《Pathogens》:Susceptibility of Livestock, Wildlife, and Domestic Host Species Cells to the 2022–2025 Reassortant Oropouche Virus
Lindsey M. Reister-Hendricks,
Dane C. Jasperson,
Jessica Gutierrez,
Bethany L. McGregor and
Stacey L. P. Scroggs
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本研究针对奥罗普切病毒(OROV)在北美的潜在动物宿主范围不明的紧迫问题,通过评估牲畜、野生动物及家养动物(牛、羊、野牛、白尾鹿、麋鹿、猪、马、犬)细胞对重配株OROV240023的感染性,发现除马细胞外,该病毒能在所有测试细胞中有效复制,其中野牛、猪和犬细胞的易感性最高。该研究为北美地区针对OROV的可能动物宿主开展靶向监测与防控策略提供了关键线索。
在2022年至2025年间,一种名为奥罗普切病毒(Oropouche virus, OROV)的病原体引发了一场前所未有的、跨越多个国家的疫情,首次蔓延至古巴等非传统流行区,并造成了首次有记录的死亡病例。这促使科学家们必须直面一个关键问题:这种病毒的威胁究竟有多大?特别是,除了人类,它是否会感染我们在北美熟悉的动物,从而构成新的公共卫生隐患?OROV是一种由库蠓传播的人畜共患病病毒,长期以来被认为主要在南美洲的雨林循环,与树懒和灵长类动物为伴。然而,有抗体证据表明,家畜和野生动物也可能暴露于该病毒。随着一种被称为OROV240023的新型重配毒株的出现,其传播能力显著增强,了解其潜在的动物宿主范围变得至关重要,这直接关系到能否在病毒入侵新地区(如美国)时,制定有效的监测和控制措施。本研究正是为了填补这一知识空白,首次系统评估了北美地区重要的牲畜、野生动物和宠物对OROV240023的易感性。
研究人员为开展此项研究,运用了几个关键技术方法。首先,建立了细胞感染模型,他们使用了从美国本土物种(包括牛、绵羊、美国野牛、白尾鹿、麋鹿、猪、马和犬)肺或肾组织中分离培养的原代或传代细胞系。其次,他们从2024年古巴旅行相关病例中分离并传代培养了重配毒株OROV240023,并在研究中采用了多周期病毒复制曲线实验,以多重感染指数(MOI)为1.0感染上述各种细胞。最后,通过空斑测定法来定量不同时间点的感染性病毒滴度,并使用反转录定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)检测病毒S节段RNA的拷贝数,以全面衡量病毒的复制效率。数据处理采用了重复测量方差分析(ANOVA)和曲线下面积(AUC)计算等方法。
3. Results
3.1. OROV240023在多种源于牲畜、野生动物和家养动物的细胞系中有效复制
研究人员通过感染性病毒滴度和病毒RNA拷贝数两个层面评估了OROV240023在8种不同动物细胞中的复制情况。实验发现,OROV240023能够在除马(Equus caballus)细胞外的其他所有测试细胞中复制。在病毒滴度方面,感染后48小时内,猪(Sus scrofa)和犬(Canis lupus familiaris)细胞产生的病毒滴度最高,均超过106PFU/mL。野牛(Bison bison)细胞的病毒复制曲线在48小时内持续上升,平均滴度达7.4 × 105PFU/mL。而白尾鹿(Odocoileus virginianus)、麋鹿(Cervus canadensis)、绵羊(Ovis aries)和牛(Bos taurus)细胞则表现出中等的病毒复制水平。在病毒RNA水平上,野牛和犬细胞中S节段RNA的增长趋势显著,从感染开始到48小时感染后,分别增加了1.74和1.5个log10拷贝数/mL,印证了病毒在这些细胞中的活跃复制。
3.2. 对OROV240023感染的易感性具有物种依赖性
为了更综合地评估不同物种的相对易感性,研究人员比较了各物种病毒滴度的变化倍数,并计算了变化曲线的曲线下面积。基于曲线下面积的排序结果显示,易感性最高的物种是野牛,其次是猪和犬。猪和犬的平均曲线下面积值分别比野牛低70%和86%。其余物种(包括白尾鹿、麋鹿、绵羊和牛)的平均曲线下面积值则比野牛至少低93%。这一量化分析证实了不同物种细胞对病毒的易感性存在显著差异,野牛、猪和犬被认为是潜在的、风险最高的宿主候选者。
4. Discussion
该研究的核心结论在于,北美地区多种重要的农业、野生动物及伴侣动物(如野牛、猪、犬、牛、羊、白尾鹿、麋鹿)的细胞能够支持新型重配奥罗普切病毒(OROV240023)的复制,这表明这些物种在病毒引入北美后可能成为易感宿主。相比之下,马细胞不支持该病毒复制,这与之前未能从马、驴、骡中检测到OROV抗体的血清学调查结果一致,提示马可能不是OROV的易感宿主。然而,研究人员也谨慎指出,细胞水平的易感性不等同于动物个体水平的感染能力,需要后续的体内实验来验证病毒复制动态、致病性和免疫反应。该研究具有重要的现实意义。首先,它首次提供了OROV240023在多种北美代表性物种细胞中复制能力的直接证据,特别是野牛、猪、犬等被确定为高风险候选宿主,这为北美地区未来开展针对性的动物宿主监测指明了方向。其次,研究结果与南美洲已有的血清学证据(在犬、牛、羊、水牛中检出抗体)形成了补充和呼应,并将宿主范围的可能边界扩展到了北美的野牛、白尾鹿和麋鹿等物种,而这些物种在南美的调查中未被涵盖。最后,这项工作强调了随着全球化和病毒进化,像OROV这类虫媒病毒对全球动物健康和公共卫生构成的潜在威胁。通过识别潜在的动物宿主,该研究有助于兽医、畜牧业者、野生动物管理者和公共卫生官员在病毒真正暴发前,预先规划和实施针对特定宿主和媒介的疾病防控策略,从而为保护农业生产、野生动物种群和人类健康筑起一道预警防线。