中国首次发现新型山羊托罗病毒GToV/SWUN/SC:基因组特征与流行病学意义

【字体: 时间:2025年08月28日 来源:Irish Veterinary Journal 3.1

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  本研究针对中国四川、重庆、云南等地山羊腹泻样本,通过病毒宏基因组学首次鉴定出新型山羊托罗病毒GToV/SWUN/SC(基因组28,457 nt),揭示其与藏羚羊托罗病毒(AToV)高度同源(96.73-96.79%),但与已知GToV/SZ株差异显著(88.43%)。研究通过RT-PCR检测发现35.9%的阳性率,证实该病毒在三省广泛流行,其S和HE蛋白的突变可能影响宿主适应性,为托罗病毒跨种传播机制研究提供新线索。

  

在动物病毒学领域,托罗病毒(Torovirus)作为尼多病毒目(Nidovirales)的重要成员,长期以来主要在马、牛、猪等家畜腹泻病例中被关注。然而,山羊群体的托罗病毒感染却如同蒙着面纱的谜题——尽管血清学证据提示其存在,但全球范围内仅香港地区于2017年报告过一株山羊托罗病毒GToV/SZ(KR527150.1),相关研究近乎空白。这种认知鸿沟使得山羊腹泻疫情的病原诊断存在盲区,更阻碍了对托罗病毒宿主适应机制的理解。

正是基于这一背景,Kegu Ji'e1等研究团队在《Irish Veterinary Journal》发表突破性成果。研究组敏锐注意到中国西南地区山羊腹泻的防控需求,通过系统的病毒组学分析和分子流行病学调查,不仅填补了中国山羊托罗病毒研究的空白,更发现该病毒与藏羚羊源毒株(AToV)的惊人相似性,为理解病毒跨物种传播提供了关键拼图。这项研究犹如打开潘多拉魔盒的钥匙,揭示了托罗病毒在偶蹄动物间复杂传播网络的一角。

研究采用三大关键技术:首先运用病毒宏基因组学对三省669份腹泻样本进行深度测序(Illumina NovaSeq 6000平台),通过metaSPAdes组装获得全长基因组;其次建立特异性RT-PCR检测体系(靶向N基因,灵敏度2.02×103 copies/μL),完成大规模流行病学筛查;最后采用SWISS-MODEL和PyMOL对HE蛋白进行三维结构建模,解析关键变异位点。

基因组特征分析

获得的全长28,457 nt基因组GToV/SWUN/SC(PQ368548.1)显示典型托罗病毒结构:六段开放阅读框(ORF1a、ORF1b、S、M、HE、N)。与AToV三株毒株的核苷酸同源性高达96.73-96.79%,但ORF1b、M、HE、N基因与GToV/SZ株差异显著(氨基酸同源性仅66.47-90.13%),提示中国流行株可能代表新的进化分支。

流行病学调查

RT-PCR检测显示总体阳性率达35.9%(240/669),其中四川(36.4%)、重庆(32.5%)、云南(35.3%)流行率相近。值得注意的是,8/9 surveyed farms呈现阳性,强烈提示GToV已成为中国西南山羊腹泻的重要病原体。

进化与重组分析

最大似然法系统发育树显示GToV/SWUN/SC与AToV形成独立进化支,与GToV/SZ株明显分离。尽管未检测到重组事件,但S1亚基(受体结合区)存在多个点突变,HE蛋白三维结构在三个区域呈现显著构象变化(图3A),包括活性口袋附近的氨基酸替换(图3B)。这些变异可能通过影响宿主细胞受体结合或膜融合效率,促进病毒跨物种传播至山羊群体。

这项研究的里程碑意义在于:首次证实GToV在中国山羊群体的广泛流行,其与AToV的高度同源性暗示藏羚羊可能是病毒的自然宿主;结构生物学分析揭示HE蛋白的适应性突变模式,为理解托罗病毒跨种传播提供分子基础;建立的RT-PCR检测体系为临床监测提供工具。未来需通过病毒分离培养验证其致病性,并扩大监测至其他偶蹄动物,以完整绘制托罗病毒在中国的生态传播图谱。

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