我国湖南省和西藏自治区虫媒病毒调查

发布时间：2020-08-09 12:56

【摘要】：湖南省位于我国长江下游,夏季高温多雨,适宜蚊虫滋生和繁殖,从而利于虫媒病毒传播和扩散。长期以来湖南省是我国虫媒传染病—乙型脑炎的流行疫区,特别是西部、南部的山区和丘陵区的乙型脑炎发病率一直较高。湖南省开展的登革热血清学调查表明当地健康人群存在登革病毒抗体阳性,提示当地存在乙脑以外虫媒病毒性疾病的可能性。西藏自治区位于青藏高原西南部,与缅甸、印度、尼泊尔等国接壤,是我国西南边陲的重要门户。在藏东的高山峡谷区,海拔较低,气温较高,湿度较大,适于蚊虫滋生,对当地正常人群的血清学调查结果显示人群中存在乙脑病毒、登革病毒、基孔肯雅病毒等抗体阳性,提示藏东地区可能存在虫媒病毒的流行。伴随西藏旅游业的发展和西部大开发,将有大量人员和物资的来往和流动,可能会造成虫媒病毒病的传入和传出、甚至爆发流行。因此,对湖南省和西藏自治区进行虫媒病毒病原学的调查,全面了解当地存在和循环的虫媒病毒种类与分布情况,对于研究我国虫媒病毒生物学及分子生物学特征、预防和控制当地虫媒病毒病等具有重要意义。本课题对湖南省和西藏自治区开展虫媒病毒病原学调查,以明确当地存在的虫媒病毒种类与分布,并对分离到的虫媒病毒进行详细鉴定和序列特征分析,以了解这些新分离病毒株的系统分类地位、分子生物学特征及其与国内外分离株间的分子生物学差异。 1.湖南省虫媒病毒调查本研究分别于2010和2011年的7-8月在湖南省怀化、张家界、岳阳、郴州、湘潭、邵阳、株洲和长沙市的16个区县采集蚊虫标本4属7种16076只,按形态学分类分装347批。蚊种包括库蚊属的致倦库蚊、淡色库蚊、三带喙库蚊、凶小库蚊,按蚊属的中华按蚊,阿蚊属的骚扰阿蚊及伊蚊属的白纹伊蚊。2年内采集最多的蚊种为致倦库蚊(8140只,50.63%),其次为中华按蚊(3900只,24.26%),采集最少的蚊种为白纹伊蚊(14只,0.09%)。蚊虫标本研磨后利用C6/36和BHK-21等细胞培养开展病毒分离,结果得到6株阳性分离物。经过系统鉴定,分别为2株乙脑病毒(Japanese encephalitis virus, JEV)、2株环状病毒(Orbivirus)、2株病毒需要进一步鉴定。6株分离物分别来自4个蚊种一致倦库蚊、淡色库蚊、三带喙库蚊和中华按蚊；致倦库蚊分离病毒最多,为3株,其余3株由淡色库蚊、三带喙库蚊和中华按蚊分离;并且3类病毒均能从致倦库蚊中分离到。 2株乙脑病毒的分子生物学特征分析显示,2株JEV均为基因Ⅰ型病毒,2株病毒间E基因核苷酸和氨基酸序列同源性为100%,与疫苗株P3、Beijing-1和SA14-14-2株在E基因核苷酸和氨基酸序列同源性分别为87.7-88.1%和97.2-98.2%。2株JEV与疫苗株SA14-14-2株在E基因区段存在14处的氨基酸差异,但差异位点均不处于决定抗原性的关键氨基酸位点。2株JEV在E基因区段决定病毒毒力的8个氨基酸位点未见改变。 2株在湖南新分离的环状病毒在致细胞病变效应上,可引起BHK-21细胞病变；在PAGE电泳中,环状病毒的带型为3-6-1型；基于第1片段和第10片段基因的系统进化分析表明,2株环状病毒在进化树中具有相似的拓扑结果,与家畜流行性出血热病毒(Epizootic hemorrhagic disease virus, EHDV)有较近的亲缘关系,而与云南环状病毒的亲缘关系较远。在湖南分离的2株环状病毒与以往在蚊虫中分离的云南环状病毒不同,为环状病毒属的一种新病毒。另外2株病毒可引起BHK-21细胞病变,空斑形成实验中可见直径约为3.0mm的空斑。利用针对黄病毒科、布尼亚病毒科、乙脑病毒、盖塔病毒等特异引物的RT-PCR实验鉴定病毒为阴性结果；利用甲病毒缺陷性复制子鉴定未知病毒实验为阴性结果。以上结果初步排除这2株病毒为我国常见的虫媒病毒种类,需要进一步鉴定。 2.西藏自治区虫媒病毒调查 2009年8月在西藏自治区林芝地区的墨脱县和米林县采集4089只蚊虫,在墨脱县采集的三带喙库蚊中分离到1株乙脑病毒(XZ0934株) 对XZ0934株的分子生物学特征分析表明,该病毒基因组全长为10983nt;从第96-10397位是一个单一开放读码框(ORF),长度为10302nt,编码3433个氨基酸。乙脑病毒全基因组系统进化分析表明,XZ0934株独立于目前已知的4个基因型别的乙脑病毒之外,是基因Ⅴ型乙脑病毒。与目前已知的4个基因型别乙脑病毒全序相比,XZ0934株在开放读码框NS4a区段比其他乙脑病毒都要多3个核苷酸(AGC),相应地多编码1个氨基酸(丝氨酸)。XZ0934毒株在E基因区段决定病毒毒力的8个氨基酸位点未见改变；与疫苗株SA14-14-2株在E基因区段存在24处的氨基酸差异,其中E340位点的氨基酸突变可能会导致其抗原性的改变。采用贝斯马尔科夫蒙特卡洛算法,构建基于全世界100株乙脑病毒全基因组最大可信树(Maximum clade credibility tree, MCC Tree)的结果显示,乙脑病毒的最近共同进化祖先出现于3255年前,5个基因型别的乙脑病毒进化分歧时间按照Ⅴ,Ⅳ,Ⅲ,Ⅱ,Ⅰ的顺序排列,基因Ⅴ型乙脑病毒最先从乙脑病毒种群中分化出来,是最古老的乙脑病毒种系。本课题的意义及创新性本课题对湖南省和西藏部分地区进行了虫媒病毒调查,在湖南省分离到乙脑病毒和环状病毒等,在西藏分离到乙脑病毒。在湖南省分离到基因Ⅰ型JEV属国内首次报道,同时发现湖南省分离的环状病毒为环状病毒属的一种新病毒属国际上首次报道。在西藏自治区分离到的基因Ⅴ型乙脑病毒是时隔57年后该基因型乙脑病毒的再次出现,并在国际上首次利用生物信息学软件推算出5个型别乙脑病毒的最近共同进化祖先为3255年前。这些研究数据不但丰富了我国湖南省、西藏自治区虫媒病毒的种类,而且为了解当地传染病病因以及积极预防和控制相关虫媒病毒疾病提供了重要的信息。对新分离到的JEV、环状病毒等分离物的鉴定和分子生物学特征分析,明确了这些病毒的分类地位及其与国内外分离株间的分子生物学差异,丰富了我国虫媒病毒分子生物学研究内容,为深入研究我国存在和流行的虫媒病毒积累了科学数据。
【学位授予单位】：中国疾病预防控制中心
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R373

【参考文献】