《Brazilian Journal of Microbiology》：Fecal virome of paraguayan hairy dwarf porcupine (Coendou spinosus, Cuvier, 1823) in Rio de Janeiro, Brazil
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巴拉圭毛矮豪猪（Coendou spinosus，Cuvier，1823）是啮齿目（Rodentia）美洲豪猪科（Erethizontidae）物种，广泛分布于巴西大西洋森林，但其病毒多样性尚不清楚。研究人员旨在利用高通量测序（high-throughput
巴拉圭毛矮豪猪（Coendou spinosus，Cuvier，1823）是啮齿目（Rodentia）美洲豪猪科（Erethizontidae）物种，广泛分布于巴西大西洋森林，但其病毒多样性尚不清楚。研究人员旨在利用高通量测序（high-throughput sequencing，HTS）技术，评估来自巴西里约热内卢席尔瓦雅尔丁的7只健康成年野生巴拉圭毛矮豪猪粪便病毒组。研究提取总病毒核酸，采用Illumina MiSeq平台构建测序文库。生物信息学流程包括质量控制，并通过Kraken2和Diamond进行分类注释。未分类RNA病毒进一步开展病毒基因组特征分析。共鉴定到41个病毒科，其中仅7个经两种分类工具共同验证，包含噬菌体、脊椎动物病毒及未分类RNA病毒。检出丰度最高的细菌读长属于变形菌门（Proteobacteria）。此外，对RNA病毒的深入分析显示存在番茄丛矮病毒科（Tombusviridae）——一类可能通过宿主饮食摄入的植物感染病毒。该研究为巴拉圭毛矮豪猪粪便病毒组提供了新见解，丰富了美洲豪猪科的微生物多样性认知，并支持野生动物非侵入性病毒组研究。
研究背景与意义
巴拉圭毛矮豪猪（Coendou spinosus，Cuvier，1823）是夜行性树栖啮齿动物，栖息于玻利维亚、巴西、委内瑞拉及圭亚那的热带森林，主要以植物为食，具有可卷曲的尾巴与特化的棘刺。随着栖息地丧失，该物种生态适应性增强并频繁出现在人类聚居区周边，增加了人兽共患病病原体在野生动物、家畜与人类间双向传播的风险。已有研究显示豪猪可作为多种病原体的宿主，包括蠕虫、细菌、原虫及病毒，部分病毒与新兴人类感染相关，如巴西豪猪痘病毒（Brazilian porcupine poxvirus，BPoPV）、北美豪猪检测到的臭鼬腺病毒1型（skunk adenovirus 1）以及美洲豪猪乳头状瘤病毒1型和2型（Erethizon dorsatum papillomavirus 1/2，EdPV1/2）。然而，该物种的病毒组仍缺乏系统性研究。高通量测序（high-throughput sequencing，HTS）技术的快速发展极大推动了已知与新型病毒的发现，尤其在啮齿类等人兽共患病病毒主要宿主的病毒组研究中成果显著。鉴于人兽共患病毒疫情频发，针对野生动物病毒组的调查与监测已成为公共卫生与生态保护的重要方向。本研究以巴西里约热内卢州金狮狨（Leontopithecus rosalia）保护区内的野生巴拉圭毛矮豪猪为对象，首次对其粪便病毒组进行系统性解析，相关成果发表于《Brazilian Journal of Microbiology》。
关键技术方法
研究样本来源于2019年5月至7月在席尔瓦雅尔丁三个农场采集的7只健康成年野生巴拉圭毛矮豪猪粪便，采样过程遵循动物伦理规范。样本经无菌采集后立即用RNAlater?保存并于?80 ℃冻存。病毒富集流程包括机械匀浆、过滤、超速离心及核酸酶处理以去除游离核酸，随后提取病毒DNA与RNA并合成双链cDNA。测序采用Illumina MiSeq平台（2×151 bp），生物信息学分析包括Fastp质量控制、Meta-spades从头组装、Kraken2与Diamond分类注释、Krona与Pavian可视化，并对未分类RNA病毒进行本地数据库比对与基因预测。针对检出的番茄丛矮病毒科（Tombusviridae）序列，采用MAFFT多序列比对、trimAl修剪、IQ-TREE最大似然法构建系统发育树，依据国际病毒分类委员会（International Committee on Taxonomy of Viruses，ICTV）标准进行病毒分类判定。
