《Animals》:First Isolation and Genomic Characterization of BVDV-1c in Przewalski’s Gazelle (Procapra przewalskii) from the Qinghai–Tibet Plateau, China
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普氏原羚(Procapra przewalskii)是中国青藏高原特有的濒危有蹄类动物。随着栖息地改变及与家养家畜接触日益密切,跨物种病原体传播风险升高,但该物种感染性疾病研究有限。研究人员对青海某保护中心两只死亡普氏原羚进行病原筛查,针对绵羊肺炎支原体(My
普氏原羚(Procapra przewalskii)是中国青藏高原特有的濒危有蹄类动物。随着栖息地改变及与家养家畜接触日益密切,跨物种病原体传播风险升高,但该物种感染性疾病研究有限。研究人员对青海某保护中心两只死亡普氏原羚进行病原筛查,针对绵羊肺炎支原体(Mycoplasma ovipneumoniae)、产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)毒素基因、溶血性曼氏杆菌(Mannheimia haemolytica)、肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)、丝状支原体山羊亚种(Mycoplasma capricolum subsp. capripneumoniae)、多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida)、小反刍兽疫病毒(PPRV)、牛病毒性腹泻病毒(BVDV)及传染性牛鼻气管炎病毒(IBRV)采用PCR与RT-PCR检测,两只个体组织均检出BVDV核酸,其余靶标阴性。病毒在Madin–Darby牛肾(MDBK)细胞成功分离,经RT-PCR确认,全基因组测序命名为QH-PSYL-2026。基于全长基因组与5′UTR序列系统发育分析归为BVDV-1c亚型。其5′UTR与当地牛源BVDV菌株100%一致,提示野生动物与家畜间流行病学关联。结合临床症状、大体病理与实验室结果,病例符合BVDV感染为主要推定病因。此为普氏原羚中BVDV感染、病毒分离及基因组表征的首报,凸显家畜相关病原体对高原野生动物潜在威胁,为疾病监测与保护管理提供基线数据。
研究背景方面,普氏原羚(Procapra przewalskii)为中国青藏高原青海湖周边特有濒危有蹄类,属国家一级重点保护野生动物,种群因历史狩猎、生境破碎化及人为干扰而剧减,虽经自然保护区建设与迁地保护有所恢复,但种群规模小、遗传多样性低、生态脆弱性高。青藏高原畜牧业扩张使家牦牛、藏系绵羊与野生有蹄类生境重叠加剧,跨物种病原体溢出的风险上升。牛病毒性腹泻病毒(Bovine viral diarrhea virus,BVDV)属黄病毒科(Flaviviridae)瘟病毒属(Pestivirus),是牛、羊等家养反刍动物全球流行病原,可致发热、腹泻、黏膜糜烂、繁殖障碍及免疫抑制,并能在免疫耐受个体形成持续感染(Persistent Infection,PI)成为水平传播储库;该病毒宿主谱广,已在鹿科、野羊及多种羚羊中获分子与血清学证实,但普氏原羚对BVDV的易感性与临床结局此前完全未知,且青海湖区域长期缺乏野生有蹄类与同域家畜间系统性病原监测数据。在此背景下,研究人员于2026年5月对青海普氏原羚保护研究中心自然放牧条件下死亡的一雄一雌成年普氏原羚开展死因溯源。
