回顾性筛查揭示Rustrela病毒、博尔纳病病毒1型与蜱传脑炎病毒的跨种传播感染
《BMC Veterinary Research》:Spillover infections by rustrela virus, borna disease virus 1 and tick-borne encephalitis virus revealed by retrospective screening of mammalian encephalitis of unknown origin
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时间:2025年11月16日
来源:BMC Veterinary Research 2.6
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本研究针对191例不明原因淋巴细胞性脑膜脑炎的哺乳动物病例,通过RT-qPCR、原位杂交与免疫组化技术,首次发现Rustrela病毒(RusV)可感染鬃狼(Canidae新宿主),并证实RusV、博尔纳病病毒1型(BoDV-1)及蜱传脑炎病毒(TBEV)在猫、马、犬等物种中的溢出感染。研究强调了这些病毒在神经系统疾病中的潜在作用,为动物公共卫生监测提供关键数据。
在动物医学领域,淋巴细胞性脑膜脑炎是一种常见的神经炎症病理改变,但其病因往往难以明确。近年来,新发病毒性人畜共患病的频繁出现警示我们,病毒跨物种传播(即“溢出感染”)可能成为导致动物突发神经系统疾病的重要原因。然而,由于这类感染通常表现为散发病例,且病理特征缺乏特异性,许多由病毒引起的脑炎病例在常规诊断中容易被遗漏。为此,一个由德国柏林自由大学等单位组成的研究团队开展了一项大规模的回顾性研究,旨在系统筛查历史上那些病因不明的动物脑炎病例,探寻其背后是否隐藏着诸如Rustrela病毒(RusV)、博尔纳病病毒1型(BoDV-1)、蜱传脑炎病毒(TBEV)乃至高致病性禽流感病毒(HPAIV) H5亚型等已知病毒性病原体的踪迹。这项研究结果发表于《BMC Veterinary Research》期刊。
为了回答上述问题,研究人员从柏林自由大学兽医病理学研究所的诊断档案库(1989–2024年)中,筛选出191例表现为淋巴细胞性脑膜脑炎且病因不明的哺乳动物病例,涵盖犬、猫、马、牛、羊等19个物种。研究采用逆转录定量PCR(RT-qPCR)技术对存档的福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)脑组织样本进行四种病毒核酸的初步筛查。对RT-qPCR阳性样本,进一步通过RNA原位杂交(针对RusV)或免疫组织化学(针对BoDV-1和TBEV)技术在细胞水平定位病毒RNA或抗原。此外,成功获取病毒核酸的样本还进行了部分基因组测序和进化分析,以追溯病毒来源和基因型。
研究结果
病毒RNA的回顾性检测
研究发现,RusV感染存在于被检测的多种动物中:两只鬃狼中的一只(50%)、50只猫中的两只(4.0%),以及唯一的一头驴。博尔纳病病毒1型(BoDV-1)则在八匹马中的三匹(37.5%)中被检出。蜱传脑炎病毒(TBEV)仅在78只狗中的一只(1.3%)中发现,该病例可追溯至1995年。所有样本中均未检测到甲型流感病毒(IAV)RNA。值得注意的是,除鬃狼样本为新鲜冻存组织、病毒载量较高(Cq值25.74)外,其余FFPE样本因RNA降解,Cq值普遍较高(>35)。
病毒序列分析与地理分布
对获得的RusV部分基因组序列(p150编码区)进行进化分析显示,所有4个阳性病例的病毒序列均属于基因型1B,该型病毒已知在德国柏林-勃兰登堡地区流行。序列与来自同一地区此前报道的猫、驴和沙袋鼠的RusV序列高度同源,提示存在地方性流行和本地感染源。例如,来自一只猫(Case#3)的序列与柏林另一只猫的序列相似度达99.3%。来自鬃狼(Case#4)和另一只猫(Case#2)的序列彼此高度相似(99.3%),且与柏林东北部动物园一只沙袋鼠的序列密切相关。对一匹BoDV-1阳性马(Case#7)的成功测序显示,其病毒序列属于博尔纳病病毒1型的进化支4.BB,该支系病毒已知在勃兰登堡州西北部流行。由于样本降解,未能成功获得TBEV阳性犬样本的足够序列进行深入分析。
组织学病变与细胞病毒分布
所有病毒阳性病例的组织学检查均证实存在淋巴细胞性脑膜脑炎,表现为血管周围淋巴细胞套袖现象,严重程度从轻度到重度不等。病毒特异性检测(ISH/IHC)证实了RT-qPCR的结果,并显示所有三种病毒主要定位于神经元。RusV RNA信号(红色颗粒)主要分布在大脑灰质(尤其是海马体)和小脑的神经元胞浆中,但与炎症区域的直接关联性较弱。BoDV-1抗原(N和P蛋白)在马脑组织中呈斑片状或弥漫性分布,见于神经元胞体和神经突,与炎症区域的关联比RusV更密切。TBEV抗原仅见于散在的神经元胞浆中,数量较少,部分阳性神经元周围可见卫星现象(卫星细胞增多)。
结论与讨论
本研究通过系统性回顾性筛查,揭示了Rustrela病毒(RusV)、博尔纳病病毒1型(BoDV-1)和蜱传脑炎病毒(TBEV)在多种哺乳动物中引起的溢出感染病例。最重要的发现之一是首次将RusV的宿主范围扩展至犬科动物,证实鬃狼可感染并死于RusV引起的脑炎。此外,研究确认了猫和马分别是RusV和BoDV-1的重要溢出感染宿主,而TBEV在犬中引起致命性脑炎的情况较为罕见。
病毒序列分析强有力地支持了地方性流行的观点。RusV和BoDV-1的序列均与研究区域(柏林-勃兰登堡及周边)已知的地方性病毒株高度同源,表明感染源于本地病毒库。对于RusV,黄颈姬鼠被认为是其潜在的储存宿主,所有阳性动物均有户外活动史,间接支持了从啮齿类动物溢出的假设。
研究结果具有重要的动物卫生和公共卫生意义。首先,它强调了在诊断不明原因的动物神经系统疾病时,应考虑包括RusV在内的新发病毒性病原体,特别是对于有户外活动史的动物。其次,鉴于BoDV-1的人畜共患潜力和RusV宿主范围的不断扩大,持续监测这些病毒在动物种群中的分布和动态至关重要。最后,本研究展示的回顾性筛查策略(结合RT-qPCR、ISH/IHC和测序)为未来调查类似病原体提供了可借鉴的方法学框架。
尽管存在样本RNA降解可能影响检测灵敏度等局限性,但本研究无疑增进了我们对几种重要病毒性动物神经病原体流行病学和病理学的理解,为预防和控制其潜在的传播风险提供了科学依据。
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