中国地方性流行GI-22谱系新型IBV的分子特性、抗原特性及致病性研究

时间:2026年2月6日
来源:Virology

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本研究分析2021-2024年分离的30株中国本土GI-22谱系传染性支气管炎病毒(IBV),发现其S1蛋白序列高度多样(83.48%-100%同源性),分为5个簇,并携带HVR1区14氨基酸插入。交叉中和试验显示至少3个血清型,感染实验证实可致腺胃、肾脏及生殖系统病变,传播力强、死亡率高,提示需开发新型疫苗。

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孟显晨|李娜|徐静静|魏玉山|张建军|万志敏|李拓凡|谢全|秦爱建|邵红霞|张海涛|叶建强
江苏省预防兽医学重点实验室,教育部禽类预防医学重点实验室,扬州大学兽医学院,中国江苏省扬州市225009

摘要

近年来,由传染性支气管炎病毒(IBV)引起的鸡传染性支气管炎(IB)已成为中国家禽产业中的主要疾病之一。位点突变和重组事件导致了IBV的高度遗传多样性。在本研究中,我们分析了30株GI-22谱系菌株的S1序列,其中包括24株先前从出现肾炎、产蛋量下降或输卵管病变症状的鸡群中分离出的菌株,这些菌株与经典的GI-22谱系IBV具有共同的临床症状。所有30株菌株的S1氨基酸序列与经典GI-22病毒的序列存在显著差异,并且这些菌株可以分成5个具有高S1蛋白多样性的簇,其S1氨基酸序列的同源性范围为83.48%至100%。交叉中和试验表明,这些新的GI-22谱系菌株至少具有三种血清型。此外,感染研究表明,这些新的IBV菌株能够引起鸡的腺胃、肾脏和生殖系统的病变,并具有高效的传播能力和高死亡率。受体结合域(RBD)的分析显示,这些新的GI-22谱系菌株在HVR1区域携带了一个14个氨基酸的插入序列,这与当前的疫苗菌株明显不同。总体而言,我们的数据为新的GI-22谱系IBV的出现及其高度变异的抗原性提供了见解,强调了开发针对新型和致病性GI-22谱系IBV疫苗的必要性。

引言

传染性支气管炎病毒(IBV)是一种高度传染性的禽类冠状病毒,是传染性支气管炎的病原体。IB的临床症状通常出现在呼吸道,也可能影响生殖系统和泌尿生殖系统,具体取决于病毒株的类型(Cavanagh, 2007)。IBV引起的不同器官病变的严重程度主要取决于病毒株的类型(Benyeda et al., 2009)。例如,由肾致病性IBV引起的死亡率可超过50%(Jackwood, 2012)。由于病毒RNA依赖性RNA聚合酶(RdRP)的校对能力有限以及重组事件(Kusters et al., 1990),IBV具有巨大的突变能力,从而产生了许多基因型和谱系。最近,至少报告了9个基因型和42个谱系(Bali et al., 2022; Brown Jordan et al., 2020; Chen et al., 2017; Jiang et al., 2017; Ma et al., 2019; Marandino et al., 2023; Mendoza-González et al., 2022; Petzoldt et al., 2022; Valastro et al., 2016)。一些IBV谱系仅限于特定的国家或地区。值得注意的是,GI-22谱系是唯一的中国本土IBV谱系(Valastro et al., 2016)。经典的GI-22谱系IBV菌株主要从肉鸡和种鸡群中的肾致病性病例中分离出来(Han et al., 2011; Ji et al., 2011; Li et al., 2010; Li et al., 2013; Liu et al., 2008; Liu et al., 2009; Liu et al., 2006; Ma et al., 2012; Mo et al., 2013; Sun et al., 2011; Tian et al., 2008; Xu et al., 2007)。这些GI-22菌株大多是在1997-2011年间在中国南部分离出来的,被称为CK/CH/LSC/99I型或HN08型。然而,在2012-2020年间,GI-22谱系IBV的报道较少(Wu et al., 2022)。在我们对IBV的持续监测中,2021-2024年间从中国东部和南部分离出了30株新的GI-22谱系IBV菌株,其中包括24株在我们之前的研究中初步鉴定的菌株(Meng et al., 2024)。系统发育分析显示,这些新的GI-22谱系菌株与经典的GI-22谱系菌株具有高度的遗传多样性。这些新的IBV菌株的分子进化、抗原性和致病性得到了研究。

章节片段

鸡胚胎和疫苗

特定的无特定病原体(SPF)白来航鸡和可受精鸡蛋购自北京Merial Vital Laboratory Animal Technology Co., Ltd.(中国北京)。IBV疫苗H120(GI-1谱系)、QXL87(GI-19谱系)和FNO-E55(GI-13谱系)分别由 Sinopharm Yangzhou VAC Biological Engineering Co., Ltd.(中国扬州)、QYH Biotech Co., Ltd.(中国南京)和Ceva Animal Health Co., Ltd.(中国杭州)提供。

病毒分离

共分离出30株传染性支气管炎病毒

在中国传播的高多样性GI-22谱系新型IBV菌株

在我们之前的IBV流行病学调查中(Meng et al., 2024),自2021年以来,中国境内GI-22谱系IBV的检出率显著增加。为了研究中国境内GI-22谱系的分子特征,分析了30株IBV菌株,其中包括24株在早期研究中鉴定出的属于GI-22谱系的菌株,这些菌株是在2021年至2024年初期间分离和鉴定的。这些GI-22谱系菌株来自6个省份(广东、山东、江苏、安徽、江西)

讨论

作为一种单链正链RNA病毒,由于RNA聚合酶缺乏校对机制以及病毒复制过程中的基因组重组,IBV不断产生新的变体(Baker and Lai, 1990; Lai, 1992)。GI-22谱系是目前唯一已确定的中国本土IBV基因型,在中国广泛分布。在Valastro于2016年提出分类命名系统之前(Valastro et al., 2016),中国境内的IBV GI-22谱系

CRediT作者贡献声明

李拓凡:资源、方法学、调查、数据分析、数据管理。万志敏:资源、方法学、调查、数据管理。秦爱建:写作——审稿与编辑、资源。谢全:资源、方法学、调查。张海涛:写作——审稿与编辑、监督、资源、概念构建。邵红霞:资源、数据分析。李娜:方法学、调查、数据管理。叶建强:写作——审稿与编辑、初稿撰写

伦理批准

所有动物实验均按照中国扬州大学动物护理委员会批准的机构动物护理指南进行(批准编号:NSFC2022-SYXY-08)。

数据和材料的获取

研究中使用和分析的数据集可应要求向相应作者索取。

利益冲突

作者声明没有潜在的利益冲突。

资助

本研究得到了江苏省研究生研究与实践创新计划(SJCX22_1807)、农业食品安全与质量生物危害因素(动物来源)防控重点实验室(26116120)、扬州大学人才学者研究基金以及江苏省高等教育机构优先学术发展计划的支持。

利益冲突声明

作者声明没有潜在的利益冲突。

致谢

不适用。

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