家养宠物比流浪宠物具有更高的病毒微生物组多样性：对城市群落组装的见解

《Microbiome》：Higher viral microbiome diversity in household than stray pets: insights into urban community assembly

　　

摘要

背景

城市化可能会改变伴侣动物的病毒组，这与人畜共患病监测相关，但城市家养/流浪宠物的病毒微生物组动态和组装驱动因素仍难以捉摸。挑战了流浪宠物必然携带更高病毒丰富度的传统观点，我们表征了上海猫狗的脊椎动物相关病毒组，以比较 vOTU 丰富度和群落组成，鉴定推定新型病毒谱系，并调查关键组装因素。

方法

使用整合宏组学方法，我们对上海家养和流浪猫狗的脊椎动物相关病毒组进行了分析。总共处理了 245 个粪便或直肠拭子样本，通过 VLP 富集、病毒 DNA 和 RNA 共提取、扩增和 Illumina 双端测序。使用四种互补工具（VirSorter2、DeepVirFinder、VirFinder、geNomad）鉴定病毒重叠群，通过 CheckV 验证，并通过分类学、系统发育学和统计学（阿尔法/贝塔多样性、RDA、网络共现）进行分析。

结果

我们的分析鉴定出 123 个脊椎动物病毒操作分类单元（vOTUs），来自包括 冠状病毒科、痘病毒科和 细小病毒科在内的多个科。与传统预期相反，家养狗在四个宿主组中表现出最高的 Chao1 丰富度，且显著高于家养猫、流浪猫和流浪狗（BH-FDR 校正后的 Wilcoxon 秩和检验，p?<?0.05）。然而，家养狗和流浪狗在整体病毒群落组成上没有显著差异（PERMANOVA，R²?=?0.07，p?=?0.115），表明狗的家养 - 流浪对比是特定于丰富度的，而不是广泛的组成转变。此外，家养狗携带了所有宿主特异性 vOTUs 的 73.7%（14/19），所有这些都属于 冠状病毒科，并显示出已知具有潜在人畜共患风险的病毒科中脊椎动物相关病毒最高的 vOTU 丰富度。我们进一步鉴定出 59 个推定新型病毒谱系，其与已知谱系的氨基酸相似性低于 80%。病毒群落表现出显著的宿主特异性（猫和狗之间 15% 的 vOTU 重叠）和网络分析中清晰的模块分离。多变量建模显示，病毒群落组成显著受社会环境因素（人口密度、绿地覆盖率）影响，凸显了宿主密度和城市绿化在病毒群落组装中的作用。

结论

这些发现区分了城市伴侣动物病毒组中病毒丰富度的升高与群落组成的分化，并强调需要将在健康一体监测框架中纳入宿主身份和城市环境背景。

视频摘要