斑羚感染羊肺腺瘤病毒(JSRV)和羊鼻腺瘤病毒(ENTV)发现与鉴定

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2020年新型冠状病毒在全球蔓延严重危害人类和动物的生命健康,近年来新发再发病毒性传染病越来越多,需要研究解决和疫病防控密切关注。病毒在自然界中长期存在于天然宿主,但从天然宿主中溢出到新的动物群体中就有可能引发疾病。一方面是新的动物群体缺乏对病毒的免疫,另一方面是病毒跨物种传播造成病毒基因突变和基因重组,致病性病毒是在原有病毒的基础上进化而来。家养动物和野生动物接触或者它们的生活区域产生交集就给病毒跨物种传播创造条件,有必要加强对野生动物病原的监控和进行病毒溯源研究,及早发现病毒和及时采取应对措施,以防止病毒性疾病的爆发和传播。斑羚被世界自然保护联盟(IUCN)列为濒危物种,喜马拉雅斑羚是国家2级保护动物。2020年初在云南白马雪山国家级自然保护区的喜马拉雅斑羚在非自然状况下大规模死亡。本研究通过斑羚死亡的症状选择了17种感染羊亚科的病毒设计引物用分子检测技术进行病原筛查,在斑羚中检测出了两株β-逆转录病毒:羊肺腺瘤病毒(JSRV-SL-NG)和羊鼻腺瘤病毒(ENTV-2-SL-NG)。JSRV-SLNG基因全长7917bp、ENTV-2-SL-NG基因全长7504bp,它们之间的全长基因相似度为96.74%。已有文献报道羊肺腺瘤病毒是引发绵羊肺腺瘤的病原,羊鼻腺瘤病毒是引发羊鼻腺瘤的病因,这两种病毒在绵羊和山羊中存在,会引发羊呼吸系统疾病。羊肺腺瘤病毒主要感染羊肺部组织并使肺上皮细胞癌变引发肿瘤,羊鼻腺瘤病毒主要感染羊上呼吸道组织并使上呼吸道组织癌变产生肿瘤,感染这两种病毒的羊会因为呼吸系统损伤直至丧失功能而死亡。我们首次在非自然死亡的野生羚羊中发现羊肺腺瘤病毒和羊鼻腺瘤病毒共同感染的现象。对JSRV-SL-NG和ENTV-2-SL-NG的全长基因研究表明:ENTV-2-SL-NG与四川黄山羊上发现的羊鼻腺瘤病毒ENTV-2CHN4基因相似度最高,达到了92.35%;JSRV-SL-NG与英国绵羊上报道的内源性羊肺腺瘤病毒en JSRV-3基因相似度最高,达到了92.91%。这两株病毒的核酸序列与已报道的JSRV和ENTV的基因相似度都没有超过93%。通过基因重组分析表明JSRV-SL-NG和ENTV-2-SL-NG的祖先可能发生基因重组后同源进化,导致了这两株病毒的核酸序列有较高的相似性。这两株病毒的“gag”基因相似度为93.1%,“pro”基因相似度为97.3%,“pol”基因相似度为98.1%,“env”基因相似度为85.5%。它们的“gag、pro、pol、env”基因编码的氨基酸和其他已报道的JSRV和ENTV表现出较高的突变现象。根据“pro”基因的高度保守性设计了Taq Man探针和引物并用已有的斑羚样本做验证,建立了ENTV-2-SL-NG和JSRV-SL-NG的荧光定量检测方法。这两株病毒的表面膜蛋白SU与猪、小鼠、水牛、山羊、人、绵羊、马、鹿、黄牛、狗10种动物的病毒受体透明质酸酶2(Hyal 2)分子对接结果表明:JSRVSL-NG可能更容易感染水牛、山羊、马、鹿、黄牛,ENTV-2-SL-NG可能更容易感染马和山羊。喜马拉雅斑羚主要分布在喜马拉雅山南部山麓,冬季斑羚羊群会迁徙到低海拔地区生活,可能与山羊或绵羊在同一个生态域接触,病毒由此流入斑羚羊群引发疾病。在喜马拉雅亚山地区冬季气候干燥且寒冷、植被稀少,生存环境恶劣,降低斑羚免疫力使病原容易入侵。斑羚一般在每年的11~12月份聚集繁殖后代,回归的斑羚可能会携带病原进入羊群。羊肺腺瘤病毒和羊鼻腺瘤病毒能通过空气传播,在聚集的羊群中更容易爆发。本研究依靠现有的病原学、病毒学和流行病学知识,立足于已发现的病毒基础知识,运用现代分子检测技术在未知病原的病死斑羚样本中找到了斑羚死亡的病因,可以为野生动物保护和疾病检疫提供基础知识。
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