новости компании о MDPI. Новый вирус свиного гриппа H1N1 обнаружен в стаде свиней Шаньдун: анализ риска трансмиссии между видами и

15 января 2026 года команда профессора Юй Чжицзюня из Колледжа биологических наук и технологий Университета Цзинань в сотрудничестве с Институтом исследований птицеводства Академии сельскохозяйственных наук Шаньдуна и Нормальным университетом Шаньдуна опубликовала исследовательскую работу под названием «Генетическая характеристика и эволюционные аспекты новых вирусов свиного гриппа H1N1, выявленных у свиней в провинции Шаньдун, Китай» в международном вирусологическом журнале *Viruses* (MDPI).

В ходе исследования в 2019 году в образцах свиней из города Линьи и уезда Шанхэ города Цзинань провинции Шаньдун были обнаружены два вируса свиного гриппа H1N1 (SD6591 и SD6592), проведено их полногеномное секвенирование и филогенетический анализ. Исследование показало, что гены PA и M2 штамма SD6591 имели высокую гомологию с человеческим вирусом H1N1, что предполагает наличие у этого штамма характеристик реассортации генов между человеческим и свиным вирусами гриппа. Штамм SD6592, напротив, был высоко гомологичен вирусу свиного гриппа, не проявляя явных характеристик межвидовой реассортации генов, и его генетические характеристики были относительно консервативными.

Данное исследование предоставляет молекулярно-эпидемиологические доказательства для понимания межвидовой эволюции вирусов свиного гриппа в провинции Шаньдун, подчеркивая важность постоянного усиления надзора за свиным гриппом и оценки зоонозных рисков.

Основные результаты исследования

* **Выявление нового генотипа реассортанта человек-свинья:** Геномный анализ штамма SD6591 показал, что его гены PA и M2 высоко гомологичны сезонным человеческим вирусам H1N1, в то время как другие гены в основном происходят от свиных вирусов, что указывает на то, что это новый реассортантный вирус человек-свинья.

* **Указание на сложную сеть межвидовой передачи:** Филогенетический анализ выявил, что ген M2 штамма SD6591 находится в той же эволюционной ветви, что и вирусы H1N1 собак, предполагая возможный многохозяинный цикл между свиньями, собаками и людьми, подчеркивая необходимость включения компаньонских животных в систему надзора.

* **Подтверждение потенциальной способности к инфицированию человеческих клеток:** Эксперименты in vitro с высоко гомологичными активными штаммами подтвердили, что вирус может эффективно реплицироваться в эпителиальных клетках легких человека (A549), предоставляя прямые экспериментальные доказательства его потенциального зоонозного риска.

• Принята инновационная стратегия функциональной валидации: В ответ на проблему невозможности выделения живых вирусов из-за сохранения образцов, исследование инновационно использовало существующие штаммы с высокой геномной гомологией (>91%) для функциональной валидации методом замещения in vitro, предоставляя осуществимое решение для изучения характеристик вирусов в аналогичных обстоятельствах.

В данном исследовании было проведено тестирование нуклеиновых кислот на вирус свиного гриппа подтипа H1N1 в 200 образцах легочной ткани свиней, собранных в 2019 году в Ляочэне, Линьи, Цзинане и Циндао провинции Шаньдун. Были обнаружены два положительных образца (SD6591 и SD6592). Полный геном вируса был получен посредством высокопроизводительного секвенирования, и его генетические эволюционные характеристики были систематически проанализированы с использованием сравнения гомологии и филогенетического анализа. Цель данного исследования — предоставить базовые данные для молекулярно-эпидемиологического надзора за вирусом свиного гриппа в провинции Шаньдун и научную основу для оценки риска его межвидовой передачи и разработки целенаправленных стратегий профилактики и контроля.

Введение

Вирусы гриппа А имеют широкий спектр хозяев, инфицируя множество видов, включая людей, птиц и свиней. Вирус свиного гриппа (ВСГ) не только наносит значительный экономический ущерб свиноводческой отрасли, но и представляет постоянную угрозу для общественного здравоохранения из-за уникальной биологической роли свиней как «смесительных сосудов» для вирусов гриппа, что позволяет им постоянно генерировать новые рекомбинантные вирусы и распространяться между видами.

Результаты исследования

1. SD6591 проявляет уникальные характеристики реассортации генов, происходящих от человека:

Ген PA штамма SD6591 демонстрирует наибольшую гомологию (96,99%) с человеческим вирусом H1N1 2009 года. В то время как ген M2 имеет наибольшую гомологию (98,96%) с свиным вирусом H1N1 из Ляонина, его генный кластер тесно связан с сезонными человеческими вирусами H1N1. Шесть сегментов генов, PB2, PB1, NP, NA, HA и NEP, высоко гомологичны классическим свиным вирусам H1N1. Эта комбинация генов «6+2» предполагает, что вирус может быть продуктом реассортации генов между человеческими и свиными вирусами гриппа. Примечательно, что ген M2 проявляет родство как с свиными, так и с собачьими вирусами H1N1 (A/canine/Korea/MV1/2012) на филогенетическом дереве и находится в той же эволюционной ветви, что предполагает, что этот ген мог попасть в популяцию свиней через межвидовую передачу от собак к свиньям.

