《Transboundary and Emerging Diseases》:Ten Years Later: Molecular Detection and Circulation of Enteric Viruses in Italian Pig Herds
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肠道病毒感染仍是养猪业的主要挑战,尤其对幼龄动物,并构成潜在的人兽共患风险。在意大利先前调查开展十年后,研究人员进行了一项横断面研究,调查主要相同的病毒,以评估不同肠道病毒在意大利猪场的持续存在和循环。研究人员对来自意大利北部和中部12个猪场的240份无症状猪
肠道病毒感染仍是养猪业的主要挑战,尤其对幼龄动物,并构成潜在的人兽共患风险。在意大利先前调查开展十年后,研究人员进行了一项横断面研究,调查主要相同的病毒,以评估不同肠道病毒在意大利猪场的持续存在和循环。研究人员对来自意大利北部和中部12个猪场的240份无症状猪混合粪便样本进行了戊型肝炎病毒(HEV)、猪星状病毒(PAstV)、猪Kobuvirus(PKoV)、轮状病毒A(RVA)、杯状病毒(诺如病毒;NoV和札如病毒;SaV)和冠状病毒(CoVs)分析。总体而言,确认了肠道病毒的频繁循环,并常见同一样本中多种病毒的共同检出。PAstV和PKoV各在12个农场中的10个检出,其次是RVA在9个农场、HEV在6个农场、杯状病毒在1个农场;未检测到CoV RNA。PAstV、PKoV、HEV、RVA和杯状病毒RNA分别在70.0%、51.2%、27.1%、19.6%和1.3%的混合粪便样本中检出,61.7%的混合样本含有两种或以上病毒的RNA。杯状病毒很少检出,而未鉴定到CoVs,表明在研究农场或粪便样本中循环有限,后者主要与呼吸道疾病相关。使用广义估计方程(GEE)模型并考虑农场内聚集性,评估病毒检出与猪年龄、供应链归属和群体规模之间的关联。尽管粗混合样本水平检出频率在不同类别间存在差异,但未发现统计学显著关联。尽管与既往研究的比较应谨慎解释,因为采样农场和一些诊断方法并不完全相同,本研究证明几种肠道病毒在意大利猪场持续循环。结果强调分子监测对保障动物健康和评估跨物种传播风险的重要性。
研究背景方面,猪肉是消费量较高的动物产品,猪场是猪源食品生产安全的关键环节。为满足需求,养猪生产趋于集约化,动物饲养密度提高、周转加快,增加了疾病暴发易感性,使猪特异性和人兽共患病原在农场内增加。已有研究表明,星状病毒(AstV)、Kobuvirus(KoV)和戊型肝炎病毒(HEV)在欧洲猪场广泛存在,但长期趋势数据有限;HEV基因3型具有人兽共患意义。多种病毒常在健康动物中检出,提示亚临床地方性感染;病毒感染可致腹泻和死亡,尤其仔猪,造成经济损失和传播风险,涉及人兽共患病原时还增加人类风险。共感染常见,可能加重症状并促进病毒重组或突变。PAstV、札如病毒(SaV)和PKoV可在猪粪中检出,并与新生猪临床症状相关,但较大猪未必表现特异症状;NoV、SaV、RVA、HEV和CoVs等仍需持续监测。为此,研究人员在前期调查十年后开展横断面研究,更新意大利北部和中部猪场选定肠道病毒的分子检测和循环状况,并与约十年前调查进行描述性比较,同时将PKoV和CoVs纳入病毒谱,评估病毒检出与猪年龄及农场特征的关系并考虑聚集采样设计。研究共纳入2019—2025年12个农场的240份混合粪便样本,包括10个育肥场、1个自繁自养至育肥场和1个自繁自养至断奶场;6个农场位于意大利北部,6个位于中部;7个农场为此前HEV调查农场,5个于2025年采样;每场分析20份混合样本。结果显示肠道病毒频繁循环且共检出常见,PAstV和PKoV各在10/12农场检出,RVA在9个、HEV在6个、杯状病毒在1个农场检出,未检出CoV;PAstV、PKoV、HEV、RVA和杯状病毒RNA的池阳性率分别为70.0%、51.2%、27.1%、19.6%和1.3%,61.7%的池含两种及以上病毒RNA;未发现与年龄、供应链归属或群体规模的统计学显著关联。与既往比较需谨慎,但研究证明多种肠道病毒在意大利猪场持续循环,并强调分子监测对动物健康和人兽共患风险评估的重要性。
主要技术方法:采用横断面设计,240份猪混合粪便样本来自2019—2025年意大利北部和中部12个农场(10个育肥场、1个自繁自养至育肥场、1个自繁自养至断奶场;7个为此前HEV调查农场,5个于2025年采样),每场20份,每份由同栏或邻近栏10份新鲜粪便沉积物组成。以实时逆转录PCR(RT-qPCR)和/或逆转录PCR(RT-PCR)、nested PCR检测HEV、RVA、PKoV、PAstV、CoVs及NoV/SaV RNA;对部分阳性样本行Sanger测序、BLASTn比对和最大似然系统发育分析;用广义估计方程(GEE)模型评估年龄、供应链归属和群体规模与病毒检出/共检出的关联。
