εταιρικά νέα για MDPI | Novel H1N1 Ιός Γρίπης των Χοίρων που Ανακαλύφθηκε σε Αγέλη Χοίρων στη Σαντόνγκ: Ανάλυση του Κινδύνου Διασταυρούμενης Μετάδοσης και

Στις 15 Ιανουαρίου 2026, η ομάδα του Καθηγητή Yu Zhijun από το Κολλέγιο Βιολογικών Επιστημών και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου Jinan, σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Έρευνας Πτηνών της Ακαδημίας Γεωργικών Επιστημών Shandong και το Πανεπιστήμιο Shandong Normal, δημοσίευσε μια ερευνητική εργασία με τίτλο "Γενετικός Χαρακτηρισμός και Εξελικτικές Ενοράσεις Νέων Ιών Γρίπης Χοίρων H1N1 που Εντοπίστηκαν από Χοίρους στην Επαρχία Shandong, Κίνα" στο διεθνές περιοδικό ιολογίας *Viruses* (MDPI).

Η μελέτη ανίχνευσε δύο ιούς γρίπης χοίρων H1N1 (SD6591 και SD6592) σε δείγματα χοίρων από την πόλη Linyi και την κομητεία Shanghe, πόλη Jinan, επαρχία Shandong το 2019, και ολοκλήρωσε την αλληλουχία ολόκληρου του γονιδιώματός τους και τη φυλογενετική τους ανάλυση. Η μελέτη διαπίστωσε ότι τα γονίδια PA και M2 του στελέχους SD6591 έδειξαν υψηλή ομολογία με τον ιό γρίπης H1N1 των ανθρώπων, υποδηλώνοντας ότι αυτό το στέλεχος μπορεί να παρουσιάζει χαρακτηριστικά ανασυνδυασμού γονιδίων ιών γρίπης ανθρώπου-χοίρου. Το στέλεχος SD6592, ωστόσο, ήταν υψηλά ομόλογο με τον ιό γρίπης χοίρων, χωρίς εμφανή χαρακτηριστικά ανασυνδυασμού γονιδίων μεταξύ ειδών, και τα γενετικά του χαρακτηριστικά ήταν σχετικά διατηρημένα.

Αυτή η μελέτη παρέχει μοριακά επιδημιολογικά στοιχεία για την κατανόηση της εξέλιξης της διασταυρούμενης μετάδοσης των ιών γρίπης χοίρων στην επαρχία Shandong, τονίζοντας τη σημασία της συνεχούς ενίσχυσης της επιτήρησης της γρίπης χοίρων και της αξιολόγησης του ζωονωτικού κινδύνου.

Ερευνητικά Επισημάνσεις

* **Αποκάλυψη ενός Νέου Γονότυπου Ανασυνδυασμού Ανθρώπου-Χοίρου:** Η γονιδιωματική ανάλυση του στελέχους SD6591 έδειξε ότι τα γονίδιά του PA και M2 είναι υψηλά ομόλογα με τους εποχικούς ιούς γρίπης H1N1 των ανθρώπων, ενώ άλλα γονίδια προέρχονται κυρίως από ιούς χοίρων, υποδεικνύοντας ότι πρόκειται για έναν νέο ιό ανασυνδυασμού ανθρώπου-χοίρου.

* **Συνεπαγωγή ενός Πολύπλοκου Δικτύου Μετάδοσης μεταξύ Ειδών:** Η φυλογενετική ανάλυση αποκάλυψε ότι το γονίδιο M2 του SD6591 ομαδοποιείται στον ίδιο εξελικτικό κλάδο με τους ιούς γρίπης H1N1 σκύλων, υποδηλώνοντας έναν πιθανό κύκλο πολλαπλών ξενιστών μεταξύ χοίρων, σκύλων και ανθρώπων, τονίζοντας την ανάγκη συμπερίληψης των κατοικίδιων ζώων στο σύστημα επιτήρησης.

