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研究背景和目的:荆门病毒是一类单股正链的分节段RNA病毒,由于其在进化上与黄病毒科的NS3和NS5有同源性,故暂时归类为黄病毒科的荆门病毒组,它也是世界上首次将分节段与不分节段黄病毒之间建立起关联的正链RNA病毒。荆门病毒是一组以节肢动物为传播媒介的虫媒病毒,它的代表病毒荆门蜱病毒(Jingmen tick virus,JMTV)是2010年首次在湖北省荆门市的微小扇头蜱(Rhipicephalus microplus)中发现,随后JMTV在亚洲其它国家、南美洲、非洲、加勒比海地区和欧洲等世界范围内多个国家相继报道,病毒呈现出明显的遗传多样性和洲际间地理聚集性。蜱作为JMTV的传播媒介具有多样性。蜱在JMTV从节肢动物到哺乳动物的传播中扮演着重要的角色。近年来相关报道表明,JMTV能感染牛和猴等多种哺乳动物,更为重要的是,德国和科索沃的科学家在感染克里米亚刚果出血热病毒(CCHFV)的病人血清中检测到JMTV。随后,来自中国的两个研究团队先后报道了 JMTV和类JMTV(阿龙山病毒,ALSV)能感染人。啮齿类动物作为最大类的哺乳动物,携带多种病原体,与人类的关系密切,同时它也是蜱的寄生宿主,因此开展啮齿类动物JMTV的携带情况调查和监测不同地区中不同蜱种JMTV流行情况,将有助于加深对这个新病原的发生、发展及进化的了解,对该疾病的预防控制有着重要的公共卫生学意义。研究方法:1)2011-2012年在新疆博乐市、辽宁省沈阳市和北京市昌平区3地共采集蜱标本277只,包括博乐市残缘璃眼蜱(Hyalomma detritum,Hd)83只,沈阳市长角血蜱(Haemaphysalis Iongicornis,H1)98 只,昌平区中华革蜱(Dermacentor sinicus,Ds)96 只;2)2016 年采用食物诱饵笼子捕获在中国新疆维吾尔自治区察布查尔锡伯自治县采集164只啮齿类动物。解剖分离啮齿类动物心、肝、脾、肺和肾五个脏器和单只蜱分别制备组织悬液提取总RNA,采用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)进行JMTV检测和基因组扩增,与已知的荆门蜱病毒进行序列比对,选择最大似然法,用PhyML version 3.0构建系统发生树。计算重复1000次,Bootstrap值>70%认为具有显著意义。研究结果:1)164只啮齿动物肝脏中筛查出JMTV阳性42只,阳性率为25.6%,包括普通田鼠(Microtus arvalis)23 只(24.5%),乌拉尔姬鼠(Apodemus uralensis)9只(29.0%),大沙鼠(Rhombomys opimus)l 只,小家鼠(Mus musculus)5只,柽柳沙鼠(Meriones tamariscinus)1只,红尾沙鼠(Meriones libycus)1只,灰仓鼠(Cricetulus migratorius)1只,狭颅田鼠(Mfcrotus gregalis)1只。进一步对42份JMTV阳性RNA样本进行全基因组扩增,获得7株接近全长的JMTV基因组序列,同时也得到5株较短序列的JMTV基因序列。同源性分析显示,所有新发现的啮齿类JMTV与已知的中国地区的JMTV同源性最高,其中7株田鼠JMTV四个节段之间核苷酸差异性为0.1%~1.5%,田鼠JMTV与已知的中国地区的JMTV四个节段的核苷酸差异性为8.9%,与来自非洲、南美洲和欧洲的JMTV核苷酸同源性为77.8%~92.1%,而与阿龙山病毒(JMTV-like病毒)同源性相对较低(57.5%~72%)。系统进化分析显示:在节段1、节段2和节段3中,新发现的12株病毒与已知的中国蜱JMTV聚集在一起,形成了两个独立的进化支,一支由普通田鼠携带的JMTV组成,另一支由乌拉尔姬鼠、灰仓鼠和狭颅田鼠携带的JMTV组成。然而在S4节段,所有的啮齿类JMTV聚集到了一个进化支上,提示JMTV具有遗传多样性。2)JMTV在啮齿类动物心、肝、脾、肺和肾5个脏器的检测结果显示,JMTV在啮齿类动物各组织脏器呈现普遍分布,但是在各组织器官的阳性率不一致,其中肝脏检测出的阳性率为25.6%,肺脏和脾脏分别为10.8%和2.6%,而肾脏和心脏由于样本的缺失问题,没有进行阳性率的分析。检测的8个啮齿类动物物种中,普通田鼠检测的样本量最大,JMTV在普通田鼠肝、肺和脾三个脏器中,阳性率从高到低依次为24.5%、19.1%和15.7%。进一步分析JMTV在同一啮齿类动物5个脏器的系统感染情况,我们发现:8个啮齿类动物物种中仅出现肝脏感染的29只;包括肝脏感染在内出现两个及两个以上脏器感染的13只;不包括肝脏感染在内出现两个及两个以上脏器感染的2只。3)通过对采集于北方地区3个省级行政区[中国西北地区的新疆维吾尔自治区(新疆)博乐市、东北的辽宁省沈阳市和北京市昌平区]的277只蜱样本进行荆门病毒筛查,获得阳性样本67只,阳性率为24.2%,其中中华革蜱检测阳性41只,阳性率高达42.7%;残缘璃眼蜱检出阳性12只,阳性率为14.5%;长角血蜱检出阳性14只,阳性率为14.3%。全基因组扩增获得4株接近全长的JMTV基因组序列,同源性分析显示新发现的JMTV之间核苷酸同源性为91.4%~99.8%,与已知的中国地区JMTV同源性最高(90.1%~99.8%)。系统进化分析表明:这4株病毒在节段1、节段2和节段4与已知的新疆啮齿类动物中发现的JMTV聚集在一个进化支上,但在节段3构建的系统发生树中,2株病毒与新疆啮齿类JMTV聚集在一起,而另2株与中国其他地区的蜱源性JMTV聚集在一起,提示该节段可能存在基因重排。结论:1)首次在新疆地区啮齿类物种发现JMTV,同源性分析显示,新发现的啮齿类JMTV具有遗传多样性,特别是在S2和S4节段,12株病毒核苷酸差异性达到接近10%。系统发生分析表明:所有的啮齿类JMTV与已知的中国地区蜱源JMTV聚集在一起,在节段1、节段2和节段3中,12株病毒形成了两个独立的进化支,然而在S4节段,所有的啮齿类JMTV聚集到了 一个进化支上,提示JMTV具有遗传多样性。2)JMTV在啮齿类动物不同脏器的检测阳性率不一致提示:在自然界中,JMTV感染啮齿类动物可能存在一定的组织嗜性,这将有待进一步的研究。JMTV在同一啮齿类动物多个脏器检测到阳性结果提示JMTV感染啮齿类动物呈现多个脏器系统感染。3)同源性分析显示,新发现的4株蜱JMTV具有遗传多样性(90.1%~99.8%)。系统发生分析表明,新发现的蜱JMTV与中国地区JMTV聚集在一起,其中2株JMTV在S3节段可能存在基因重排现象。蜱作为JMTV的传播媒介,在JMTV从节肢动物到哺乳动物的传播中扮演了重要角色。