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为探究坦布苏病毒(TMUV)传播,研究人员对泰国动物园海豚展开研究,发现自然感染病例,意义重大。
### 坦布苏病毒新发现:从禽类到海豚的跨物种感染之旅
在神秘的病毒世界里,跨物种传播一直是备受瞩目的焦点,它如同隐藏在暗处的 “幽灵”,随时可能给动物和人类健康带来巨大威胁。坦布苏病毒(Tembusu virus,TMUV)作为一种新兴的黄病毒,原本主要在禽类中 “肆虐”,引发诸如鸭子产蛋量下降、严重神经系统疾病等问题,给家禽养殖业带来了沉重的经济损失。然而,近年来,科学家发现它似乎并不满足于只在禽类中 “兴风作浪”,有迹象表明其可能具有感染哺乳动物的能力,这一发现让人们对它的潜在危害充满担忧。但一直以来,TMUV 在哺乳动物中的自然感染情况却鲜为人知,它是否真的能在哺乳动物群体中 “扎根” 并传播?这成为了科学界亟待解决的谜题。
为了揭开这个谜题,来自泰国朱拉隆功大学兽医学院、中国农业科学院长春兽医研究所等多个研究机构的研究人员携手合作,针对泰国某动物园内感染疾病的海豚展开了深入研究。他们的研究成果发表在了《Scientific Reports》上,为我们认识 TMUV 的传播机制和潜在风险提供了关键线索。
在本次研究中,研究人员主要运用了高通量测序、定量逆转录聚合酶链反应(RT-qPCR)、病毒分离培养、免疫组化(IHC)以及透射电子显微镜(TEM)技术等关键方法。他们从患病海豚的组织样本中提取核酸,利用高通量测序寻找潜在病原体;通过 RT-qPCR 检测和定量 TMUV;将病毒在 Vero 细胞中分离培养,观察其特性;运用免疫组化技术定位病毒抗原;借助透射电子显微镜观察病毒的超微结构 。
研究结果如下:
- TMUV 的检测与基因组分析:通过高通量测序,研究人员在患病海豚的脑组织和肺组织中发现了 TMUV 的基因组,并成功获得了 10,963-bp 的 TMUV 基因组序列,提交至 GenBank 数据库。RT-qPCR 检测结果显示,三只患病海豚均呈 TMUV 阳性,且部分基因组序列与高通量测序结果一致。基因组分析发现,海豚体内的 TMUV 与中国蚊子中发现的 YN2020 毒株核苷酸相似度高达 98.95%,但 E 基因存在独特的氨基酸突变。系统发育分析表明,海豚体内的 TMUV 属于 TMUV 第 3 群,与中国蚊子中的毒株亲缘关系较近。此外,对 2019 年以来的海豚存档样本进行回顾性检测发现,TMUV 在海豚群体中可能持续存在和传播12。
- 病理组织学变化:对患病海豚的大脑进行组织病理学检查发现,均呈现非化脓性脑炎特征,表现为淋巴细胞和浆细胞围绕血管周围浸润、胶质细胞增生等,但病变程度在个体间存在差异。在肾脏和肺脏中,部分样本出现了一些病变,但这些病变可能与 TMUV 感染无关,更像是背景性变化。
- 病毒载量与分布:利用 RT-qPCR 检测不同组织中的病毒载量,发现海豚 1 号的肺、脑、肾和脾脏中病毒载量较高,而海豚 2 号和 3 号的病毒载量主要集中在脑部。免疫组化检测显示,TMUV 抗原主要定位于神经元和星形胶质细胞中,且在脑部血管周围的炎症细胞中,CD3 阳性的 T 淋巴细胞是主要的炎性细胞34。
- 病毒分离与超微结构观察:研究人员成功在 Vero 细胞中分离出 TMUV,感染后的细胞出现了明显的细胞病变效应(CPE),表现为细胞变圆、脱落等。透射电子显微镜观察发现,感染 TMUV 的细胞出现了细胞核和细胞膜受损、细胞质细胞器肿胀、染色质浓缩等变化,在细胞内的高尔基体、内质网以及细胞质囊泡中均观察到了病毒粒子56。
综合研究结果与讨论可知,此次在海豚中发现 TMUV 的自然感染病例意义非凡。一方面,这为我们了解 TMUV 的进化、传播规律以及跨物种传播机制提供了重要依据。病毒在不同物种间的传播往往伴随着复杂的进化过程,而海豚感染 TMUV 的现象提示我们,该病毒的宿主范围可能比我们之前认为的更广,它或许具备更强的适应能力,能够突破物种屏障感染更多类型的动物。另一方面,这一发现也为公共卫生安全敲响了警钟。由于 TMUV 已被证实具有感染哺乳动物的能力,并且在人类血清和咽拭子中也检测到了相关抗体和病毒 RNA,这意味着它存在潜在的人畜共患病风险。虽然目前尚未发现该病毒在人类中广泛传播,但我们绝不能掉以轻心,需要加强对该病毒的监测和研究。
同时,研究人员也指出,本次研究还存在一些局限性。例如,虽然发现了海豚体内 TMUV 的 E 基因存在独特突变,但这些突变究竟是病毒在细胞培养过程中产生的,还是为了适应哺乳动物宿主而发生的真实变化,目前尚不清楚。此外,关于 TMUV 在自然环境中的传播途径、感染机制等方面,仍有许多问题有待进一步研究。
总体而言,这项研究犹如一盏明灯,为我们照亮了 TMUV 研究领域的部分黑暗角落,但前方仍有漫长的道路需要探索。未来,研究人员需要开展更多深入的研究,以便更全面地了解 TMUV 的特性,制定出更有效的防控策略,保护动物和人类的健康。