《Poultry Science》:Pathogenicity and genomic characterization of Brazilian fowl adenovirus serotypes 1 and 11
编辑推荐:
禽腺病毒是全球家禽业的重要病原体,不同血清型可导致多种综合征。然而,巴西分离株的致病性和基因组特征此前尚不清楚。本研究首次全面评估了巴西两个FAdV分离株(FAdV-1和FAdV-11)在SPF鸡胚和雏鸡中的致病性,并通过全基因组测序揭示了其遗传多样性与潜在的洲际传播特征。研究发现FAdV-11毒力更强,导致多组织损伤;而FAdV-1主要引起肌胃糜烂。基因组分析显示,FAdV-11分离株(BRMSA3761)是一个重组体,与伊朗和黎巴嫩毒株密切相关,这为理解该病毒的全球传播提供了新线索。此项研究填补了巴西FAdV研究的空白,为疾病的诊断、预防和控制策略制定提供了重要科学依据。
在全球家禽业中,禽腺病毒(Fowl adenoviruses, FAdVs)始终扮演着“麻烦制造者”的角色。这些微小的非包膜病毒虽然看似不起眼,却能给鸡群带来大麻烦,引发肌胃糜烂(Gizzard erosions, GE)、包含体肝炎(Inclusion body hepatitis, IBH)和肝炎-心包积水综合征(Hepatitis-hydropericardium syndrome, HHS)等多种疾病,导致死亡率上升、生产性能下降,给养殖业造成显著的经济损失。巴西作为世界主要的家禽生产国之一,近年来也面临着FAdV感染带来的挑战,疫情频发,形势严峻。然而,尽管疫情紧迫,科学界对于巴西本土FAdV分离株的“脾气秉性”——即它们的致病力到底有多强,以及它们的“出身来历”——即基因组特征和进化关系,却知之甚少。这成为了精准防控疾病的一大障碍。
为了摸清这些巴西“本地”病毒的底细,来自巴西佩洛塔斯联邦大学等机构的研究团队开展了一项深入研究。他们的目标明确:不仅要评估巴西FAdV-1和FAdV-11两种血清型分离株的致病性,还要从全基因组层面解析它们的“身世之谜”。这项研究成果最终发表在权威期刊《Poultry Science》上,为理解巴西禽腺病毒的流行和防控提供了关键数据。
研究人员采用了一系列严谨的技术方法来探究问题。首先,他们利用无特定病原体鸡胚(SPF-CEE)进行病毒分离和滴定,确定了两个分离株的半数鸡胚感染剂量(EID50)。随后,通过在1日龄SPF雏鸡中进行动物攻毒试验,系统评估了病毒引起的临床症状、死亡率、组织病理学变化以及病毒在不同器官的分布和通过泄殖腔的排泄情况。组织病理学评估采用0-4分的严重程度评分系统,对多个关键器官(如气管、心脏、肝脏、胰腺、肌胃、法氏囊等)的损伤进行了量化分析。此外,研究利用实时定量PCR(qPCR)技术,精确测量了病毒感染后第8天(dpi)各组织中的病毒载量以及每日的泄殖腔排毒量。最后,为了从遗传学角度理解病毒,研究人员对两个分离株进行了全基因组测序,并基于最大似然法构建了系统发育树,同时利用多种算法进行了重组分析,以揭示病毒的进化来源和可能的基因交换事件。
研究结果揭示了两种血清型病毒在致病性上的显著差异:
- •
病毒分离与分型:研究成功从巴西巴拉那州的肉鸡场样本中分离出两株病毒:BRMSA3762(FAdV-1)和BRMSA3761(FAdV-11)。基因分型确认前者属于 Aviadenovirus ventriculi种,后者属于 A. gallinae种。
