俄罗斯大规模养猪场中单一及混合轮状病毒感染的发生情况

《Virology》：Occurrence of single and mixed rotavirus infections in large-scale pig farms in Russia.

轮状病毒在俄罗斯猪场的流行病学调查及基因型分析。2023-2025年对22家大型猪场774份腹泻样本检测发现RVA检出率32.43%，RVB 13.18%，RVC 13.95%，以断奶仔猪（22-36日龄）感染率最高（75.2%）。VP7和VP4基因分型显示RVA以G4和G3为主，RVB/RVC分别以G6和G6P[5]为特征。该研究填补了俄罗斯猪场轮状病毒分子流行病学数据空白，为防控提供依据。

　　

Nikita Krasnikov | Anton Yuzhakov

俄罗斯莫斯科联邦科学中心VIEV预算科学研究所

摘要

肠道疾病暴发是全球养猪业经济损失的主要原因之一，对俄罗斯这个世界上最大的猪肉生产国之一的畜牧业产生了重大影响。传染性病原体是这些暴发的促成因素，其中某些病毒（如轮状病毒RV）起着关键作用。2023年至2025年间，我们检测了来自俄罗斯22个大规模养猪场的774份猪腹泻样本，以确定其中是否存在RVA、RVB和RVC。结果发现，32.43%的样本中检测到RVA，13.18%的样本中检测到RVB，13.95%的样本中检测到RVC。断奶猪（22-36天龄）的总体检出率最高，为75.2%，其次是1-10天龄（42%）、66-80天龄（36.8%）和11-20天龄（31.2%）的猪群。单一感染中RVA最为常见（21.4%），其次是RVB（5.9%）和RVC（5.3%），而RVA与RVC的共感染频率最高（5%）。对RVA菌株的VP7和VP4基因进行遗传分析后，发现了多种G/P基因型，包括G3、G4、G5和G9，以及P[6]、P[13]和P[23]。最常见的组合是G4P[23]、G4P[6]和G3P[13]。基因分型的RVC菌株中，VP7基因型为G6，VP4基因型为P[5]和P[6]，其中G6P[5]组合最为普遍。本研究填补了相关知识空白，为俄罗斯猪群中RV病毒的分子流行病学提供了新的见解，并强调了持续严格监测以控制流行病情况的必要性。

引言

肠道疾病主要表现为胃肠炎和腹泻，是影响猪健康的主要问题，尤其是在哺乳期和断奶期的猪群中（Luppi等人，2023年）。众所周知，导致猪腹泻的最具影响力的病原体之一是轮状病毒（RV）。该病毒主要通过粪-口途径传播。进入宿主体内后，它会在成熟的小肠上皮细胞中感染并复制，导致绒毛萎缩，从而引发水样吸收不良性腹泻和厌食（Kumar等人，2022年）。RV感染可以是临床性的，也可以是亚临床性的，并且可能与其他肠道细菌共同存在，加剧疾病的严重程度（Theuns等人，2014年）。此外，猪源RV病毒也可能成为牛和人类的异源感染源（Martella等人，2010年）。 RV病毒是无包膜的二十面体病毒，具有双链RNA基因组，由11个片段组成，编码6种结构蛋白（VP1-VP4、VP6和VP7）和5或6种非结构蛋白（NSP1-NSP5/6）（Desselberger，2014年）。属于Sedoreoviridae科的Rotavirus属，根据内壳蛋白（VP6）的核苷酸序列差异，RV病毒目前被分为9个遗传上不同的物种（从Rotavirus alpha-到delta-gastroenteritidis以及phi-到jotagastroenteritidis，以前分别称为RVA–RVD和RVF–RVJ）（Matthijnssens等人，2022年）。为了对RV病毒株进行分类，采用了一种二元分类系统，考虑了两种外壳蛋白（负责诱导中和抗体的蛋白酶敏感刺突蛋白VP4和糖蛋白VP7）的抗原性和核苷酸差异。根据这些蛋白质的个体特征，病毒株被划分为G（基于VP7的核苷酸序列）和P（基于VP4的核苷酸序列）基因型。随后，这种基因分型方法扩展到了基于全基因组的分类，为每个基因片段分配了基因型（Matthijnssens等人，2008年）。在所有物种中，只有RVA、RVB、RVC和RVH与猪的感染或疾病发展有关。历史上，RVA（Rotavirus alphagastroenteritidis）由于在断奶前后腹泻中的频繁检测而被认为是对猪最具致病性的病毒。迄今为止，猪源RVA表现出显著的基因型多样性，至少有12种G基因型（G1–G6、G8–G12和G26）和16种P基因型（P[1]至P[8]、P[11]、P[13]、P[19]、P[23]、P[26]、P[27]和P[34]）与感染或疾病相关（Vlasova等人，2017年）。然而，在过去十年中，RVB（Rotavirus betagastroenteritidis）和RVC（Rotavirus tritogastroenteritidis）在与肠炎和腹泻相关的病例中的检出率逐渐增加，其致病作用也变得越来越明显。RVB感染通常发生在3周龄以上的猪中（Marthaler等人，2012年、2014年），但最近也有报告指出该病毒会导致新生儿腹泻（Alekseev等人，2018年；Miyabe等人，2020年）。相比之下，3天龄以下的哺乳期仔猪主要易感染RVC（Marthaler等人，2014年；Chepngeno等人，2019年）。同时，RVC在其他年龄段的猪群中也广泛存在，有研究表明家猪可能作为该病毒的宿主（Trov?o等人，2019年）。此外，RVC的遗传多样性高于RVA，因为在猪体内发现了18种G基因型和23种P基因型（Wang等人，2021年；Euring等人，2025年）。 在俄罗斯，养猪业是领先且最先进的农业产业之一，近年来一直在持续发展。该国已经实现了猪肉生产的自给自足，拥有数以万计的母猪和育肥猪。尽管如此，就RV病毒在猪群中的分布和遗传多样性而言，俄罗斯仍是一个未知领域。此前，在开发多重PCR检测系统的工作中曾检测到RVA。2005年至2007年间，从俄罗斯9个地区的17个养猪场的患有胃肠炎症状的仔猪中收集了样本，其中64个样本（36.5%）检测到了RVA基因组，7个样本（4%）同时感染了PEDV（Salem等人，2010年）。2015年，一种高致病性的RVB菌株（Buryat15）在哺乳期仔猪中的发病率和死亡率分别为60%和8%，该菌株的基因组得到了完整测序和鉴定（Alekseev等人，2018年）。我们的最新研究阐明了大规模养猪场中几种RV病毒株的完整基因组组成（Krasnikov等人，2024年）。尽管已经有一些研究探讨了病毒的流行情况并确定了完整的基因组序列，但这些研究尚未提供该国的全面流行病学概况。因此，我们旨在开展一项大规模监测研究，以更清楚地了解当地集约化养猪场中临床重要的RV病毒种类，并确定最普遍的G和P基因型。

