猪流行性腹泻病毒2023–2024年中国流行株的遗传多样性、重组特征及致病性分析

《Transboundary and Emerging Diseases》：Genetic Diversity, Recombination, and Pathogenicity of Porcine Epidemic Diarrhea Virus Strains Circulating in China During 2023–2024

　　

猪流行性腹泻病毒(PEDV)是一种引起新生仔猪严重腹泻和高死亡率的肠道甲型冠状病毒，对全球养猪业构成持续威胁。尽管已广泛接种疫苗，PEDV仍在中国流行，凸显了开展更新的分子流行病学监测的必要性。本研究调查了2023–2024年间中国流行的PEDV毒株的流行率、遗传多样性及致病性。研究人员共收集了来自七个主要生猪产区腹泻猪的714份临床样本，PEDV RNA检出率为36.27%，肛拭子和鼻拭子中均观察到较高阳性率。基于全长S基因的系统发育分析显示，流行毒株聚为多个亚群，包括GIa、GIIa、GIIb和GIIc，其中GIIc占优势，表明存在显著的遗传多样性及不同谱系的共流行。研究人员从PEDV阳性肠组织中分离到两株PEDV，分别命名为PEDV-HeiHo-2024(GIIb)和PEDV-NJZU-2024(GIA)。重组分析发现PEDV-HeiHo-2024是由不同GII谱系毒株衍生的假定重组株。对S蛋白关键中和表位和N-连接糖基化位点的比较分析显示其与经典疫苗株存在显著差异。新生仔猪实验感染结果表明，PEDV-HeiHo-2024可引起严重腹泻及典型肠道病变，证实其具有高致病性，而PEDV-NJZU-2024未表现出明显致病效应。综上，本研究强调了中国持续流行的遗传多样性PEDV毒株及其致病性特征，并提示需持续开展分子监测和疫苗更新工作。

该研究发表于《Transboundary and Emerging Diseases》，针对PEDV在中国持续流行且现有疫苗防控效果有限的问题，旨在明确2023–2024年间中国流行毒株的分子特征及致病差异，为优化防控策略提供依据。研究人员对来自黑龙江、山西、福建、广东、四川、辽宁和江苏七个生猪主产区的714份腹泻猪临床样本进行了检测与分析，成功分离并鉴定了两株PEDV毒株，结合分子进化分析及动物感染模型评估其致病性。结果显示，PEDV仍在田间广泛传播，GII谱系尤其是GIIc亚群占主导，同时检测到GIa与GIIb亚群的共存。一株GIIb毒株PEDV-HeiHo-2024被鉴定为重组病毒，并在新生仔猪中表现出高致病性，而GIa毒株PEDV-NJZU-2024未引发明显临床症状。这表明PEDV在中国正处于活跃的遗传重塑阶段，抗原性变化与重组事件可能导致免疫逃逸和致病性差异，强调了持续分子监测及针对性疫苗研发的重要性。

研究人员在开展本研究中采用了以下关键技术方法：在七个省份采集了包含鼻拭子和肛拭子的临床样本队列，通过逆转录PCR及Sanger测序获得PEDV全长S基因序列；利用最大似然法构建系统发育树并进行遗传多样性分析；采用RDP4和SimPlot软件进行重组事件检测；通过Vero细胞分离培养获得活病毒，并利用免疫荧光及噬斑试验验证病毒增殖特性；借助NetNGlyc预测S蛋白N-连接糖基化位点，并使用AlphaFold进行结构建模；通过新生仔猪感染模型评价分离株的致病性，结合组织病理学及免疫荧光检测病毒分布与病理变化。

研究结果

2.1 腹泻猪中PEDV的检测与分子特征

研究人员通过RT-PCR检测发现，PEDV总体阳性率为36.27%，各省检出率差异显著，黑龙江与四川超过50%，山西与辽宁约25%。鼻拭子与肛拭子均检测到PEDV RNA，提示病毒在上呼吸道亦可能存在短暂存在或传播风险。

2.2 PEDV S基因序列的系统发育分类

基于22条全长S基因序列的系统发育分析将流行株分为GIa、GIIa、GIIb和GIIc四个亚群，其中GIIc为优势亚群，表明当前流行呈现多谱系共存格局。

2.3 PEDV毒株的分离与鉴定

从阳性样本中分离到两株病毒，分别命名为PEDV-HeiHo-2024(GIIb)和PEDV-NJZU-2024(GIa)，均在Vero细胞中产生典型细胞病变效应(CPE)，免疫荧光检测到核衣壳(N)蛋白表达，且复制动力学相似，峰值滴度达1×10^6.3PFU/mL。

2.4 PEDV分离株的核苷酸与氨基酸序列一致性

PEDV-HeiHo-2024与GIIb参考株AH2012的S基因核苷酸一致性最高(96.5%–99.1%)，PEDV-NJZU-2024与GIa参考株SD-M高度相似(99.9%)，显示两者分属不同遗传谱系。

2.5 PEDV S蛋白抗原表位与N-连接糖基化位点比较

与疫苗株相比，PEDV-NJZU-2024在S10和COE区存在多个氨基酸替换，并出现新的糖基化位点(N¹¹²)，缺失N³²¹和N¹²⁵⁸位点；PEDV-HeiHo-2024在S10和COE区有少量替换，并缺失N⁵¹⁴糖基化位点，提示抗原性可能发生改变。

2.6 PEDV-HeiHo-2024的重组分析

RDP4与SimPlot分析鉴定出PEDV-HeiHo-2024为重组株，主要亲本为AH2012，次要亲本为AJ1102，重组断点位于S基因至N基因区域(nt 22,026–27,597)，可能影响抗原性及致病性。

2.7 两株PEDV在新生仔猪中的致病性

PEDV-HeiHo-2024感染仔猪后出现水样腹泻、呕吐、体重下降及小肠绒毛萎缩等病变，病毒在组织尤其是小肠中高效复制；PEDV-NJZU-2024未引起临床症状或组织损伤，致病性显著降低。

讨论与结论

讨论部分指出，PEDV在中国的流行并未因疫苗接种而消除，GII谱系持续占据主导地位，且多亚群共存为重组提供了条件。S蛋白的抗原表位变异及糖基化模式改变可能影响宿主免疫识别，重组事件则可能进一步加速病毒演化。研究分离到的PEDV-HeiHo-2024兼具重组特征与高致病性，提示需警惕此类变异株的传播风险。结论强调，2023–2024年中国PEDV流行呈现高度遗传多样性，GIIc亚群为主要流行株，不同谱系致病性差异显著，持续分子监测与疫苗更新是防控的关键。