对印度传染性支气管炎病毒的全面分子研究和进化分析发现，该病毒S1基因的受体结合域存在区域特异性的突变

传染性支气管炎病毒（IBV）在印度主要养鸡州的流行特征及S1蛋白突变分析。研究2022-2024年272个疑似IB的鸡群，检测到12.2%的IBV阳性，分离到22个场地方言株并成功适应鸡胚。所有毒株基因型均属GI-1，其中北印度 isolates存在Ile131Leu、Asn306Asp、Gly376Arg三个突变，南印度则存在Glu179Ala突变。S1蛋白表位分析显示376位Arg突变可能影响抗原性及疫苗效力，需进一步中和试验验证。该研究为印度IB防控提供分子流行病学和病理学依据。

Megha Sharma | M. Asok Kumar | A.T. Faslu Rahman | M.Vivek Srinivas | Gaurav Sharma | Anshuk Sharma | Umesh Kumar Singh | G. Saikumar | RVS Pawaiya

印度农业研究委员会（ICAR）- 印度兽医研究所，伊扎特纳加尔，北方邦，243 122，印度

摘要

传染性支气管炎（IB）是一种由传染性支气管炎病毒（IBV）引起的家禽急性传染病，该病毒属于冠状病毒科（Coronaviridae）的γ冠状病毒属。本研究的目的是分析2022年至2024年间在印度主要家禽生产地区流行的IBV的基因型和病理特征。研究人员使用传统和先进的诊断技术对来自272个疑似IB感染鸡群的1685个代表性鸡尸进行了检测。所有研究中的鸡群都接种了活疫苗或灭活疫苗。在272个鸡群中，共有33个鸡群（12.2%）的IBV检测结果呈阳性。共有22个分离株成功地在胚胎鸡胚中培养成功。所有IB病例均表现出与呼吸系统/肾脏系统/生殖系统疾病相关的临床症状、肉眼可见病变和组织病理学病变。对30个选定的S1基因PCR产物进行了测序，系统发育分析显示所有研究序列都属于基因型I-1（GI-1）。在来自北印度的分离株中发现了三个一致的突变：Ile131Leu、Asn306Asp和Gly376Arg。同样，所有来自南印度的IBV分离株都具有Glu179Ala替换突变。S1表位分析表明，IBV 376Arg变体中的一个潜在线性B细胞表位中的氨基酸发生了变化，这可能会影响抗原性和疫苗效力，但需要通过中和试验和反向遗传学实验来确认这一点。这项全面的研究为了解IBV的进化及其对印度家禽业的影响提供了宝贵的见解。

引言

家禽业是印度农业领域中增长最快的产业之一。该行业面临的主要挑战是新兴和再发疾病的反复出现，导致严重的经济损失[1]。由传染性支气管炎病毒（IBV）引起的禽传染性支气管炎（IB）是全球范围内对商业家禽最具经济影响的病毒性疾病之一[2]。由于其高传染性和多样的组织嗜性，IB会导致因呼吸系统疾病、产蛋量下降、质量降低、肾炎以及生殖道病变而造成的重大损失，尤其是在产蛋鸡和种鸡群中[3]、[4]。

IBV是一种γ冠状病毒，具有正链单链RNA基因组，编码四种主要结构蛋白：刺突蛋白（S）、包膜蛋白（E）、膜蛋白（M）和核衣壳蛋白（N）[5]。其中，S糖蛋白在病毒进入细胞、宿主范围决定、免疫逃逸和中和抗体的诱导中起着关键作用[6]。S蛋白被宿主蛋白酶切割成S1和S2亚单位。S1亚单位（约535个氨基酸）包含三个高度可变的区域（HVRs），这些区域含有血清型特异性表位，决定了抗原性和组织嗜性[7]、[8]。最新的详细分类使用了整个刺突蛋白1（S1）区域，发现了九个主要基因型（GI–GIX）和41个谱系（GI内有31个谱系，GII和GIII各有2个谱系，其余基因型各有1个谱系），以及目前在全球范围内传播的少数谱系间重组体[8]、[9]、[10]、[11]、[12]。由于同源疫苗的广泛使用，GI-1谱系（以前称为Mass类型）仍然是最知名且分布最广的基因组群之一[8]。