样本采集程序

样本采集程序

2023年至2025年间，主要从俄罗斯11个地区的22个大规模工业化养猪场中患有腹泻病的家猪身上采集了774份直肠拭子样本。这些农场遍布全国，包括欧洲地区的莫斯科、特维尔、别尔戈罗德、沃罗涅日和斯维尔德洛夫斯克州，以及亚洲地区的克麦罗沃、新西伯利亚、托木斯克和秋明州、克拉斯诺亚尔斯克边疆区以及布里亚特共和国（见补充图1）。每个农场都涵盖了从出生到育肥的整个养猪过程。

俄罗斯养猪场中RVA、RVB和RVC的检测

在2023年至2025年间对俄罗斯11个地区的22个农场进行的监测研究中，共分析了774份直肠拭子样本，使用RT-qPCR方法检测RVA、RVB和RVC的存在。在提交的样本中，348份（44.96%）样本中至少检测到一种RV病毒，其中RVA占32.43%，RVB占13.18%，RVC占13.95%。22-36天龄段的猪群中RV病毒的总体检出率最高（75.2%，所有组别均p<0.0001）。

讨论

RV病毒在家猪中普遍存在，导致肠道疾病，并与死亡率升高、生长受阻、发育障碍以及猪肉生产利润下降有关。目前，许多国家的数据表明，RVA、RVB和RVC在猪群中的流行率很高。在美国、加拿大、墨西哥、巴西、欧洲国家和澳大利亚，已经记录到这些病毒的单个或混合感染现象。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

CRediT作者贡献声明

Nikita Krasnikov：撰写初稿、可视化处理、数据验证、软件使用、方法设计、实验实施、数据分析、概念构建。 Anton Yuzhakov：审稿与编辑、项目监督、资源协调、资金获取、数据管理、概念构思。

伦理批准

本研究方案已获得俄罗斯莫斯科联邦科学中心VIEV预算科学研究所的当地伦理和动物福利委员会的批准（批准编号92/2021，日期为2021年2月9日）。采样前已获得农场工作人员的口头同意。由于本研究中分析的直肠样本来自活体动物，因此未涉及任何动物实验。

数据可用性

核苷酸序列可在NCBI GenBank中查询，访问号为PV781283-PV781313和PV800218-PV800237。

资助

本研究是在俄罗斯莫斯科联邦科学中心VIEV预算科学研究所的FGUG-2025-0005号国家任务框架下进行的。

致谢

我们感谢农场兽医专家愿意为这项研究提供样本。