研究结果
样本与测序概况：7份成年个体（2雄5雌）粪便混合样本共产生2,109,411条原始读长，质控后保留949,294条（45%）。Kraken2注释显示读长主要来自细菌（54.8%）、真核生物（44.7%）及病毒（0.1%）；Diamond注释中病毒读长占0.3%，共确认18个病毒科。
病毒分类组成：病毒以有尾噬菌体目（Caudovirales）为主，包括长尾噬菌体科（Siphoviridae，19.7%）、肌尾噬菌体科（Myoviridae，11%）、短尾噬菌体科（Podoviridae，10%）及自复制噬菌体科（Autographiviridae，3%）；脊椎动物病毒包括逆转录病毒科（Retroviridae，2.1%）、圆环病毒科（Circoviridae，1.1%）、细小病毒科（Parvoviridae，1.1%）、基因组病毒科（Genomoviridae，0.7%）及乳头状瘤病毒科（Papillomaviridae，0.7%）；另检出感染植物的番茄丛矮病毒科（Tombusviridae）与感染原生生物的玛纳病毒科（Marnaviridae）。两种分类工具共同验证的病毒科共7个。
细菌群落特征：变形菌门（Proteobacteria）为最优势门类（Kraken2占比70%，Diamond占比53%），其次为厚壁菌门（Firmicutes，15%/36%）、放线菌门（Actinobacteria，6%/4%）及拟杆菌门（Bacteroidetes，4%/4%）。
未分类RNA病毒分析：共获得1288条读长组装为10个重叠群，覆盖参考基因组（Tolivirales sp. strain MR233-17E/2125，登录号OR843652.1）的87.8%。开放阅读框预测显示其包含番茄丛矮病毒P33样蛋白、RNA依赖的RNA聚合酶（RNA-dependent RNA polymerase，RdRp）及衣壳蛋白编码区，与参考株核苷酸一致性达97.4%。系统发育分析将病毒归入Tolivirales分支，依据ICTV标准暂定为Tolivirales sp. strain 2 MR233-17E/2125（TC-Tombus-LV-32）。
植物序列关联：同时检出362条植物来源读长，主要对应豆目（Fabales）豆科（Fabaceae）植物，与该物种偏好取食豆科果实与种子的食性一致，支持番茄丛矮病毒科序列的饮食来源假说。
讨论与研究结论
野生豪猪可作为病毒、细菌及真菌的潜在宿主，尽管本次粪便病毒组测序产量较低，仍成功鉴定出多个病毒科，其中Caudovirales噬菌体占比最高，与哺乳动物肠道病毒组普遍特征相符。细菌读长占比远高于病毒，变形菌门优势现象不同于圈养啮齿动物，但符合健康野生啮齿类肠道菌群的自然特征，而非菌群失调标志。未检出明显致病性病毒或临床异常，但受限于混合样本策略，无法评估个体间病毒携带差异。检出的番茄丛矮病毒科序列具有完整的多基因区域覆盖，结合无菌采样流程与豆科植物序列共存证据，支持其为饮食来源而非环境污染物。该病毒此前报道于德国柏林淡水环境，本次在巴西野生豪猪中发现近缘株，提示可能通过植物贸易或环境持久性实现跨区域扩散。
综上，本研究首次揭示了巴拉圭毛矮豪猪粪便病毒组与细菌群落组成，发现与饮食相关的番茄丛矮病毒科病毒，证实粪便样本作为非侵入性基质在野生动物病毒监测中的可行性。该策略无需捕捉或干扰宿主，适用于人类聚居区周边的保护地，既可服务于野生动物健康管理，也可为人兽共患病早期预警提供支持。