研究结果如下。3.1 调查病毒的检出与分布:通过检测240份混合粪便样本,除CoV外所有调查病毒均至少在1个农场检出;AstV和KoV各在10/12农场(83.3%)检出,RVA在9/12(75.0%)、HEV在6/12(50.0%)、杯状病毒在1/12(8.3%)检出;PAstV、PKoV、HEV、RVA和杯状病毒RNA分别检出168/240(70.0%)、123/240(51.2%)、65/240(27.1%)、47/240(19.6%)和3/240(1.3%),CoV均为阴性。207/240(86.3%)样本至少1种病毒阳性,59份(24.6%)为单一病毒,148份(61.7%)含至少2种病毒,其中108份(45.0%)为2种、29份(12.1%)为3种、11份(4.6%)为4种;常见组合为AstV+KoV(62份,25.8%;7个农场)、HEV+AstV(29份,12.1%;5个农场)和RVA+AstV(11份,4.6%;7个农场)。与前期调查的描述性比较中,AstV由67.4%变为70.0%,HEV由18.6%变为27.1%,RVA由4.1%变为19.6%,PKoV和CoV为本次新增检测,但采样和检测方法不同,解释需谨慎。3.2 与病毒检出和共检出相关的因素:通过农场校正GEE模型分析,未发现病毒检出与年龄、供应链归属或群体规模存在统计学显著关联;描述性上,101—140日龄组HEV(47.9%)、RVA(26.8%)和PAstV(90.1%)池阳性率较高,PKoV在该组为56.3%且各年龄组均较高;HEV在非供应链农场为53.3%对18.3%,PKoV在供应链农场为58.9%对28.3%,均不显著;至少2种病毒共检出在30—100日龄、101—140日龄和>140日龄分别为56.8%、87.3%和46.3%,GEE总体p=0.544;非供应链农场为65.0%对60.6%(p=0.868),>1000头猪场为70.8%对52.5%(p=0.408),均不显著。3.3 核苷酸序列分析:通过部分阳性样本测序和系统发育分析,28株AstV来自10个农场,除1株为PAstV2外均属PAstV group 4,核苷酸一致性(nt id)最高达95%,未见遗传分组与农场来源的清晰关联;HEV测序均属HEV-3,以3f为主,偶见3e和3c(各1个农场),3f进一步分为3f1和3f2,每个农场仅获得1株100% nt id的序列,并与意大利人、猪和野猪中已检出的HEV-3f相关;1株SaV(IT15)基于RdRp片段为基因VIII,与在线序列相似性低,最高85% nt id;同农场2株NoV为GII.11,与2018年意大利北部猪场检出的猪源序列相关;25株KoV均属PKoV,3D聚合酶基因序列间nt id为92.5%—100%,地理分布异质;10株RVA VP7基因中G2为4株、G5为4株、G9为1株、G11为1株,3株G2与人RVA同基因型相关,G5、G9和G11与猪RVA相关,部分农场为单一基因型,IT-12和IT-20分别呈G5+G11和G2+G5共循环。
讨论部分总结认为,病毒性疾病的重大暴发仍是养猪业持续挑战,胃肠道疾病常见于猪,尤其幼龄猪;猪中检出的病原约一半为具有人兽共患潜力的病毒,可通过直接或间接接触传播给人。因无法调查与十年前完全相同的农场,本次比较用于识别同一地理区域内的持续循环和分布模式,而非量化时间趋势。HEV检出27.1%且均为3f,3f是意大利人感染中的流行亚型;较前期18.6%高可能与RT-qPCR较nested RT-PCR更敏感、农场差异或时间流行病学变化有关。PAstV仍是最常检出病毒,支持其地方性流行;PKoV检出率与意大利及欧洲报告一致,无症状检出、广宿主和重组能力提示需持续监测。RVA池检出率高于前期个体流行率,但采样策略不同不可直接比较;G2和G9可感染猪和人,3株G2与人G2密切相关,其重配能力和与人源株的遗传相关性支持测序监测。NoV/SaV仅1个农场3份池检出,低检出与前次及既往猪杯状病毒零星发生一致。CoV未检出可能反映研究期间采样群内循环有限,但12个农场不具全国代表性;采样以较大猪为主、粪便检测非肠道CoV也可能影响。序列分析显示AstV同场内多株循环,HEV每场仅1株,SaV/NoV与在线序列相似性低提示毒株异质性高、参考数据有限或可能为新变异;NoV GII.11为典型猪基因型。共检出常见,混合样本可能反映不同动物感染,但不能排除单动物共感染,一些组合可能加重症状;猪肠道病毒组复杂,亚临床或地方性持续感染常见。监测提供有用信息,但评估时间变化还需农场管理和生物安全变化资料;过去十年欧洲猪生物安全关注增加,可能影响肠道病毒循环,但本研究未记录且未包括相同农场,差异应谨慎解释,不能排除生物安全变化(包括近期非洲猪瘟危机)的影响。局限包括仅12个农场、地理覆盖有限;混合样本评估农场级循环而非个体流行;年龄和管理关联有限且不显著;传统RT-PCR虽为成熟筛查方法,实时RT-PCR在监测和共感染定量方面更有优势;仅检测粪便,而猪CoV主要与呼吸道疾病相关。
研究结论部分翻译:结果表明,肠道病毒在采样农场中广泛分布,AstV和KoV最常检出,HEV和RVA在多个农场检出,杯状病毒不常见,CoV RNA在特定采样和检测条件下未检出;此外仅检测粪便样本,而猪CoV主要与呼吸道疾病相关。在检出病毒中,HEV具有明确的人兽共患作用,而PAstV、PKoV、猪NoV、SaV和RVA的人兽共患意义仍不明确。未来控制策略应结合加强农场生物安全与纵向分子监测。限制粪口传播的措施可能有助于降低感染压力。纵向农场采样、敏感分子检测、系统发育鉴定以及生物安全和管理数据的系统收集,也将有助于更可靠地评估病毒循环的时间变化和特定农场层面干预的效果。