اخبار شرکت MDPI. MDPI. MDPI.

در ۱۵ ژانویه ۲۰۲۶، تیم پروفسور یو ژی جون از کالج علوم و فناوری بیولوژیکی، دانشگاه جینان،در همکاری با موسسه تحقیقات پرندگان آکادمی علوم کشاورزی شان دونگ و دانشگاه معمولی شان دونگ، یک مقاله تحقیقاتی با عنوان "اصلاح ژنتیکی و بینش تکاملی ویروس های جدید آنفولانزای H1N1 خوک شناسایی شده از خوک در استان شان دونگ" منتشر کرد.چین" در مجله بین المللی ویروس شناسی *ویروس ها* (MDPI).

این مطالعه دو ویروس آنفولانزای خوک H1N1 (SD6591 و SD6592) را در نمونه های خوک از شهر لین یی و شهرستان شانگه، شهر جینان، استان شان دونگ در سال 2019 شناسایی کرد.و توالی کل ژنوم و تجزیه و تحلیل فیلوژنیتیک آنها را تکمیل کردنداین مطالعه نشان داد که ژن های PA و M2 از سویه SD6591 همبستگی بالایی با ویروس H1N1 انسانی را نشان می دهند.که نشان می دهد این سویه ممکن است ویژگی های تغییر ژن ویروس آنفولانزای انسان خوک را نشان دهد.اما سویه SD6592 به شدت با ویروس آنفولانزای خوک همسان بود و هیچ ویژگی مشخصی از تغییر ژن میزبان را نشان نمی داد.و ویژگی های ژنتیکی آن نسبتا حفظ شده است.

این مطالعه شواهد اپیدمیولوژیکی مولکولی را برای درک تکامل انواع ویروس های آنفولانزای خوک در استان شان دونگ فراهم می کند.تاکید بر اهمیت تقویت مداوم نظارت بر آنفلوانزای خوک و ارزیابی خطر زونوز.

نکات برجسته تحقیق

* **افشای یک ژنوتایپ جدید انسان-خنزیر:** تجزیه و تحلیل ژنومیک سویه SD6591 نشان داد که ژن های PA و M2 آن به شدت همسان با ویروس های H1N1 فصلی انسان هستند،در حالی که ژن های دیگر عمدتا از ویروس های خوک مشتق شده اند، که نشان می دهد که این یک ویروس جدید انسان-خنازیر است.

* **ترجمه یک شبکه پیچیده انتقال بین گونه ها:** تجزیه و تحلیل فیلوژنیتیک نشان داد که ژن M2 از SD6591 در همان شاخه تکاملی با ویروس های H1N1 سگ،که نشان می دهد ممکن است یک چرخه چند میزبان بین خوک ها وجود داشته باشد.، سگ ها و انسان ها، و بر لزوم شامل شدن حیوانات همراه در سیستم نظارت تاکید می کند.

* **تأكيد احتمال عفونت سلول انسان:** آزمایشات in vitro با سویه های فعال بسیار همگن تایید کرد که ویروس می تواند به طور موثر در سلول های اپیتلی ریه انسان تکثیر شود (A549)، ارائه شواهد تجربی مستقیم برای خطر بالقوه زونوز.

• یک استراتژی اعتباربخشی کاربردی نوآورانه اتخاذ شد: در پاسخ به چالش عدم جداسازی ویروس های زنده به دلیل حفظ نمونه،در این مطالعه از گونه های موجود با همولوژی ژنومی بالا (> 91٪) برای اعتبارپذیری جایگزین عملکردی in vitro به طور نوآورانه استفاده شد.، ارائه یک راه حل عملی برای مطالعات ویژگی ویروس در شرایط مشابه.

در این مطالعه، آزمایش اسید نوکلئیک برای ویروس آنفولانزای خوک زیرنوع H1N1 بر روی 200 نمونه از بافت ریه خوک که در سال 2019 از لیاچنگ، لین یی، جینان و چینگداو در استان شان دونگ جمع آوری شده بود، انجام شد.دو نمونه مثبت (SD6591 و SD6592) شناسایی شد.توالی کامل ژنوم ویروسی از طریق توالی با سرعت بالا بدست آمده است.و ویژگی های تکاملی ژنتیکی آن به طور سیستماتیک با استفاده از مقایسه همولوژی و تجزیه و تحلیل فیلوژنیتیک تجزیه و تحلیل شد. This study aims to provide basic data for molecular epidemiological surveillance of swine influenza virus in Shandong Province and to provide a scientific basis for assessing its cross-species transmission risk and formulating targeted prevention and control strategies.

مقدمه

ویروس های آنفولانزا A دارای طیف گسترده ای از میزبان هستند و گونه های متعددی از جمله انسان ها، پرندگان و خوک ها را آلوده می کنند. Swine influenza virus (SIV) not only causes significant economic losses to the pig farming industry but also poses a persistent threat to public health due to the unique biological role of pigs as "mixing vessels" for influenza viruses، که به آنها اجازه می دهد تا به طور مداوم ویروس های جدید ترکیب شده را تولید کنند و در میان گونه ها گسترش یابند.