样本队列来源于上述保护中心同群自由采食、与邻域家羊及牦牛频繁接触的死亡普氏原羚各1只,同群其余个体无临床异常。主要关键技术方法包括:无菌采集肝、脾、肺、肾、肠等器官组织进行核酸提取与反转录;采用PCR/RT-PCR多重病原筛查面板(覆盖9种病毒与细菌靶标),其中小反刍兽疫病毒(PPRV)用一步实时荧光定量RT-PCR(TaqMan探针法),BVDV与IBRV用常规RT-PCR;阳性组织匀浆接种MDBK细胞进行病毒分离与连续盲传,观察细胞病变效应(Cytopathic Effect,CPE)并以间接免疫荧光(IFA)确证;分离株进行全基因组下一代测序(NGS)组装;基于全长基因组与5′UTR用最大似然法(ML)构建系统发育树并判定亚型。
研究结果部分,解剖发现(Necropsy Findings)中两只个体均以肺充血、胃壁充血、肠系膜出血及胃黏膜出血性溃疡为主,肝脾胃肾大体无显著异常,提示感染性脑呼吸道与消化道病损。产气荚膜梭菌毒素基因与绵羊肺炎支原体检测(Detection of Mycoplasma ovipneumoniae and Clostridium perfringens Toxin Genes)显示仅α毒素基因(cpa)阳性,β(cpb)、ε(etx)毒素及支原体阴性,且同场无症状绵羊亦携cpa,故排除其为致死主因。溶血性曼氏杆菌、肺炎克雷伯菌、丝状支原体山羊亚种、多杀性巴氏杆菌检测(Detection of Mannheimia haemolytica, Klebsiella pneumoniae, Mycoplasma capricolum subsp. capripneumoniae, and Pasteurella multocida)在肺脾组织中均无扩增,排除常见细菌性呼吸道病原。PPRV、BVDV、IBRV检测(Detection of PPRV, BVDV, and IBRV)中PPRV实时PCR阴性、IBRV阴性、BVDV特异条带阳性,锁定BVDV为首要候选病原。病毒分离与鉴定(Virus Isolation and Identification)经MDBK三轮盲传获稳定CPE(细胞圆缩、胞质颗粒化、核固缩、脱壁),培养上清RT-PCR阳性,IFA见绿色荧光,分离株命名QH-PSYL-2026。病毒基因组测序与系统发育分析(Viral Genome Sequencing and Phylogenetic Analysis)表明两孤立株5′UTR完全一致且与原始组织直接扩增序列相同;QH-PSYL-2026全长基因组ML树归为BVDV-1c,5′UTR与实验室牦牛源BVDV 100%同源,与已知BVDV-1c参考株(KF896608.1、MT002667.1、ON337882.1、MT079816.1)氨基酸相似度>90%;NS2-3区无大片段插入缺失但存35个氨基酸替换(含NS2羧基端F1545S及NS2-3交界附近聚集变异),序列相关性提示其与致细胞病变表型可能有关但需实验验证。
讨论部分指出,普氏原羚作为牛科近缘种固有易感BVDV,青海湖区域牦牛与藏羊BVDV抗体阳性率高,PI家畜为病毒溢出来源的合理假设;QH-PSYL-2026的5′UTR与基因组高度同源当地家畜株,构成跨物种传播分子证据,且系青海省首次BVDV-1c分子记录。研究局限包括仅2例死亡个体、缺全群血清学横断面、缺家畜纵向监测故无法定论传播方向、未做组织病理学及免疫组化、未涵盖牛副流感病毒3型等其余呼吸道病原,故病理损伤不能单独归因于BVDV但核酸一致检出与其余病原阴性构成强支持。研究人员强调应将BVDV纳入保护地例行监测,对普氏原羚与周边家畜同步筛查并强化界面生物安全。
结论部分翻译如下:本研究报道普氏原羚中自然感染BVDV-1c的首次检测、分离及全基因组表征。毒株QH-PSYL-2026完整基因组与5′UTR序列同当地牛源及牦牛源分离株极高一致,为野生动物-家畜界面流行病学关联提供分子证据。结果拓展BVDV已知宿主范围,警示家畜相关病原体对青藏高原濒危物种之潜在威胁。研究支持将BVDV监测嵌入普氏原羚及同域家畜常规健康计划,并施行强化生物安全以削减跨物种传播风险,为普氏原羚保护管理及高原生态系统疫病防控提供科学基底。论文发表于《Animals》。