《Virulence》：Spatiotemporal distribution and molecular characteristics of porcine diarrhea-associated viruses detected in Chinese pigs
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本文系统研究了中国20省份84个猪场中PEDV、PoRVA、TGEV及PDCoV的流行规律，发现PEDV阳性率最高（50.90%），且与PoRVA共感染率达19.05；研究进一步揭示了PEDV S蛋白中和表位（如SS2、SS6、COE、2C10）的保守性与变异特征，以及PoRVA VP7蛋白的基因型多样性（G4/G5/G9为主）和潜在保守肽段，为疫苗研发和疫病预警提供了关键数据支撑。
引言
猪病毒性腹泻是由多种病毒引起的肠道传染病，对全球养猪业造成重大经济损失。临床主要表现为严重腹泻、呕吐、厌食和脱水，尤其对3日龄仔猪致死率可达70%–100%。美国养猪业在疫情暴发第一年损失至少800万头猪，经济损失达9–18亿美元；中国仔猪死亡率超过80%，经济损失高达数千亿元。主要病原包括冠状病毒（PEDV、TGEV、PDCoV）和轮状病毒（PoRVA）。PEDV和TGEV属于α冠状病毒属，PDCoV属于δ冠状病毒属，PoRVA则属于呼肠孤病毒科轮状病毒属。
PEDV基因组大小约28 kb，根据S基因多样性可分为GI（GIa、GIb）和GII（GIIa、GIIb、GIIc）基因群。TGEV和PDCoV基因组大小分别为约29 kb和25 kb。S基因编码的刺突糖蛋白（S蛋白）因其高突变率常被用于分子进化分析。COE区是宿主产生中和抗体的重要抗原片段；SS2和SS6虽不直接参与中和反应，但可能在免疫应答中发挥作用；2C10区介导病毒与宿主细胞受体融合，可产生中和抗体；D0区特异性结合肠道上皮细胞；NTD可结合碳水化合物并辅助病毒入侵；CTD主要结合pAPN辅助病毒进入宿主细胞。PoRVA基因组约19 kb，其VP7蛋白在诱导宿主中和抗体中起关键作用。VP7基因的遗传多样性是血清分型的基础，目前已发现至少36种G基因型。VP7蛋白的中和抗原表位包括A（aa 88–101）、B（aa 124–152）、C（aa 208–223）、E（aa 224–239）和F（aa 187–193）等关键区域。
材料与方法
研究于2022–2024年从中国20省份84个猪场收集1343份仔猪腹泻样本（肠道组织、肠内容物及粪便），检测PEDV、PoRVA、TGEV和PDCoV四种病毒。样本经干冰速冻后-80°C保存。病毒核酸提取使用YALEPIC? Viral RNA Isolation Kit，反转录采用YALEPIC? All-in-Mix 1st Strand cDNA Synthesis Kit。通过四重RT-qPCR检测病毒，Ct值<35判为阳性。对PEDV S基因和PoRVA VP7基因进行PCR扩增、克隆及测序。利用MEGA11.0构建系统发育树（1000次重复），DNAStar 11进行序列比对，PyMOL分析VP7蛋白保守结构域（PDB ID: 3GZT）。时空分布数据通过GraphPad Prism 8.0、R ggplot2及DataV进行可视化。
结果
病毒流行情况
PEDV阳性率最高（50.90%, 684/1343），阳性场比例达66.67%（54/84）；PoRVA阳性率33.80%（454/1343），阳性场比例40.48%（34/84）；TGEV和PDCoV阳性率较低，分别为3.10%（41/1343）和6.00%（81/1343），阳性场比例分别为14.29%（12/84）和16.67%（14/84）。PEDV与PoRVA共感染率最高（19.05%）。
时空分布
PEDV在20省份中18省检出，12省阳性率超50.90%，未在山东和陕西检出；南方地区感染率较高。PoRVA在16省检出，9省阳性率超33.80%，广东、吉林、辽宁、山东无病例。PDCoV在10省检出，7省阳性率>6.00%；TGEV仅在4省检出，感染水平低。时间分布显示，PEDV在每年第1、2、4季度高发；PoRVA在第4季度峰值显著；PDCoV在2022年未检出，2023–2024年于第1、3、4季度活跃；TGEV在2023年第4季度至2024年第1季度感染率上升。
PEDV分子特征
21株PEDV S基因序列中，11株属GIIa、1株GIIb、9株GIIc，表明GIIa和GIIc为优势基因型。核苷酸同源性94.80%–100%。S蛋白中和表位分析显示：SS2表位（aa 753–760）高度保守；SS6表位（aa 769–776）存在Trp771→Ser771突变；COE区（aa 501–640）突变较多（24个位点），集中分布于aa 608–614；2C10表位（aa 1387–1393）存在Gly1387→Ser1387、Leu1390→Phe1390/Ile1390等变异。功能区域中，CTD区26个突变，TM区6个突变，D0区50个突变且缺失aa155–157，NTD区46个突变（XJZS株插入aa379–383），FP区存在Leu902→Met902点突变。
PoRVA分子特征
16株PoRVA VP7基因分属G1（2株）、G3（1株）、G4（5株）、G5（3株）、G9（3株）、G11（2株）。抗原表位比较显示：G1型在E区差异显著；G5型在A、C区变异最大；G12型在A、B、C区与其他型差异大；G11型在A、C区变异明显。除G1外，其他型在C区（aa189–193）仅1–2个突变位点。发现3个保守短肽：aa 106–115（FLTKGWPTGS）、159–170（ILNEWLCNPMDI）和251–259（KLGPRENVA），均位于VP7蛋白Loop区，可能作为潜在抗原表位。
讨论
PEDV仍是中国猪场腹泻主要病原，流行率呈上升趋势；PoRVA感染率增长，TGEV和PDCoV维持低水平。时空分布差异与地域气候、饲养管理及防控措施相关。低温季节（春、冬季）病毒更易传播。分子进化分析表明，PEDV以GIIa和GIIc流行为主，其中SS2和SS6表位保守性有利于广谱疫苗设计，而COE和2C10的高变异提示需持续监测病毒逃逸突变。PoRVA以G4、G5、G9为优势基因型，VP7表位变异可能导致现有疫苗交叉保护不足，新发现的保守肽段为诊断和疫苗研发提供新靶点。本研究为中国猪腹泻病毒防控策略制定提供了重要流行病学和遗传进化数据。