* **Επιβεβαίωση Δυνατότητας Προσβολής Ανθρώπινων Κυττάρων:** Πειράματα in vitro με στελέχη υψηλής ομολογίας επιβεβαίωσαν ότι ο ιός μπορεί να αναπαραχθεί αποτελεσματικά σε ανθρώπινα επιθηλιακά κύτταρα του πνεύμονα (A549), παρέχοντας άμεσα πειραματικά στοιχεία για τον πιθανό ζωονωτικό του κίνδυνο.

• Υιοθετήθηκε μια καινοτόμος στρατηγική λειτουργικής επικύρωσης: Σε απάντηση στην πρόκληση της αδυναμίας απομόνωσης ζωντανών ιών λόγω της διατήρησης των δειγμάτων, η μελέτη χρησιμοποίησε καινοτόμα υπάρχοντα στελέχη με υψηλή γονιδιωματική ομολογία (>91%) για λειτουργική επικύρωση υποκατάστασης in vitro, παρέχοντας μια εφικτή λύση για μελέτες χαρακτηριστικών ιών υπό παρόμοιες συνθήκες.

Η μελέτη διεξήγαγε μοριακό έλεγχο για τον ιό γρίπης χοίρων υποτύπου H1N1 σε 200 δείγματα πνευμονικού ιστού χοίρων που συλλέχθηκαν το 2019 από τις περιοχές Liaocheng, Linyi, Jinan και Qingdao στην επαρχία Shandong. Ανιχνεύθηκαν δύο θετικά δείγματα (SD6591 και SD6592). Η πλήρης αλληλουχία του γονιδιώματος του ιού λήφθηκε μέσω αλληλούχισης υψηλής απόδοσης και τα γενετικά εξελικτικά του χαρακτηριστικά αναλύθηκαν συστηματικά χρησιμοποιώντας σύγκριση ομολογίας και φυλογενετική ανάλυση. Αυτή η μελέτη στοχεύει στην παροχή βασικών δεδομένων για τη μοριακή επιδημιολογική επιτήρηση του ιού γρίπης χοίρων στην επαρχία Shandong και στην παροχή επιστημονικής βάσης για την αξιολόγηση του κινδύνου μετάδοσης μεταξύ ειδών και τη διαμόρφωση στοχευμένων στρατηγικών πρόληψης και ελέγχου.

Εισαγωγή

Οι ιοί της γρίπης Α έχουν ευρύ φάσμα ξενιστών, προσβάλλοντας πολλαπλά είδη, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, των πτηνών και των χοίρων. Ο ιός της γρίπης των χοίρων (SIV) όχι μόνο προκαλεί σημαντικές οικονομικές απώλειες στη βιομηχανία χοιροτροφίας, αλλά αποτελεί επίσης συνεχή απειλή για τη δημόσια υγεία λόγω του μοναδικού βιολογικού ρόλου των χοίρων ως "αναμικτήρων" για τους ιούς της γρίπης, οι οποίοι τους επιτρέπουν να παράγουν συνεχώς νέους ανασυνδυασμένους ιούς και να εξαπλώνονται μεταξύ των ειδών.

Ερευνητικά Αποτελέσματα

1. Το SD6591 παρουσιάζει μοναδικά χαρακτηριστικά ανασυνδυασμού γονιδίων προερχόμενων από ανθρώπους:

