急性呼吸道病毒感染中血液与呼吸道TTV载量、Anellovirus物种分布及区室重叠

《Journal of Medical Virology》:Blood and Respiratory TTV Load, Anellovirus Species Distribution, and Compartment Overlap in Acute Respiratory Viral Infections

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月27日 来源:Journal of Medical Virology 3.7

编辑推荐:

  人指环病毒(human anelloviruses)是共生病毒组(commensal virome)中普遍存在的成员,血液Torquetenovirus(TTV)载量已成为宿主免疫状态的候选标志物。它们在急性呼吸道病毒感染期间血液与呼吸道区室中的行为仍知之甚少

  
人指环病毒(human anelloviruses)是共生病毒组(commensal virome)中普遍存在的成员,血液Torquetenovirus(TTV)载量已成为宿主免疫状态的候选标志物。它们在急性呼吸道病毒感染期间血液与呼吸道区室中的行为仍知之甚少。本研究旨在评估急性呼吸道病毒感染住院患者中,通过定量PCR(quantitative PCR)检测TTV DNA载量,通过下一代测序(next-generation sequencing)分析指环病毒物种分布,可溶性免疫标志物,以及血液-呼吸道指环病毒基因组重叠。研究设计:对2024年9月至2025年3月期间意大利瓦雷泽大学医院收治患者的剩余标本进行了一项单中心观察性研究。研究人员收集了37份呼吸道标本和9份血浆样本。通过多重实时PCR(multiplex real-time PCR)鉴定呼吸道病毒。使用靶向非翻译区的内部通用TaqMan检测法对血液和呼吸道样本中的TTV DNA进行定量;该检测法提供总TTV DNA测量值。通过基于扩增子的下一代测序分别表征指环病毒物种组成。通过自动化微流控免疫测定法测量血浆细胞因子和黏附分子。在五例配对血液-呼吸道病例中,在全基因组水平比较了重建的指环病毒基因组。总TTV载量因感染病毒而异,人鼻病毒(HRV)在血液和呼吸道样本中的TTV水平均显著高于流感病毒(FLU)或呼吸道合胞病毒(RSV)。IFN-β在FLU中高于RSV,而ICAM-1在HRV中高于RSV。年龄比性别影响更强:0-10岁儿童的血液和呼吸道TTV载量更高,且IFN-α、IFN-β和ICAM-1水平更高,而34-90岁成人中TTV9和TTV24的代表性更高。未发现检出的指环病毒物种数与TTV DNA载量之间存在显著关联。全基因组比较显示血液和呼吸道来源的指环病毒存在部分重叠,但没有区室特异性聚类。在急性呼吸道病毒感染中,TTV DNA载量和指环病毒群落组成的年龄相关差异提供了不同于单纯指环病毒物种计数的信息。HRV感染与最高的总TTV负担相关,血液和呼吸道区室共享部分相同的指环病毒种群。
人指环病毒(human anelloviruses)是共生病毒组中广泛存在的成员,其血液中的Torquetenovirus(TTV)载量已被视为宿主免疫状态的候选标志物。然而,在急性呼吸道病毒感染期间,指环病毒在血液与呼吸道区室中的动态行为仍不清楚。急性呼吸道病毒可引发不同的免疫应答特征,例如呼吸道合胞病毒(RSV)严重性与炎症/干扰素应答失衡有关,鼻病毒可诱导异质性先天免疫反应,包括IFN-β、IL-6、IL-8及黏附相关通路差异。感染特异性免疫状态是否伴随血液和呼吸道中不同的TTV负担,此前尚不明确。为此,研究人员开展了一项单中心观察性研究。

该研究对2024年9月至2025年3月期间意大利瓦雷泽大学医院收治的41例急性呼吸道病毒阳性住院患者(共46份样本,含37份呼吸道标本和9份血浆样本)进行了分析。研究人员通过定量PCR检测TTV DNA载量,利用下一代测序(next-generation sequencing, NGS)解析指环病毒物种组成,并检测血浆细胞因子和黏附分子。结果显示,总TTV载量随感染病毒不同而变化,人鼻病毒(HRV)感染在血液和呼吸道中的TTV水平均显著高于流感(FLU)和RSV;年龄对TTV载量及指环病毒群落结构的影响强于性别;血液与呼吸道区室共享部分指环病毒基因组,但未发现区室特异性聚类。这些结果提示,TTV载量和指环病毒物种组成可能作为宿主-病毒相互作用的补充标志物。

