《The Veterinary Journal》：Molecular epidemiological characteristics and pathogenicity of Chinese PRRSV-2 L1B sublineage strains in piglets
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摘要PRRSV在流行过程中通过突变和重组进行演化，促进了遗传多样性谱系的出现与传播。其中，PRRSV-2 L1B亚谱系已在多个国家被发现，但其分子流行病学和致病性仍未被充分表征。本研究调查了中国L1B PRRSV的分子流行病学，并评估了其在仔猪中的致病性。L1B毒株在中国多个
摘要
PRRSV在流行过程中通过突变和重组进行演化，促进了遗传多样性谱系的出现与传播。其中，PRRSV-2 L1B亚谱系已在多个国家被发现，但其分子流行病学和致病性仍未被充分表征。本研究调查了中国L1B PRRSV的分子流行病学，并评估了其在仔猪中的致病性。L1B毒株在中国多个省份被发现。基于ORF5序列的系统发育分析显示，所有中国L1B PRRSV毒株均聚集在PRRSV-2的L1B亚谱系内。这些毒株在Nsp2蛋白中携带131个氨基酸的不连续缺失（111+1+19），并在GP5蛋白第137和178位携带簇相关氨基酸替换。全基因组分析表明，中国L1B毒株具有复杂的遗传背景，可能源于地方流行毒株（NADC30样和HP-PRRSV）与引入的L1B毒株之间的重组。动物攻毒实验表明，接种代表性分离株TZJ2547可引起发热、咳嗽和采食量下降等临床症状，并伴有持续性病毒血症、多个组织中病毒RNA载量升高以及肺部和淋巴组织病变。这些发现表明，TZJ2547在攻毒仔猪中表现出中等致病性。本研究表征了中国L1B PRRSV的流行病学分布、基因组特征和重组概况。据我们所知，本研究首次系统评估了中国L1B PRRSV分离株在仔猪中的致病性。总体而言，这些发现为监测和控制该病毒亚谱系提供了基础数据。
引言
猪繁殖与呼吸综合征（PRRS）是影响生猪群体的最具经济破坏性的病毒性疾病之一，给全球养猪业造成巨大的生产损失（Nathues等，2017）。该病的特征为母猪繁殖障碍、仔猪及生长育肥猪呼吸系统疾病以及不同程度的免疫抑制（Collins等，1992）。PRRS的病原体猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）被分类在Betaarterivirus属、Arteriviridae科和Nidovirales目（Brinton等，2021）。与大多数RNA病毒一致，PRRSV编码一种缺乏3'→5'外切核酸酶校对活性的RNA依赖的RNA聚合酶，从而导致病毒复制易出错（Murtaugh等，2010）。
基于遗传和抗原差异，PRRSV被分为两个不同的物种：Betaarterivirus suid 1（PRRSV-1）和Betaarterivirus suid 2（PRRSV-2），两者核苷酸序列一致性仅60%（Brinton等，2021）。PRRSV-2目前在北美和多个亚洲国家的猪群中广泛流行，其持续演化对分子流行病学监测、疫苗选择和疾病控制构成重大挑战（Guo等，2018；Kikuti等，2021；Shi等，2010）。随着全球PRRSV-2序列数据的快速积累，传统的限制片段长度多态性（RFLP）分型已不再足以准确解析PRRSV-2毒株间的真正系统发育关系（Paploski等，2021；Yim-Im等，2023）。近年来，基于ORF5的PRRSV-2分类系统得到了进一步修订和完善。原来的9个谱系已扩展为11个谱系和21个亚谱系，为不同国家和地区PRRSV-2分离株的标准化比较建立了更细致且系统发育信息更丰富的框架（Paploski等，2021；Shi等，2010；Yim-Im等，2023）。在此更新的分类系统中，谱系1（L1）是PRRSV-2中遗传多样性最丰富、流行病学意义最突出的谱系之一，已被进一步细分为多个亚谱系，包括L1A、L1B、L1C、L1D、L1E、L1F、L1H、L1I和L1J（Yim-Im等，2023）。其中，L1A和L1C在北美、南美和东亚广泛分布且检测频率高，而其余L1亚谱系则表现出更为明显的区域分布模式（Yim-Im等，2023）。
北美开展的研究表明，L1B亚谱系对PRRSV-2 L1亚谱系的动态更替有重大贡献。大规模ORF5序列分析表明，L1B约于2002年在美国出现，在2008至2009年间达到流行高峰，随后被新兴亚谱系（包括L1C和L1A）所取代（Paploski等，2021；Yim-Im等，2023）。系统地理学分析进一步支持其可能起源于美国中西部，随后向北美其他地区传播（Pamornchainavakul等，2023；Paploski等，2021；Yim-Im等，2023）。然而，跨境传播导致了不同的流行病学结果：引入加拿大后未导致持续的本地传播，而L1B在墨西哥持续建立，可能通过从美国引入（可能经由活体猪贸易）（Herrera Da Silva等，2026；Yim-Im等，2023）。在北美以外，L1B表现出显著的地域异质性。尽管主要分布在美国和墨西哥，但也在欧洲和东亚以相对较低的频率被检测到。日本和韩国的近期研究进一步揭示了其流行情况的地域差异，L1B在日本部分地区成为优势L1亚谱系，但在韩国仍不如L1C和新兴的L1A/NADC34样毒株流行（Kim等，2025；Takai等，2026）。总体而言，这些发现表明L1B的流行率、传播动态和区域建立存在显著的地域差异；然而，其全球传播历史、主要传播途径和区域持续模式仍不完全清楚。