Το γονίδιο PA του στελέχους SD6591 παρουσιάζει την υψηλότερη ομολογία (96,99%) με τον ιό H1N1 των ανθρώπων του 2009. Ενώ το γονίδιο M2 παρουσιάζει την υψηλότερη ομολογία (98,96%) με το στέλεχος H1N1 από χοίρους της Liaoning, η ομαδοποίησή του είναι υψηλά συσχετισμένη με τους εποχικούς ιούς γρίπης H1N1 των ανθρώπων. Έξι γονιδιακά τμήματα, PB2, PB1, NP, NA, HA και NEP, είναι υψηλά ομόλογα με κλασικούς ιούς γρίπης χοίρων H1N1. Αυτό το μοτίβο συνδυασμού γονιδίων "6+2" υποδηλώνει ότι ο ιός μπορεί να είναι προϊόν ανασυνδυασμού γονιδίων μεταξύ ιών γρίπης ανθρώπων και χοίρων. Αξίζει να σημειωθεί ότι το γονίδιο M2 παρουσιάζει συγγένεια τόσο με ιούς γρίπης H1N1 χοίρων όσο και σκύλων (A/canine/Korea/MV1/2012) στο φυλογενετικό δέντρο και ομαδοποιείται στον ίδιο εξελικτικό κλάδο, υποδηλώνοντας ότι αυτό το γονίδιο μπορεί να έχει εισέλθει στον πληθυσμό των χοίρων μέσω διασταυρούμενης μετάδοσης σκύλου-χοίρου.

Πίνακας 1. Στελέχη με την πλησιέστερη ομολογία με το SD6591 για κάθε γονίδιο.

2. Το SD6592 διατηρεί τα γονιδιωματικά χαρακτηριστικά του κλασικού ιού γρίπης χοίρων H1N1:

Σε αντίθεση με το SD6591, και τα οκτώ γονιδιακά τμήματα του στελέχους SD6592 μοιράζονται πάνω από 98% ομολογία με τον ιό γρίπης χοίρων H1N1, και σχετίζονται στενότερα με την απομόνωση του Πεκίνου του 2018 A/swine/Beijing/0301/2018 (H1N1). Αυτό το υψηλά διατηρημένο γονιδιωματικό χαρακτηριστικό υποδηλώνει ότι αυτό το στέλεχος έχει εγκαθιδρύσει μια σταθερή αλυσίδα μετάδοσης στον τοπικό πληθυσμό χοίρων και καταλαμβάνει μια επίμονη οικολογική θέση.

Πίνακας 2. Στελέχη με την υψηλότερη ομολογία με το SD6592.

3. Δεν ανιχνεύθηκε σημαντικό σήμα ανασυνδυασμού στην ανάλυση ανασυνδυασμού:

Η ανάλυση SimPlot πρότεινε χαρακτηριστικά που μοιάζουν με χίμαιρα στο γονίδιο PA του SD6591 και στα γονίδια NA και NP του SD6592. Ωστόσο, περαιτέρω επαλήθευση χρησιμοποιώντας πολλαπλούς αλγορίθμους στο πακέτο λογισμικού RDP5, συμπεριλαμβανομένων των RDP, GENECONV και BootScan (με διορθωμένο όριο p-value <0,05), δεν έδειξε στατιστικά σημαντικό σήμα ανασυνδυασμού. Οι σχετικές διαφορές αλληλουχίας είναι πιθανότερο να οφείλονται στη σταδιακή συσσώρευση σημειακών μεταλλάξεων ή σε μη δειγματοληπτικές αρχέγονες αλληλουχίες, υποδεικνύοντας ότι δεν υπάρχουν επί του παρόντος σαφή στοιχεία που να υποστηρίζουν την ύπαρξη πρόσφατου γεγονότος ανασυνδυασμού σε αυτή τη γραμμή.

Σχήμα 1. Αποτελέσματα ανάλυσης ανασυνδυασμού του γονιδίου PA του SD6591.

Σχήμα 2. Αποτελέσματα ανάλυσης ανασυνδυασμού των γονιδίων NA και NP του SD6592.

