学研究

《Viruses》:Morphological and Immunohistochemical Characteristics of Liver Inflammation in Patients with a History of COVID-19

【字体: 时间:2026年01月04日 来源:Viruses 3.5

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  本文聚焦于COVID-19康复者的肝脏病理改变及轮状病毒(RVA)疫苗Rotarix?(G1P[8])在亚马逊地区的分子流行病学。研究通过特异性qRT-PCR技术,在儿童粪便排泄物中检测到疫苗株,并发现11.4%的未接种儿童存在疫苗株排泄,提示存在间接保护效应。研究进一步对VP4(VP8*)基因进行测序及计算机模拟结构分析,发现点突变(如F167L)未影响蛋白结构,并通过分子对接揭示了G1P[8]与G3P[8]基因型在结合组织血型抗原(HBGA)方面的差异,为疫苗安全性与病毒进化动力学提供了重要分子证据。

  
轮状病毒(Rotavirus, RV)是导致5岁以下儿童严重急性胃肠炎(Acute Gastroenteritis, AGE)的主要病原体,在全球范围内造成沉重的疾病负担。在轮状病毒A组(RotaVirus group A, RVA)中,G1P[8]基因型是优势流行株之一。巴西自2006年起将口服减毒RVA疫苗Rotarix?(G1P[8])纳入国家免疫规划,显著降低了与RVA相关的发病率和死亡率。然而,在亚马逊等低疫苗覆盖率地区,RVA的传播和进化动态仍需深入探究。
特异性qRT-PCR鉴别疫苗株与野毒株
本研究采用Gautam等人建立的特异性定量实时逆转录PCR(qRT-PCR)方法,旨在区分野毒型RVA G1P[8]与Rotarix?疫苗衍生株。该方法针对疫苗株的特异性基因(NSP3、VP4、NSP2)设计引物和探针,验证结果显示其能有效区分野生型G1P[8]、G3P[8]、G12P[8]毒株以及人腺病毒(HAdV)和诺如病毒,且与Rotarix?疫苗株(不同批次)无交叉反应,显示出高度的特异性。
亚马逊地区儿童中Rotarix? G1P[8]疫苗株的排泄特征
研究对2016、2017及2021年采集自亚马逊地区居住儿童的158份粪便样本进行检测,发现Rotarix?疫苗株的检出率为18.3%(29/158)。值得注意的是,62%(18/29)的阳性样本来自未接种任何剂次Rotarix?疫苗的儿童,占总样本量的11.4%,这提示了疫苗株在人群中的传播可能产生了间接保护(即群体免疫)效应。在检出疫苗株的儿童中,75.8%(22/29)伴有AGE症状,但研究者指出,不能排除其他病原体(如诺如病毒)是AGE的主要病因,且无死亡病例报告,表明疫苗株未出现毒力回复。
VP4(VP8*)基因的突变分析及其结构意义
对10株经特异性qRT-PCR鉴定的疫苗衍生株进行VP4基因(VP8域)的PCR扩增和桑格测序。结果显示,在Rotarix? G1P[8]疫苗株中检测到点突变,包括一个同义突变(144C > G)和三个错义突变:499T > C(F167L)、644G > C(C215S)和787G > A(E263K)。其中F167L突变此前曾被报道可能与毒力衰减相关。利用Phyre2.2进行的计算机模拟结构分析表明,这些氨基酸替换并未改变VP8蛋白保守的β-三明治折叠结构,提示它们对蛋白整体结构可能无显著影响。
组织血型抗原(HBGA)分泌状态与感染易感性
组织血型抗原(Histo-Blood Group Antigens, HBGAs)是RVA感染的关键宿主因子。研究通过酶免疫分析法(EIA)对2021年样本进行HBGA表型分析,发现93.1%的儿童为分泌型(Secretor),其体内存在H型抗原。79.3%的Rotarix?疫苗株排泄者均为分泌型儿童,这与VP8*蛋白优先结合分泌型HBGA(如H1抗原)的特性相符。尽管非分泌型儿童均出现AGE症状,而所有无症状(对照组)儿童均为分泌型,但此关联无统计学显著性。
VP8*蛋白与HBGA糖分子的计算机模拟对接分析
为了解基因型差异对宿主受体结合的影响,研究进一步通过计算机模拟对接(Docking)分析了G1P[8]和G3P[8]基因型的VP8蛋白与两种HBGA相关糖分子(H1型三糖及其前体Lac-para-N-biose, LNB)的相互作用。空间邻近性分析(重原子距离≤4.0 ?)显示,G1P[8] VP8与H1抗原形成三个直接接触残基(ARG109, SER143, SER144),而与LNB仅有两个接触点(VAL85, SER86),表明其对岩藻糖基化的H1抗原具有更强的亲和力。相反,G3P[8] VP8*与H1仅有一个接触残基(PHE77),而与LNB有三个接触点(SER50, PHE77, ILE153),提示G3P[8]可能更倾向于结合非岩藻糖基化或结构更简单的糖类,反映了不同基因型在受体利用上的潜在差异。
G3P[8]基因型的出现与流行
测序分析意外发现两株经特异性qRT-PCR初步鉴定为疫苗相关的样本实为G3P[8]基因型(其中一株经VP7基因测序确认)。系统发育分析表明,其中一株(ID 27135)与2015年哥伦比亚发现的马样G3P[8]毒株高度同源,另一株(ID 27627)与2016年巴拉圭流行的G3P[8]毒株相似。这提示在亚马逊地区存在G3P[8]基因型的流行,且其可能与疫苗株形成混合基因群,增加了病毒多样性的复杂性。
结论与意义
本研究成功应用特异性qRT-PCR技术在亚马逊地区儿童中检测到Rotarix?疫苗株的排泄,并在未接种儿童中发现疫苗株,为口服减毒活疫苗的间接保护效应提供了现场证据。对VP4(VP8*)基因的突变分析及计算机模拟结构研究证实了疫苗株的遗传稳定性。此外,计算机模拟对接揭示了不同RVA基因型(G1P[8]与G3P[8])在结合HBGA受体方面的差异,为了解病毒宿主相互作用和基因型更替提供了结构生物学见解。这些发现强调了持续监测疫苗株排泄和病毒进化的重要性,特别是在疫苗覆盖率不均的地区,对于评估疫苗效果、理解病毒传播动力学以及指导防控策略具有重要科学价值和公共卫生意义。
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