传统上，IBV被认为是一种局限于上呼吸道的病原体，在气管上皮中复制[13]。然而，越来越多的证据表明某些IBV株具有多器官嗜性，可影响肾脏、法布里修斯囊、生殖器官甚至胃肠道[4]、[14]、[15]。值得注意的是，S1亚单位中的微小变化——例如仅三个氨基酸的替换——就可以改变组织嗜性，尤其是肾脏嗜性[16]。此外，S1和S2结构域之间的相互作用、宿主免疫反应以及感染途径都会影响IBV感染的表型结果[17]。

疫苗接种是预防IB最常见的方法，商业疫苗包括活减毒疫苗和灭活疫苗。由于冠状病毒（包括IBV）依赖RNA聚合酶的保真度较低，因此其突变率很高，导致频繁的点突变和重组事件，从而产生许多新变体[18]。研究表明，用一种血清型疫苗免疫鸡只能提供部分或没有保护作用 against 其他血清型[5]。尽管接种了Mass类型疫苗，但在我国某些地区仍经常发生IB疫情。目前的疫苗无法保护鸡免受突变IBV的侵害[19]。多项研究报告了疫苗株与野外分离株之间的重组，导致出现能够逃避免疫反应的新变体[20]、[21]。本研究旨在对印度主要家禽生产地区流行的IBV分离株进行基因型和病理特征分析。通过整合分子生物学、系统发育学和组织病理学方法，分析了2022年至2024年间从印度北部和南部收集的野外分离株，以确定在鸡中流行的主要基因型及其分子和病理特征。这项工作为了解IBV在家禽中的致病机制提供了重要见解。

研究样本

研究使用的样本

2022年至2024年间，根据鸡群的历史、临床症状和肉眼可见病变，共检测了来自272个疑似IB感染鸡群的1685个代表性鸡尸。样本来自印度9个家禽生产州（图1）。其中5个州位于北部，包括北方邦（105个鸡群）、哈里亚纳邦（26个鸡群）、拉贾斯坦邦（22个鸡群）和北阿坎德邦（4个鸡群）；另外4个州位于南部，包括

临床检查

属于疑似IB感染鸡群的鸡只表现出与呼吸系统、肾脏系统或生殖系统疾病相关的临床症状。商业肉鸡出现体重增长减缓、聚集、抑郁、精神萎靡、轻度至中度呼吸困难、鼻腔和眼部分泌物、眼眶窦及眼睑肿胀以及水样粪便（图2A-C）。

讨论

传染性支气管炎病毒（IBV）是一种影响家禽的γ冠状病毒，尽管野外分离株被归类为同一基因型，但仍表现出显著的遗传多样性[4]、[15]、[30]、[31]。我们的研究证实了这一点——虽然所有分析的印度IBV分离株都属于基因型I-1，但不同地区的组织嗜性和病变特征存在显著差异。这些差异包括点突变、短插入或缺失等微小遗传变异

作者贡献声明

Gaurav Sharma：验证、软件使用、数据分析。 M Vivek Srinivas：撰写初稿、软件使用、数据分析。 Umesh Kumar Singh：数据可视化、验证、方法学研究。 Anshuk Sharma：数据可视化、验证、软件使用、数据分析。 Megha Sharma：撰写初稿、数据可视化、验证、调查、数据分析。 Faslu Rahman AT：撰写初稿、数据可视化、验证、调查

未引用的参考文献

[22], [35], [36]。

伦理审批和参与同意

本研究中仅使用了尸检过程中收集的组织样本。因此，根据印度法律，无需获得动物实验的伦理委员会批准。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

资金支持

本研究得到了印度农业研究委员会——疫苗和诊断联盟研究平台（CRP on V&D）的支持，资助编号为F. No, 14-2/PME/ICAR-CRP/14-15/500。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

作者声明以下财务利益或个人关系可能被视为潜在的利益冲突：

Asok Kumar M报告称，他的工作得到了ICAR - 印度兽医研究所的财务支持和行政支持。如果还有其他作者，他们也声明没有已知的相关利益

致谢

我们衷心感谢印度农业研究委员会-印度兽医研究所（ICAR-IVRI）的主任。