《Animals》：Emerging and Novel Ovine Viruses: Molecular Diagnostics, Genomic and Metagenomic Surveillance, and One Health Perspectives
编辑推荐：
新发及新型绵羊病毒对动物健康、家畜生产力、贸易、粮食安全和公共卫生防范构成日益严重的威胁。其出现受动物移动、多物种混养生产系统、野生动物–家畜界面、节肢动物媒介、环境变化及病毒进化之间复杂相互作用的驱动。本综述批判性比较了当前用于识别主要、新发、再发、人兽共患
新发及新型绵羊病毒对动物健康、家畜生产力、贸易、粮食安全和公共卫生防范构成日益严重的威胁。其出现受动物移动、多物种混养生产系统、野生动物–家畜界面、节肢动物媒介、环境变化及病毒进化之间复杂相互作用的驱动。本综述批判性比较了当前用于识别主要、新发、再发、人兽共患及新近确认的绵羊病毒的各种策略，重点评估其分析灵敏度、周转时间、通量、运行成本、可及性、现场适用性、验证状态及新病毒检测能力。常规诊断方法，包括病毒分离、血清学、抗原检测、组织病理学和免疫组织化学，对于确诊和群体水平监测仍不可或缺，但可能受限于周转慢、依赖专门设施、低病毒载量时灵敏度下降，以及无法识别高度变异或未知病毒。靶向分子检测方法，包括PCR、RT-PCR、qPCR、多重检测、数字PCR、等温扩增和基于CRISPR的诊断技术，提高了检测速度和灵敏度，但通常需要预先掌握病毒基因组靶标信息。基因组和宏基因组方法，包括全基因组测序、下一代测序、纳米孔测序、病毒宏基因组学、生物信息学和系统发育分析，通过实现病毒多样性表征、暴发溯源、共感染识别及发现先前未认识的病毒，提供了更广泛的检测能力。然而，由于病毒丰度低、样本质量差、宿主核酸背景干扰、污染、参考数据库不完整、计算能力有限，以及仅凭序列检测无法确认疾病因果关系，其解读仍具挑战性。因此，未来绵羊病毒监测需要在“同一健康”框架内，将分子诊断与主动、被动、暴发型、风险型、媒介、野生动物及动物移动监测相结合。将基因组信息与生态学、流行病学和环境数据关联，对于将绵羊病毒监测从被动诊断转向主动防范至关重要。标准化采样、经验证的现场诊断工具、可负担的测序技术、精选数据库、生物信息学能力及跨部门数据共享方面的进展，将加强对绵羊新发病毒威胁的早期识别、风险评估和防范能力。
主体内容总结
1. 引言
绵羊在全球多样化的生产系统中饲养，贡献肉、奶和羊毛产量。在许多地区，绵羊与其他家畜、野生动物、人类、节肢动物媒介及共享环境密切接触，为病原体的维持、进化和传播创造了条件。由于病毒出现日益发生在动物–人类–环境界面，早期识别新发和新型绵羊病毒对于保护动物健康、保障粮食安全、改善疾病控制和加强公共卫生防范至关重要。多种绵羊病毒具有重要的兽医、经济和流行病学意义，包括绵羊痘病毒、口疮病毒、小反刍兽疫病毒（PPRV）、蓝舌病病毒（BTV）、边界病病毒、梅迪–维斯纳病毒、裂谷热病毒（RVFV）和绵羊肺腺瘤逆转录病毒。这些病毒与多种临床结局相关，包括皮肤病变、呼吸道疾病、繁殖失败、先天性疾病、免疫抑制、生产损失、死亡和贸易限制。传统诊断方法仍很重要，但可能需专门设施、周转时间有限或无法识别高度变异和未知病毒。分子技术显著提高了检测速度、灵敏度和特异性，但多数靶向分子检测依赖病毒基因组序列的先验知识，在病因不明暴发中构成重大局限。基因组和宏基因组技术因此变革了病毒发现和监测。全基因组测序支持毒株表征、突变分析、系统发育研究和暴发溯源，而病毒宏基因组学可实现序列非依赖的已知、变异及未知病毒检测。“同一健康”视角对于理解新发和新型绵羊病毒至关重要，因为绵羊嵌入相互关联的家畜、野生动物、媒介、人类和环境系统中。
2. 方法
本叙述性综述基于PubMed/MEDLINE、Google Scholar和NIH Bookshelf检索的文献。检索涉及影响绵羊的病毒，包括已确立、新发和新检测到的病原体，以及分子诊断、基因组和宏基因组测序、流行病学和“同一健康”监测。PubMed/MEDLINE返回69条记录，Google Scholar约18,300条结果，NIH Bookshelf 63条记录。选择与绵羊病毒病、诊断方法、基因组表征、意外病毒检测或涉及动物、人类、媒介和环境的监测相关的文献。优先考虑原始研究和暴发调查。在评估新检测病毒时，将病毒核酸检测与活动性感染、疾病因果关系或种间传播的证据区分开来。文献按四个主题进行叙述性综合：绵羊病毒出现、常规和分子诊断、基因组和宏基因组检测以及综合监测。最终综述引用83篇参考文献。
