猪病原感染组学：一种分析猪病原混合感染的新思路

我国是农业大国，猪的健康养殖与稳定生产对国民经济有重要影响。由于猪病的病种多、病原复杂、混合感染和隐性感染等复杂的疾病状态，以及不断出现新发病原或变异株，严重影响了我国养猪业的健康发展。鉴于临床多种病原协同致猪发病的现象较为普遍，仅监测感染猪的单一病原或少数几种主要病原并不能全面展现猪的感染状况。已经有较多的报道利用宏基因组与宏转录组技术检测病毒，但系统地从动物组织中发现病原微生物或未知病原、分析病原混合感染的相关性、探查病原感染谱与临床症状/病理剖检变化之间的关联性，较为全面地展示病原感染的相关信息，目前鲜有报道。

近期发表在《Microbiome》杂志的一项研究“A to‐tal infectome approach to understand the etiology of in‐fectious disease in pigs”，采集了我国136 头临床发病猪的样品和临床症状信息，建立了猪病原感染组学分析方法，较为系统地绘制了我国当前的猪病原感染谱，展现了猪病原混合感染的复杂现状。该研究利用宏转录组测序技术对临床样本进行病原微生物探查，共检测到34 种RNA 病毒、9 种DNA 病毒以及多种细菌、支原体和真菌。其中猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）、腹泻相关病原检出比例较高；也检测到了多种人畜共患病原微生物（如链球菌、戊型肝炎病毒、日本乙型脑炎病毒和伪狂犬病病毒）；首次发现了肺孢子虫的两个新种，暂命名为Pneumocys‐tissp.suis1 和Pneumocystissp.suis2。

该研究表明，在发病猪体内存在病毒、细菌、支原体或真菌的混合感染；PRRSV 在这些病原中的丰度相对较高，且与多种病原的共感染具有相关性（包括PCV2、副猪嗜血杆菌和猪鼻支原体），提示PRRSV 感染可以促进其他病原微生物的继发感染，导致猪的临床症状更为复杂，这与PRRSV 引起机体的免疫抑制有关。本研究还对宏转录组测出的病原基因组序列进行了遗传进化分析，发现多种病毒存在不同的基因型（或亚型），且可以显示出病毒株的遗传多样性和优势流行株的类型。在多种病原混合感染的情况下，发病猪的临床症状更加复杂，单一病原感染所致的典型临床症状并不多见。通过对发病猪临床症状及其对应的病原感染谱进行关联性分析，发现同一临床症状与多种病原微生物感染相关，相同病原的感染（单一病原感染或多病原混合感染）也可以诱发多种临床症状；发病猪组织的病理变化及其对应的病原感染谱也是如此。。

该感染组学分析方法的建立，不仅能够系统地从动物组织中发现病毒、细菌、支原体或真菌等病原或未知病原，定量地分析各病原的丰度，而且能根据基因序列进行病原的遗传特征分析。进一步分析多病原的混合感染情况，还可以发现致猪发病的主要病原。将多病原混合感染与其致宿主的临床症状和组织病理变化作关联性研究，能够较为全面地展示病原感染的相关信息。该分析方法将为系统了解病原感染谱、病原混合感染及其致病特征之间的关联性提供重要的技术支撑。