山东省猪δ冠状病毒的分离鉴定与遗传进化分析

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猪δ冠状病毒(Porcine Deltacoronavirus,PDCoV)又名猪丁型冠状病毒,其归类于冠状病毒科冠状病毒属,主要引起猪出现呕吐、腹泻和脱水等症状,是一种新型接触性肠道传染病。2012年,在我国香港地区出现首例PDCoV感染病例,2014年开始在美国俄亥俄州呈现大范围流行。此外,PDCoV常与猪流行性腹泻病毒(PEDV)及猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)等腹泻病毒混合感染,给该病的防治带来了极大挑战。近年,PDCoV开始广泛流行于我国各地,严重阻碍了养猪业发展,由于目前尚无商品化疫苗及特效药,因此加强疾病预防仍是我国控制该病流行的重要手段。因此,调查当前山东地区猪群中主要流行的病毒性腹泻病原及PDCoV的流行情况,分离PDCoV并分析其基因组遗传进化信息对疾病的防治、疫苗的制备和建立检测方法有着重要的临床意义。本研究利用RT-PCR对2019~2021年山东泰安、济南、临沂、青岛及枣庄等地采集的1043份猪腹泻病例的样品进行猪病毒性腹泻病原检测,结果显示,PDCoV、PEDV及共感染检出率分别为12.28%(128/1043)、42.1%(439/1043)和4.21%(44/1043),而TGEV等其他腹泻病毒未检出。从导致山东部分地区猪腹泻病原的检出率来看,引起山东部分地区猪病毒性腹泻的病原主要是PEDV,其次为PDCoV。经临床观察及剖检PDCoV阳性仔猪,可见病猪消瘦,胃内含未消化乳凝块、胃壁充血溃疡、肠道充血及出血等病变。组织病理学观察发现小肠肠绒毛坏死脱落且黏膜固有层严重充血出血,肌肉层及浆膜面血管充血及出血,胃黏膜上皮细胞坏死脱落,绒毛缩短等病变。利用猪肾(LLC-PK1)细胞从PDCoV阳性病料中成功分离鉴定了两株PDCoV毒株,将其命名为SDTA01-2021与SDTA02-2021。两分离株P12细胞毒在LLC-PK1细胞的滴度测定表明,SDTA01-2021株TCID50为10-5.19/0.1 mL,SDTA02-2021株TCID50为10-5.61/0.1 mL。绘制分离株的生长曲线,发现在感染8h后,病毒滴度呈上升趋势,感染24 h后,两分离株病毒滴度均达到最高(2.57×1012/mL及2.82×1012/mL)。待细胞出现病变时,利用RT-PCR对两株分离株的S、E、M及N基因进行扩增及测序,并将其与国内外参考株进行遗传进化分析和生物信息学分析。结果表明,分离株S基因与国内参考株的同源性为97.2%~99.7%,明显高于与美国和东南亚地区等国外参考分离株的同源性。遗传进化树结果表明分离株与美国、东南亚地区等国外毒株位于不同分支,仅与中国流行毒株位于同一分支,与CH-SDLY52-2021和CHN-SC2015等中国分离毒株亲缘关系最近,表明分离的毒株为中国分支中的流行毒株。经序列比对分析发现本研究中的分离株与中国株存在相同特征的缺失突变点,即在S氨基酸序列的第52位存在天冬氨酸(N)的缺失,具有中国流行毒株的突变特征,而美国及东南亚地区等国外PDCoV分离株均未出现缺失。除此之外,在分离株的S基因中还存在其独有的变异位点,而E、M及N基因中并未发现与国内流行株类似的突变情况。通过B细胞抗原表位预测分析,两分离株S蛋白均存在49个潜在B细胞抗原表位,大部分存在于蛋白的S1(1~522aa)区域。本研究旨在了解当前山东省部分地区猪群中主要的猪腹泻病原及PDCoV流行情况,明确该病流行特点,进一步分析PDCoV分离株主要基因的分子特征及遗传变异情况,为后续相关疫苗制备及疾病防治奠定重要基础,具有重要的临床意义和潜在应用价值。
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