Таблица 1. Штаммы с наибольшей гомологией к SD6591 для каждого гена.

2. SD6592 сохраняет геномные характеристики классического вируса свиного гриппа H1N1:

В отличие от SD6591, все восемь сегментов генома штамма SD6592 имеют более 98% гомологии с вирусом свиного гриппа H1N1 и наиболее тесно связаны с пекинским изолятом 2018 года A/swine/Beijing/0301/2018 (H1N1). Эта высококонсервативная геномная характеристика указывает на то, что данный штамм установил стабильную цепь передачи в местной популяции свиней и занимает устойчивую экологическую нишу.

Таблица 2. Штаммы с наибольшей гомологией к SD6592.

3. Значительный сигнал рекомбинации не обнаружен при анализе рекомбинации:

Анализ SimPlot выявил химероподобные особенности в гене PA штамма SD6591, а также в генах NA и NP штамма SD6592. Однако дальнейшая проверка с использованием множества алгоритмов в пакете программ RDP5, включая RDP, GENECONV и BootScan (с пороговым значением скорректированной p-величины <0,05), не выявила статистически значимого сигнала рекомбинации. Различия в связанных последовательностях, скорее всего, обусловлены постепенным накоплением точечных мутаций или неисследованными предковыми последовательностями, что указывает на отсутствие на данный момент четких доказательств недавнего события рекомбинации в этой линии.Рисунок 1. Результаты анализа рекомбинации гена PA штамма SD6591.

Рисунок 2. Результаты анализа рекомбинации генов NA и NP штамма SD6592.

4. Высокогомологичные заместители обладают способностью к репликации в клетках множества хозяев:

Исследовательская группа провела функциональную валидацию in vitro с использованием изолята H1N1 2018 года (A/swine/China/Qingdao/2018) с геномной гомологией >91% к SD6591/SD6592. Результаты вестерн-блоттинга и qRT-ПЦР показали, что вирус может эффективно реплицироваться в эпителиальных клетках свиней (PK-15), собак (MDCK) и человека (A549) с кинетикой репликации, аналогичной контрольному штамму PR8. Эти результаты на клеточном уровне предполагают, что данный тип вируса свиного гриппа обладает потенциалом инфицировать клетки множества источников-хозяев.

Таблица 3. Нуклеотидная идентичность (%) между фрагментом гена SD6591 и двумя референсными штаммами H1N1.

Таблица 4. Нуклеотидная идентичность (%) между фрагментом гена SD6592 и двумя референсными штаммами H1N1.

Рисунок 3. Кинетика репликации вирусов 2018-H1N1 и PR8 в различных клеточных линиях.

5. Эволюционные характеристики гена M2 предполагают внимание к сайтам, связанным с лекарственной устойчивостью:

Ген M2 штамма SD6591 демонстрирует наибольшую гомологию (97,93%) с пандемическим вирусом H1N1 2009 года и находится в той же эволюционной ветви, что и вирус H1N1 собак (A/canine/Korea/MV1/2012) при филогенетическом анализе. Предыдущие исследования показали, что человеческие вирусы гриппа в этой эволюционной ветви обычно несут ключевые мутационные сайты, связанные с устойчивостью к амантадину (например, S31N). Этот генетический фон предполагает необходимость уделять внимание потенциальным молекулярным характеристикам штамма SD6591, связанным с лекарственной устойчивостью, и необходимость дальнейшей экспериментальной проверки ключевых сайтов и функций белка M2.

Резюме

В данном исследовании был проведен полногеномный анализ двух вирусов свиного гриппа H1N1 из провинции Шаньдун. Используя инновационную стратегию «функционального замещения гомологичным вирусом», мы соотнесли их последовательные характеристики с фенотипом репликации in vitro, подтвердив, что вирус свиного гриппа H1N1, циркулирующий в популяциях свиней, по-прежнему обладает потенциалом межвидовой клеточной инфекции множества хозяев даже при отсутствии обнаруживаемых значительных событий генной рекомбинации. Этот вывод подчеркивает критическую важность усиления геномного надзора за вирусом свиного гриппа и валидации фенотипических характеристик репрезентативных штаммов для своевременного выявления потенциальных адаптивных мутаций и раннего предупреждения о новых вспышках гриппа.