主要技术方法包括:采用Seegene Allplex呼吸道多重实时PCR进行病原鉴定;使用靶向非翻译区的内部通用TaqMan定量PCR检测总TTV DNA载量;通过滚环扩增和通用指环病毒反向PCR结合Illumina测序的扩增子NGS流程,重建指环病毒基因组并进行物种分类;采用ELLA微流控免疫测定法定量血浆IL-6、IL-8、IFN-α、TNF-α、IFN-γ、IL-1β、IFN-β、ICAM-1和VCAM-1;对5例配对血液-呼吸道样本进行全基因组比较,基于MAFFT比对和层次聚类分析。样本来自瓦雷泽大学医院呼吸病理生理科、重症监护室、新生儿重症监护室及儿科病房。

3.1 根据感染呼吸道病毒的差异

通过Kruskal–Wallis检验比较FLU、HRV和RSV三组,研究人员发现单个指环病毒物种的丰度无显著组间差异,但总TTV载量在血液和呼吸道样本中均存在显著差异。HRV组的血液TTV载量(中位数8.9 log/mL)和呼吸道TTV载量(7.8 log/ng DNA)均为最高,显著高于FLU(分别为5.6和4.6)和RSV(分别为6.4和4.9)。可溶性标志物方面,FLU的IFN-β水平高于RSV,HRV的ICAM-1水平高于RSV。物种流行率差异仅见于TTV18(RSV高于FLU和HRV)和TTV24(RSV高于HRV)。Jaccard和余弦相似性指数显示三组间重叠度低,但基于Bray-Curtis距离的主坐标分析和PERMANOVA未发现感染条件与物种组成有显著关联(R2=0.101,p=0.0854)。

3.2 年龄相关模式

将患者按0-10岁(n=14)和34-90岁(n=22)分层后,儿童在血液和呼吸道中的总TTV载量均显著高于成人,且IFN-α、IFN-β和ICAM-1水平也更高。成人则表现出更高的TTV9和TTV24相对丰度及更高的TTV24检出率(50% vs 0%)。组间Jaccard指数仅为0.45,余弦相似度仅0.12,而组内相似性在儿童和成人间差异显著,提示年龄不仅影响物种存在,还影响指环病毒群落的内部结构。

3.3 性别及指环病毒物种丰富度与TTV载量之间的关系

男性和女性之间未发现指环病毒物种水平或流行率的显著差异。Spearman相关分析显示,每个患者中检出的指环病毒物种数与TTV DNA载量在血液(r=0.11,p=0.46)和呼吸道(r=-0.08,p=0.64)中均无显著相关,表明物种丰富度与总载量是反映指环病毒组的不同维度。

3.4 血液-呼吸道基因组重叠

在5例配对血液-呼吸道病例中,研究人员从血液重建出19个指环病毒基因组,呼吸道36个,其中11个为两区室共享。全基因组层次聚类和热图显示,基因组主要按病毒物种聚类而非按解剖部位聚类,血液和呼吸道来源的基因组交错混合,表明不存在严格的区室分离,支持部分重叠模型。

讨论部分指出,本研究结果支持对急性呼吸道感染中TTV行为进行定量解释而非单纯组成解释。HRV相关的高TTV负担可能反映其伴随的黏膜炎症与全身免疫控制之间的不同平衡。年龄相关的差异符合生命早期指环病毒定植和群落演变的认识。研究局限性包括单中心设计、样本量有限、配对基因组比较仅5例以及缺乏纵向随访。研究结论为:在急性呼吸道病毒感染患者中,TTV载量和指环病毒组成提供了互补信息;HRV感染与最高TTV载量相关,年龄同时影响TTV载量和特定指环病毒物种分布;血液和呼吸道区室共享部分相同的指环病毒种群。这些发现支持将TTV载量和更广泛的指环病毒组分析作为临床呼吸道病毒学中宿主-病毒相互作用的辅助标志物进行进一步评估。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号