中国山东新发现的赤家河病毒:揭开伊夫病毒科新成员的神秘面纱及其潜在影响

【字体: 时间:2025年02月19日 来源:Heliyon 3.4

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  为了解蚊子携带病毒的情况,山东第二医科大学等研究人员开展了对蚊子相关病毒的研究。他们发现了赤家河病毒(Chijiahe virus),该病毒属于伊夫病毒科(Iflaviridae),在蚊子中有一定携带率。这有助于了解病毒遗传多样性等,为公共卫生防控提供依据。

  在自然界中,蚊子就像一个个隐藏的 “小恶魔”,看似毫不起眼,却在全球生态系统中扮演着复杂的角色。它们不仅是授粉者、食物链中的一环,更是众多病原体的传播媒介。已知全球蚊子种类超 3000 种,由蚊子传播的病毒已发现 260 多种,分属于不同病毒家族,像黄病毒科(Flaviviridae)、披膜病毒科(Togaviridae)等。这些病毒在自然界形成复杂生态循环,严重威胁人类和全球公共卫生。
山东,这片气候适宜蚊子繁衍的土地,平均相对湿度 64.50%,年降水量 676.5mm ,当地常见 20 多种蚊子,包括三带喙库蚊(Culex tritaeniorhynchus)、白纹伊蚊(Aedes albopictus)等。同时,这里也是多种蚊子传播病毒的 “栖息地”,如登革病毒(Dengue virus)、日本脑炎病毒(Japanese encephalitis virus)等。随着气候变化,虫媒病毒的威胁日益增加,其地理分布和毒力不断扩大,新病毒也不断涌现,这使得监测和防控工作变得愈发重要。

为了深入了解这片区域蚊子携带病毒的情况,山东第二医科大学、潍坊人民医院以及宿迁第一医院的研究人员展开了一项重要研究。他们的研究成果发表在《Heliyon》杂志上,为我们揭开了一种新型蚊子相关病毒 —— 赤家河病毒(Chijiahe virus)的神秘面纱。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先,在样本采集方面,于 2022 年 7 - 8 月,在山东烟台莱州市赤家河沿岸设置 6 - 8 个采样点,用紫外线诱捕灯在猪场附近捕获蚊子,经处理后,按种类和采集地点分组。同时采集附近猪的血清样本。其次,运用核酸提取技术,提取蚊子和血清样本核酸。然后通过构建文库、高通量测序及序列比对,筛选出可能的病毒序列。最后利用实时定量逆转录 PCR(RT-qPCR)和巢式 PCR(nested PCR)检测赤家河病毒,并尝试在细胞系中分离病毒。

研究结果如下:

  1. 蚊子样本采集与病毒核酸鉴定:研究人员共采集 2910 只雌蚊,鉴定出中华按蚊(Anopheles sinensis)、骚扰阿蚊(Armigeres subalbatus)和致倦库蚊(Culex quinquefasciatus)三个种类。其中致倦库蚊数量最多,占总数 77.60%。将蚊子分为 65 组后,发现 10 组携带赤家河病毒,致倦库蚊和骚扰阿蚊的最低感染率(MIR)分别为 0.35% 和 0.30% ,两者阳性率无显著差异。
  2. 赤家河病毒基因组分析:成功测序赤家河病毒全编码区,其基因组为 9654 个核苷酸的单链 RNA(ssRNA),含一个开放阅读框(ORF),编码 2729 个氨基酸的多聚蛋白,预测可编码衣壳蛋白(CRPV capsid superfamily protein)、RNA 解旋酶(RNA helicase)和依赖 RNA 的 RNA 聚合酶(RdRp)。与已知病毒蛋白氨基酸序列比对显示,与卡法克斯病毒(Carfax)、祥云类小 RNA 病毒 4(XiangYun picorna-like virus 4)和节肢动物伊夫病毒(Arthropod iflavirus)有一定相似性,表明其可能是新病毒。
  3. 动物血清核酸鉴定:对 28 份猪血清样本检测,4 份呈阳性,阳性率 14.3% ,但由于 Ct 值接近检测阈值且巢式 PCR 未扩增出目标片段,无法确定猪是否感染及病毒血症情况。
  4. 病毒分离:尝试从阳性样本中分离病毒,接种到 C6/36、BHK - 21 和 Vero 细胞系,均未观察到细胞病变效应(CPE),且首次传代后细胞培养上清液未检测到病毒核酸,可能是初始病毒粒子数低、病毒与细胞结合不足或细胞膜表面受体不兼容等原因。
  5. 系统发育分析:基于 RNA 解旋酶序列进行系统发育分析,发现赤家河病毒与节肢动物伊夫病毒在伊夫病毒科内形成单系分支,两者进化关系密切,且所测病毒序列核苷酸同一性达 99.4% - 100%。

综合研究结论和讨论部分,赤家河病毒的发现意义重大。一方面,它丰富了蚊子相关病毒的种类,为研究病毒进化和遗传多样性提供了新对象。另一方面,虽然目前其在蚊子中携带率较低,但能在多种蚊子中检测到,且蚊子宿主广泛分布,提示该病毒可能有更广泛传播潜力。不过,关于病毒能否感染猪及其他动物、在动物体内的复制动态、对人类的感染风险等问题仍有待进一步研究。未来研究可聚焦于血清学调查、前瞻性队列研究,评估病毒在动物和人群中的感染情况,为公共卫生防控提供更充分的依据。
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