نتایج تحقیقات

1. SD6591 مشخصه هاي منحصر به فرد ژن هاي مشتق شده از انسان را نشان مي دهد:

ژن PA از سویه SD6591 بالاترین همبستگی (96.99٪) را با ویروس H1N1 2009 انسانی نشان می دهد. در حالی که ژن M2 بالاترین همبستگی (98.96٪) را با سویه H1N1 لیانینگ ناشی از خوک نشان می دهد،گروه ژن آن به شدت با ویروس های فصلی H1N1 مرتبط است.شش قسمت ژن، PB2، PB1، NP، NA، HA، و NEP، به شدت با ویروس های کلاسیک H1N1 خوک همسان هستند.این الگوی ترکیب ژن "6+2" نشان می دهد که این ویروس ممکن است محصول تغییر ژن بین ویروس های آنفولانزای انسان و خوک باشد.به ویژه ژن M2 نسبت به هر دو ویروس H1N1 خوک و سگ (A/canine/Korea/MV1/2012) را در درخت فایلوجنیتیک و خوشه های یک شاخه تکاملی نشان می دهد.که نشان می دهد این ژن ممکن است از طریق انتقال بین گونه سگ و خوک به جمعیت خوک وارد شده باشد.

جدول ۱. سویه هایی که نزدیک ترین همولوژی را به SD6591 برای هر ژن دارند.

2. SD6592 ویژگی های ژنومیک ویروس کلاسیک H1N1 خوک را حفظ می کند:

برخلاف SD6591، تمام هشت بخش ژن سویه SD6592 بیش از 98٪ همولوژی با ویروس H1N1 خوک را به اشتراک می گذارند و نزدیک ترین ارتباط را با 2018 پکن جدا شده A / خوک / پکن/0301/2018 (H1N1) دارند.این ویژگی ژنومی بسیار حفظ شده نشان می دهد که این سویه یک زنجیره انتقال پایدار در جمعیت خوک محلی ایجاد کرده و یک طاقچه زیست محیطی پایدار را اشغال می کند..

جدول ۲. سویه هایی که بیشترین همولوژی را با SD6592 دارند.

3در تجزیه و تحلیل ترکیب مجدد هیچ سیگنال قابل توجهی شناسایی نشد:

تجزیه و تحلیل SimPlot نشان می دهد که ویژگی های شبیه شیمی در ژن PA SD6591 و ژن های NA و NP SD6592 وجود دارد. با این حال، تأیید بیشتر با استفاده از الگوریتم های متعدد در بسته نرم افزاری RDP5،از جمله RDP، GENECONV و BootScan (با یک آستانه p-value < 0.05 اصلاح شده) ، هیچ نشانه ای از ترکیب مجدد از نظر آماری نشان ندادند.تفاوت های توالی مرتبط به احتمال زیاد به دلیل تجمع تدریجی جهش های نقطه ای یا توالی های اجدادی بدون نمونه است، نشان می دهد که در حال حاضر هیچ شواهد روشنی برای حمایت از وجود یک رویداد ترکیب مجدد اخیر در این نسب وجود ندارد.

شکل ۱. نتایج تجزیه و تحلیل ترکیب مجدد ژن SD6591 PA

شکل ۲. نتایج تجزیه و تحلیل ترکیب مجدد ژن های SD6592 NA و NP

4جایگزین های بسیار همگن دارای قابلیت تکثیر سلول چند میزبان هستند:

تیم تحقیقاتی اعتبار سنجی عملکردی را در آزمایشگاه با استفاده از منزوی H1N1 ۲۰۱۸ (A/swine/China/Qingdao/2018) با همولوژی ژنومی > ۹۱٪ با SD6591/SD6592 انجام دادند.نتایج Western blot و qRT-PCR نشان داد که ویروس می تواند به طور موثر در خوک ها تکثیر شود (PK-15)سلول های اپیتلیال سگ (MDCK) و انسان (A549) ، با حرکات تکثیر مشابه گونه کنترل PR8این نتایج در سطح سلولی نشان می دهد که این نوع ویروس آنفولانزای خوک توانایی آلوده کردن سلول ها را از منابع میزبان متعدد دارد..

جدول ۳. هویت نوکلئوتید (٪) بین قطعه ژن SD6591 و دو سویه مرجع H1N1

جدول ۴. هویت نوکلئوتید (٪) بین قطعه ژن SD6592 و دو سویه H1N1 مرجع.

شکل ۳. حرکات تکثیر ویروس های ۲۰۱۸-H1N1 و PR8 در خطوط سلولی مختلف.

5ویژگی های تکاملی ژن M2 نشان می دهد توجه به سایت های مربوط به مقاومت به داروها:

ژن M2 از SD6591 بالاترین همولوژی را نشان می دهد (97.93٪) با ویروس H1N1 همه گیر 2009 و خوشه ها در همان شاخه تکاملی با ویروس H1N1 سگ (A/canine/Korea/MV1/2012) در تجزیه و تحلیل فایلوجنیتیکمطالعات قبلی نشان داده است که ویروس های آنفولانزا انسانی در این شاخه تکاملی معمولاً دارای سایت های جهش کلیدی مرتبط با مقاومت به آمنتادین (مانند S31N) هستند.این پیش زمینه ژنتیکی نشان می دهد که نیاز به توجه به ویژگی های مولکولی بالقوه مربوط به مقاومت به داروها در سویه SD6591 وجود دارد.، و تأیید تجربی بیشتر از سایت های کلیدی و عملکردهای پروتئین M2 ضروری است.

خلاصه

این مطالعه تجزیه و تحلیل کل ژنوم دو ویروس آنفولانزای خوک H1N1 از استان شان دونگ را تکمیل کرد. با استفاده از یک استراتژی نوآورانه "تعویض عملکردی ویروس همگن"،ما ویژگی های توالی آنها را با فنوتیپ تکثیر در آزمایشگاه مرتبط کردیم, confirming that the H1N1 swine influenza virus circulating in pig populations still possesses the potential for cross-species multi-host cell infection even in the absence of detectable significant gene recombination events. This finding underscores the crucial importance of strengthening swine influenza virus genome surveillance and validating the phenotypic characteristics of representative strains for timely detection of potential adaptive mutations and early warning of novel influenza outbreaks.