3. 新发和新型绵羊病毒
绵羊易感多种病毒病原体，包括地方性、新发、再发、媒介传播、人兽共患和新检测病毒。绵羊痘病毒是绵羊最重要的病毒病原体之一，属于山羊痘病毒属，具有经济影响、跨境潜力和暴发期间快速实验室确认的需求。口疮病毒属于副痘病毒属，引起绵羊和山羊传染性脓疱皮炎，可通过直接接触感染人类，具有明确的“同一健康”重要性。小反刍兽疫病毒是一种高度传染的麻疹病毒属病毒，影响绵羊和山羊，其跨境性质使快速检测和基因组监测对暴发调查和控制至关重要。蓝舌病病毒主要由库蠓传播，绵羊是临床受影响最严重的物种之一，其分布受媒介生态、气候条件、动物移动、新型血清型和病毒重配影响，是气候敏感型病毒出现的典型模型。边界病病毒是绵羊的瘟病毒属病毒，可引起繁殖失败、流产、死胎、弱羔、先天异常和持续感染。梅迪–维斯纳病毒是小反刍兽疫慢病毒，引起主要影响肺、乳腺、关节和中枢神经系统的慢性进行性疾病，潜伏期长、持续感染和缓慢临床进展使检测和控制困难。裂谷热病毒是蚊媒人兽共患病毒，在绵羊中可引起流产风暴、新生羔羊死亡和高死亡率，其流行病学表明绵羊病毒出现不能仅视为家畜健康问题。绵羊肺腺瘤逆转录病毒是绵羊肺腺瘤的病原体，一种传染性肺肿瘤，诊断具有挑战性。此外，测序研究已证明绵羊可能携带意外或先前未认识的病毒，如从绵羊呼吸道样本中检测到牛鼻病毒B型和新型绵羊巢病毒，以及通过常规监测检测到禽源H5N1流感病毒，表明绵羊可作为混合养殖系统中意外病毒循环的哨兵动物。
4. 常规和分子诊断方法
许多绵羊病毒病具有相似的临床表现，临床检查不足以准确识别。病毒分离仍是重要诊断方法，可确认感染性病毒的存在并支持病毒表征，但受限于处理时间长、依赖活病毒颗粒、样本质量和生物安全要求。血清学检测广泛用于群体水平筛查和暴露评估，但结果解读可能因抗体产生延迟、母源抗体、疫苗接种史和交叉反应而复杂化。抗原检测方法提供快速检测，但低病毒载量时灵敏度可能下降。PCR和RT-PCR已成为从多种临床样本直接检测DNA和RNA病毒的核心工具。实时荧光定量PCR进一步提高了诊断能力，可实现快速检测和病毒载量估算。然而，靶向PCR检测需要病毒基因组序列的先验知识，可能无法检测高度变异或完全新型的病毒。缓解策略包括综合征多重检测组合、简并或共有引物、平铺PCR、广谱家族水平PCR、序列非依赖扩增和靶向富集等。多重PCR允许单次反应同时检测多个预定病原体，但需仔细优化。数字PCR提供无需标准曲线的绝对定量，但设备成本高。等温扩增方法如环介导等温扩增（LAMP）适用于现场诊断。基于CRISPR的诊断平台是新兴方法，但需病毒特异性分析验证和现场评估。平台选择应依据监测目标、可用基础设施、样本特征和可疑病毒是否已知或未预期来指导。
5. 基因组和宏基因组检测
基因组和宏基因组技术已成为检测和识别新发及新型绵羊病毒的重要方法。与依赖病毒序列先验知识的靶向检测不同，测序方法可从临床和监测样本中检测已知、变异、意外和先前未认识的病毒。全基因组测序（WGS）提供完整或近完整的病毒基因组信息，支持毒株表征、突变分析、分子流行病学和暴发溯源。2024年哈萨克斯坦阿拉木图地区绵羊痘暴发中，分离株Sheeppox/KZ/Targap/2024通过PCR和Ion GeneStudio S5平台全基因组测序表征，系统发育分析显示与俄罗斯联邦分离株核苷酸一致性达99.94%。病毒宏基因组学是序列非依赖的新型病毒发现方法，可广泛表征病毒核酸而无需预定靶标序列，但检测受病毒丰度、宿主核酸背景、污染、测序深度和参考数据库完整性影响。纳米孔测序因便携性、长读长能力和实时测序潜力而日益重要，但准确性、样本质量和生物信息学要求仍需解决。生物信息学分析是基因组和宏基因组病毒检测的关键组成部分，包括质量评估、宿主读段去除、组装、分类注释和污染评估。新型绵羊病毒的解读仍具挑战性，因为许多动物病毒在参考数据库中代表性不足。系统发育分析为解释新识别病毒提供进化框架，可支持地理起源、传播模式、宿主适应和重组研究，但进化关系本身不能确立病毒是否致病。
6. 监测和兽医流行病学