- •
SPF鸡胚中的致病性评估:在鸡胚模型中,FAdV-11表现出更强的毒力,导致50%的死亡率,而FAdV-1的死亡率为20%。两者均能引起胚胎发育迟缓、出血和肝脏病变,但FAdV-1还会导致绒毛尿囊膜(CAM)混浊增厚。肝脏组织学检查显示,FAdV-11感染引起更严重的、弥漫性的肝细胞变性,并伴有大量嗜碱性核内包涵体。
- •
1日龄SPF雏鸡中的致病性评估:
- •
临床与大体病变:攻毒后,FAdV-11感染组表现出更明显的临床症状(如腹泻、萎靡、羽毛蓬乱)和更高的死亡率(33.3%),FAdV-1组死亡率为22.2%。大体解剖发现,FAdV-1感染鸡主要出现严重的肌胃糜烂,而FAdV-11感染鸡则主要表现为肝脏肿大、呈黄绿色外观。
- •
组织病理学病变:微观层面,FAdV-1主要导致肌胃角质层变性坏死和炎症细胞浸润,少数鸡只出现轻度心外膜炎症。FAdV-11则表现出全身性病变:肝脏和胰腺(病变最严重)出现弥漫性细胞变性和大量核内包涵体;法氏囊出现淋巴细胞减少;部分鸡只心肌有单核细胞浸润;肌胃也有轻度病变。
- •
病毒载量与排毒:感染后第8天,两种病毒在所有检测组织中均有分布。FAdV-1在肌胃中的病毒载量最高,而FAdV-11在多个组织(尤其是肌胃、肝脏、十二指肠和胰腺)中病毒载量显著更高。泄殖腔排毒方面,FAdV-11的排毒量从第5天起超过FAdV-1,并在第7天达到峰值。
- •
全基因组序列分析:全基因组系统发育分析显示,巴西的FAdV-1分离株(BRMSA3762)与美洲其他国家的毒株聚为一支,未发现重组证据。而巴西的FAdV-11分离株(BRMSA3761)则出人意料地与欧洲和中东的毒株(特别是伊朗和黎巴嫩毒株)聚在一起,并被鉴定为一个推定重组体,其基因组主要部分与伊朗毒株相关,末端小部分源自黎巴嫩毒株。
结论与讨论部分归纳了本研究的重要发现和意义:
本研究首次系统地报告了巴西禽腺病毒FAdV-1和FAdV-11分离株的致病性评估和全基因组特征。结论明确指出,两个巴西分离株对SPF鸡胚和1日龄雏鸡均具有致病性,但毒力表现迥异。FAdV-1(BRMSA3762)主要引发典型的肌胃糜烂,而FAdV-11(BRMSA3761)则表现出更强的毒力和更广泛的系统性病变,不仅导致严重的包含体肝炎,还意外地引起显著的胰腺损伤、法氏囊病变和心肌炎症,提示IBH可能是一种涉及严重代谢障碍的全身性疾病。病毒载量和排毒数据与病理损伤程度相符,FAdV-11在多个组织中的高复制率和更高的排毒量解释了其更强的传播潜力。
尤为重要的是,全基因组分析揭示了FAdV-11巴西分离株的“跨国身份”。它与伊朗和黎巴嫩毒株的紧密进化联系及其重组特性,强烈暗示了该病毒株可能存在跨洲际传播的路径。这一发现与之前关于新型传染性支气管炎病毒(GI-23)从欧洲/中东传入巴西的报道相呼应,提示需要密切关注全球家禽贸易和流通可能带来的病毒传播风险。
综上所述,这项研究填补了巴西禽腺病毒基础生物学和遗传学信息的空白。它不仅详细描绘了本土流行毒株的致病性图谱,为临床诊断和疫情评估提供了参考标准,更通过基因组溯源为理解FAdV的全球流行生态学和进化动力学提供了关键证据。这些研究成果对于巴西乃至全球家禽业制定更具针对性、基于当地毒株特性的监测、疫苗研发和综合防控策略具有重要的科学价值和实践指导意义。