中国流行的PEDV:共感染和遗传多样性
2020-01-15SuMing-jun,LiChun-qiu,QiShan-shan
猪流行性腹泻(PED)是由猪流行性腹泻病毒(PEDV)引起的一种肠道传染病,对哺乳仔猪致死率可达100%,是导致我国哺乳仔猪高死亡率的“头号杀手”。PEDV 属于冠状病毒科、冠状病毒属,是一种具有囊膜的单股正链RNA 病毒,其基因组由4个结构蛋白和17 个非结构蛋白组成。其中,S 蛋白在病毒侵入宿主细胞和诱导机体产生中和抗体过程中发挥重要作用,因此S 蛋白的突变与病毒的致病性高度相关。PEDV 的变异以及PEDV 与其它病原的共感染是难以防控PED 的重要因素。
近期发表于《Transboundary and Emerging Diseases》的研究报道对PEDV 分子流行病学进行了系统分析。该研究对2015 年~2018 年来源于中国100 个猪场的543 份仔猪腹泻样品进行了PEDV 与其它病原共感染分析和基于S1 基因的遗传进化分析。结果显示,PEDV 的总阳性率为66.85%,阳性猪场率为100%。共感染分析显示,中国腹泻仔猪平均感染4种猪肠道病原,其中PEDV 与PKV(81.55%)、PTV(62.53%)、PBoV(55.65%)、PEV(44.08%)以及TTSuV-2(36.36%)存在较高的共感染率。统计学分析显示,PEDV 引起的仔猪腹泻症状与共感染PEV、TTSuV-2 呈高度相关性(p<0.05)。基于S1 基因的遗传进化树显示,鉴定的147 个PEDV 毒株均属于GⅡ群,其中2011-2015 PEDV 毒株主要属于GⅡa 群、2017-2018 PEDV 毒株主要属于GⅡb 群。
为了进一步分析PEDV S1 蛋白的遗传演化规律,该研究对201 个中国PEDV 毒株(147 鉴定毒株和54 个参考毒株)的S1 蛋白进行比较与分析。结果显示,PEDV S1 蛋白的氨基酸突变主要集中在S1-NTD 区 域。2015 年~2018 年S1 蛋 白 平 均 氨 基 酸突变率呈逐年升高趋势。此外,S1 蛋白出现21 个新氨基酸突变位点(L14I、A193S、R195N、D223G、T379I、G432S、 E640V、 F674V、 D683A、 P770L、 T781M、 V77A、H110Y、 A112S、 I154T、 S246L、 D304G、 A331V、 Y610H、A612D、K637T)。PEDV S1 蛋白结构分析显示,与经典毒株CV777 相比,PEDV 变异株S1 蛋白结构出现明显变化,主要集中在S1-NTD 区域(55~64、113~120、130~142、157~165)。另外,PEDV 毒株HLJ/2015/DP1-1 出现4 个氨基酸缺失(DELY377NST),PEDV毒株JL/2016/47a(b),出现4个氨基酸插入(ING381QRS),且S1 蛋白结构出现不同程度的改变,而PEDV 毒株LN/DT/2016/510a 在S1-RBD 区域出现8 个氨基酸缺失(DELN553VTNSYGY),并且S1 蛋白的RBD 区域结构出现明显改变。
该研究揭示了2015 年~2018 年中国部分地区PEDV 感染情况及其遗传演化特征,证实了PEDV呈现较高的感染率,与多种猪肠道病原存在共感染,并呈现遗传多样性,为PEDV 分子流行病学等相关研究提供了有价值信息。