秘鲁库斯科地区小型家庭农场豚鼠中人畜共患RNA病毒的分子检测及其传播风险研究

《One Health》:Molecular detection of zoonotic RNA viruses in guinea pigs ( Cavia porcellus) from small-scale family farming in the region of Cusco, Peru

【字体: 时间:2026年01月22日 来源:One Health 4.5

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  本研究针对小型家庭农场中豚鼠作为人畜共患病毒潜在储存库的认知空白,通过对秘鲁库斯科地区出现胃肠道病变的成年豚鼠肠道样本进行RT-PCR和巢式PCR检测,首次发现91.18%样本携带至少一种RNA病毒(轮状病毒A型58.82%、冠状病毒29.41%、哺乳动物正呼肠孤病毒和科布病毒各23.53%),系统发育分析揭示病毒株与当地家畜及人类毒株的密切关联,为传统养殖系统中人畜共患病传播风险防控提供关键分子依据。

  
在安第斯山脉的高原地区,豚鼠(Cavia porcellus)不仅是重要的蛋白质来源,更是维系小农家庭生计的传统养殖物种。然而这些动物常被饲养在卫生条件欠佳的环境中,与人类密切接触,却鲜有人知它们是否可能成为人畜共患病毒的"潜伏基地"。随着全球新发传染病中75%以上来自人畜共患病,且RNA病毒因其快速进化特性成为跨物种传播的高风险病原体,开展针对传统养殖系统的病毒监测变得尤为紧迫。
发表于《One Health》的这项研究首次对秘鲁库斯科地区小型家庭农场的豚鼠展开系统性的病毒筛查。研究人员选取34只呈现胃肠道病变的成年豚鼠肠道样本,采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和巢式PCR技术,针对四种具有 zoonotic potential(人畜共患潜力)的RNA病毒——冠状病毒(CoV)、轮状病毒A型(RVA)、哺乳动物正呼肠孤病毒(MRV)和科布病毒(KoV)进行分子检测。通过阳性扩增产物的测序验证和系统发育分析,揭示了令人警觉的结果:高达91.18%的样本携带至少一种病毒,其中RVA检出率最高(58.82%),混合感染现象突出(11例),特别是KoV的检测主要伴随其他病毒共同出现。
关键技术方法包括:从肠道组织提取RNA后,使用病毒特异性引物进行RT-PCR和巢式PCR扩增,通过凝胶电泳确认目标条带,并对21个阳性样本进行Sanger测序,利用MEGA12软件进行系统发育树构建,采用最大似然法和Kimura双参数模型分析病毒遗传关系。
3.1. 人畜共患RNA病毒的分子检测
研究发现病毒检出率显著,31例阳性样本中单一病毒感染占20例,RVA为主要单一感染病原(9例)。混合感染模式显示病毒共存现象普遍,其中双重感染7例(RVA-CoV和RVA-KoV组合各3例),三重感染4例均涉及RVA与KoV再加CoV或MRV的组合。这种复杂的感染模式提示豚鼠体内可能成为病毒基因重配的"混合容器"。
3.2. 系统发育分析
冠状病毒序列分析显示,所有毒株均属于β冠状病毒属的Embecovirus亚属,与秘鲁羊驼和日本牛源毒株高度同源(>96.3%),表明可能存在跨物种传播链。轮状病毒A型序列呈现基因型多样性,主要聚集于H3、H6基因型,并发现一例H1/H6混合感染,为病毒重配提供了直接证据。哺乳动物正呼肠孤病毒序列与已知1-4血清型参考毒株同源性为78.7-99.5%,而科布病毒序列形成独立分支,与印度豚鼠毒株亲缘最近(93.1%),可能代表新的遗传谱系。
这些发现不仅证实了豚鼠在传统养殖环境中携带多种人畜共患病毒的现实,更通过系统发育分析揭示了病毒与当地家畜及人类毒株的紧密联系。特别是RVA和CoV与羊驼源毒株的高度相似性,暗示着通过共享水源和粪便肥料等途径的跨物种传播风险。在安第斯山区特有的养殖模式下,多种动物共处、卫生设施匮乏、水源共享等因素共同构成了病毒传播的复杂网络。
研究结论强调,豚鼠作为传统养殖动物在人畜共患病传播链中的潜在作用被长期低估。高病毒携带率、混合感染普遍以及毒株与人类病原体的遗传邻近性,都指向加强生物安全措施和持续分子监测的必要性。这项研究为理解高原地区病毒生态学提供了关键数据,也为制定基于"一体健康"(One Health)理念的传染病防控策略提供了科学依据。未来需要扩大样本量、开展环境病毒监测以及深入探索病毒在人与动物间的实际传播动态,才能更全面评估和管理传统养殖系统中的人畜共患病风险。
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