4. Υποκαταστάτες Υψηλής Ομολογίας Διαθέτουν Δυνατότητα Αναπαραγωγής σε Πολλαπλά Κύτταρα Ξενιστών:

Η ερευνητική ομάδα διεξήγαγε λειτουργική επικύρωση in vitro χρησιμοποιώντας μια απομόνωση H1N1 του 2018 (A/swine/China/Qingdao/2018) με >91% γονιδιωματική ομολογία με τα SD6591/SD6592. Τα αποτελέσματα Western blot και qRT-PCR έδειξαν ότι ο ιός μπορούσε να αναπαραχθεί αποτελεσματικά σε χοιρινά (PK-15), σκυλίσιες (MDCK) και ανθρώπινες (A549) επιθηλιακές κυτταρικές σειρές, με κινητική αναπαραγωγής παρόμοια με το στέλεχος ελέγχου PR8. Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν σε κυτταρικό επίπεδο ότι αυτός ο τύπος ιού γρίπης χοίρων έχει τη δυνατότητα να προσβάλλει κύτταρα από πολλαπλές πηγές ξενιστών.

Πίνακας 3. Ταυτότητα νουκλεοτιδίων (%) μεταξύ του γονιδιακού τμήματος SD6591 και δύο στελεχών αναφοράς H1N1.

Πίνακας 4. Ταυτότητα νουκλεοτιδίων (%) μεταξύ του γονιδιακού τμήματος SD6592 και δύο στελεχών αναφοράς H1N1.

Σχήμα 3. Κινητική αναπαραγωγής των ιών H1N1 του 2018 και PR8 σε διαφορετικές κυτταρικές σειρές.

5. Τα εξελικτικά χαρακτηριστικά του γονιδίου M2 υποδηλώνουν προσοχή σε θέσεις σχετιζόμενες με αντοχή σε φάρμακα:

Το γονίδιο M2 του SD6591 παρουσιάζει την υψηλότερη ομολογία (97,93%) με τον ιό H1N1 της πανδημίας του 2009 και ομαδοποιείται στον ίδιο εξελικτικό κλάδο με τον ιό γρίπης H1N1 σκύλων (A/canine/Korea/MV1/2012) στη φυλογενετική ανάλυση. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι οι ιοί γρίπης των ανθρώπων σε αυτόν τον εξελικτικό κλάδο φέρουν συνήθως βασικές θέσεις μετάλλαξης που σχετίζονται με αντοχή στην αμανταδίνη (όπως η S31N). Αυτό το γενετικό υπόβαθρο υποδηλώνει την ανάγκη προσοχής στα πιθανά χαρακτηριστικά αντοχής σε φάρμακα του στελέχους SD6591, και απαιτείται περαιτέρω πειραματική επαλήθευση βασικών θέσεων και λειτουργιών της πρωτεΐνης M2.

Σύνοψη

Αυτή η μελέτη ολοκλήρωσε την ανάλυση ολόκληρου του γονιδιώματος δύο ιών γρίπης χοίρων H1N1 από την επαρχία Shandong. Χρησιμοποιώντας μια καινοτόμο στρατηγική "λειτουργικής υποκατάστασης ομόλογων ιών", συσχετίσαμε τα χαρακτηριστικά της αλληλουχίας τους με το φαινότυπο αναπαραγωγής τους in vitro, επιβεβαιώνοντας ότι ο ιός γρίπης χοίρων H1N1 που κυκλοφορεί στους πληθυσμούς χοίρων εξακολουθεί να διαθέτει τη δυνατότητα διασταυρούμενης μετάδοσης σε πολλαπλά κύτταρα ξενιστών, ακόμη και απουσία ανιχνεύσιμων σημαντικών γεγονότων ανασυνδυασμού γονιδίων. Αυτό το εύρημα υπογραμμίζει την κρίσιμη σημασία της ενίσχυσης της γονιδιωματικής επιτήρησης του ιού γρίπης χοίρων και της επικύρωσης των φαινοτυπικών χαρακτηριστικών αντιπροσωπευτικών στελεχών για την έγκαιρη ανίχνευση πιθανών προσαρμοστικών μεταλλάξεων και την έγκαιρη προειδοποίηση νέων επιδημιών γρίπης.