兽医流行病学和综合监测对于识别高风险群体、检测新发病毒威胁、追踪传播途径和限制病毒在绵羊生产系统中传播至关重要。被动监测仍是许多绵羊产区疾病检测的主要方法，依赖农民、兽医、贸易商和诊断实验室报告异常临床体征，但本质上是被动的，依赖临床症状出现后的疾病识别和报告，存在延迟检测风险。主动监测用于检测亚临床感染、估计患病率、识别高风险地区和监测疫苗接种，包括血清学调查、PCR筛查、屠宰场采样、市场监测和哨兵群监测。暴发型监测在临床证据、实验室确认或流行病学指标提示活跃病毒传播时启动，兽医流行病学对于识别指示病例、估计引入时间和来源、追踪动物移动至关重要。风险型监测通过将监测工作集中于引入或传播更可能发生的人群、季节和地理区域来改善资源配置，优先区域包括边境地区、活畜市场、游牧迁移路线、高小反刍动物密度地区、媒介丰富环境和野生动物栖息地邻近区域。媒介传播病毒监测日益重要，蓝舌病病毒监测应包括库蠓监测、媒介密度、易感绵羊群体、循环血清型和潜在新血清型。野生动物–家畜界面是绵羊病毒流行病学的关键组成部分，绵羊可能与野生反刍动物、鹿、啮齿动物和鸟类共享放牧区域、水源、媒介和生态位，促进溢出和病毒维持。
7. “同一健康”视角
“同一健康”视角对于新发和新型绵羊病毒的识别、监测和控制至关重要，因为绵羊健康与人类生计、野生动物生态、节肢动物媒介和环境变化密切相关。绵羊病毒的人兽共患重要性由裂谷热病毒和口疮病毒明确体现。裂谷热病毒通过蚊虫暴露或接触感染血液、组织、流产材料和动物体液传播给人类，对牧民、农民、兽医、屠宰场工人和实验室人员构成职业风险。口疮病毒通过直接接触感染绵羊和山羊的病变、污染材料传播给人类，虽然人感染通常自限性，但医护人员和家畜处理者的识别仍很重要。野生动物–家畜界面是绵羊病毒出现的另一关键组成部分，小反刍兽疫病毒的野生动物感染仍是根除规划和生物多样性保护的重要知识空白。媒介传播病毒进一步表明需要整合动物、人类和环境监测，蓝舌病病毒的流行病学依赖于绵羊、野生反刍动物、库蠓、气候、土地利用和动物移动之间的相互作用。裂谷热病毒的出现与蚊虫生态、降雨、洪水模式、家畜密度和人类暴露相关，强调气候信息预警系统的价值。家畜生产系统和价值链也需要考虑，活畜市场、游牧移动、公共放牧、生物安全不足和混养可增加病毒传播和种间传播机会。综合动物–人类–环境监测对于检测新发和新型绵羊病毒至关重要。
8. 挑战和未来方向
尽管分子诊断、基因组测序和宏基因组监测取得重大进展，但在识别新发和新型绵羊病毒方面仍存在重大技术、分析、流行病学和操作挑战。许多绵羊病毒病具有相似临床表现，仅凭临床观察诊断不可靠。低病毒丰度、早期感染、间歇性排毒、持续感染和部分免疫状态降低可用于检测的病毒核酸量。样本质量在牧区和资源有限生产系统中仍是实际限制，病毒载量变异、抑制剂、核酸稳定性和冷链可用性影响诊断可靠性。血清学监测结果解读可能因血清转换延迟、母源抗体、抗原交叉反应而复杂化。病毒遗传多样性使针对历史毒株开发的检测方法在病毒群体进化时可能性能下降。基因组和宏基因组监测中新生成序列数据的解读是另一重大挑战，变异或先前未认识的病毒可能因参考数据库不完整、地理偏差、命名不一致和动物病毒代表性不足而未被检测。病毒核酸单独检测不能确认活动性感染或疾病因果关系，序列可能来自污染、疫苗来源材料、环境暴露、内源性病毒元件或偶然感染。新兴技术包括便携式纳米孔测序、快速等温扩增、基于CRISPR的检测、生物传感器和微流控平台，为改善现场诊断提供机会，但成功转化需要分析验证、可负担性、操作简单性、质量控制和与现有诊断系统的整合。未来监测应从主要反应性暴发确认转向主动和综合监测系统，将分子诊断和测序与血清学监测、综合征报告、媒介监测、野生动物监测、动物移动信息、气候数据和“同一健康”报告网络相结合。
9. 结论
新发和新型绵羊病毒仍然是动物健康、家畜生产和“同一健康”安全的重大挑战。虽然常规诊断和靶向分子检测仍然必不可少，但其对已知病毒靶标的依赖限制了对变异和先前未认识病毒的检测。基因组和宏基因组方法扩展了病毒发现和监测能力，但其有效应用需要可靠采样、改进数据库、稳健生物信息学和检测序列的生物学验证。未来绵羊病毒监测应从被动病原体检测转向综合系统，将分子诊断、基因组流行病学、兽医监测、生态监测和“同一健康”方法相结合。将病毒基因组信息与动物移动、野生动物互动、媒介动态和环境因素关联，将加强对绵羊新发病毒威胁的早期识别、风险评估和防范能力。