目前，PRRSV-2在中国的流行动态已变得越来越复杂。NADC30样（L1C）、NADC34样（L1A）、HP-PRRSV以及PRRSV-2的多谱系重组毒株均已被记录（Tian等，2007；Tong等，2007；Zhang等，2018；Zhao等，2015；Zhou等，2015）。相比之下，关于中国L1B PRRSV毒株的现有研究相对有限。我们之前对中国L1B PRRSV分离株HLJDZD55的表征证实，L1B PRRSV毒株已在中国猪群中被检测到（Li等，2024）。然而，中国L1B毒株究竟仅是偶发引入还是已在本地建立仍不清楚；此外，它们与非中国L1B毒株（特别是北美分离株）的遗传相关性，以及其全基因组特征和致病性，尚未得到系统表征。因此，本研究基于ORF5和全基因组序列，表征了中国PRRSV-2 L1B毒株的分子流行病学、遗传特征和演化动态。此外，我们以新分离的L1B毒株TZJ2547作为代表性分离株，进行了动物攻毒实验，评估其致病性。本研究的发现为了解中国流行PRRSV-2 L1B毒株的分子演化和潜在生物学风险提供了关键的基线数据。
章节摘要
样本采集与基因组测序
临床样本于2014年至2025年期间在我们实验室进行的常规PRRSV监测中收集。组织处理、RNA提取、cDNA合成和RT-qPCR检测按照先前发表的方案进行（Gong等，2025；Leng等，2014）。通过RT-qPCR鉴定的PRRSV阳性样本进行了ORF5扩增和Sanger测序（Gao等，2017）。代表性样本随后进行了全基因组测序。
中国L1B PRRSV的检测与测序
系统发育分析使用通过我们实验室常规监测活动收集的PRRSV阳性样本的ORF5序列进行。在鉴定的毒株中，HLJDZD55于2023年在黑龙江省被检测到，基于ORF5系统发育分析聚集在L1B亚谱系中，此前被报道为中国检测到的第一个L1B PRRSV。两个新的毒株TZJ2547和TZJ4103从2022年山东省收集的样本中分离出来。
讨论
PRRSV仍然是全球生猪生产的重大病毒威胁之一。其高突变率和频繁的重组产生了广泛的遗传多样性，使多个谱系和亚谱系能够在猪群中共存和持续。在PRRSV-2谱系中，L1是遗传多样性最丰富、流行病学意义最突出的谱系之一，其亚谱系正经历持续更替，并从北美传播到其他地区（Herrera Da Silva等，2026）。
结论
本研究证明，中国PRRSV-2 L1B毒株在全球L1B亚谱系内形成了一个独特的系统发育簇。这些毒株在Nsp2中携带特征性的131个氨基酸不连续缺失（111+1+19），并在GP5的第137和178位携带簇相关氨基酸替换。系统发育和重组分析表明，这些毒株具有复杂的遗传背景，源于地方流行毒株（NADC30样和）之间的重组。
伦理声明
本研究按照ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南进行。本研究获得中国农业科学院哈尔滨兽医研究所动物伦理委员会批准。（批准号：250218-05-GR）
伦理批准
所有动物实验均获得中国农业科学院哈尔滨兽医研究所动物伦理委员会批准（批准号：250218-05-GR），并按照涉及动物的生物医学研究国际指导原则（CIOMS）进行。本研究按照ARRIVE指南报告。
资金支持
本研究由以下资助支持：新发和重大传染病防控——国家重点研发计划（项目编号：2025ZD01900100）、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金（项目编号：1610302024009）、黑龙江省自然科学基金（ZD2024C004）、国家自然科学基金（项目编号：32573337和32472998）以及国家生猪技术创新中心（项目编号）。
CRediT作者贡献声明
周国辉：写作–审阅与编辑，验证，调查，经费获取。彭金梅：写作–审阅与编辑，验证，调查。王倩：写作–审阅与编辑，验证，调查。赵宽：写作–审阅与编辑，项目管理，经费获取。向丽蓉：写作–审阅与编辑，形式分析。唐艳东：写作–审阅与编辑，验证，调查。董爱林：写作–审阅与编辑，形式分析。
利益冲突声明
作者声明他们没有利益冲突。未以任何形式从与本文主题直接或间接相关的任何商业机构获得或将获得任何利益。
竞争利益声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，这些利益或关系可能会影响本文所报告的工作。
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