综述:猪源人畜共患病毒:传播机制与新型诊断技术

《One Health Advances》:Swine zoonotic viruses: transmission and novel diagnostic technology

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:One Health Advances

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  本文系统综述了猪作为重要中间宿主在流感病毒(IAV/ICV)、尼帕病毒(NiV)、猪德尔塔冠状病毒(PDCoV)等10种人畜共患病毒传播中的关键作用,重点探讨了病毒跨种传播机制(如H1N1pdm09的重配)及快速诊断技术(包括侧流层析试纸LFA、生物传感器、高通量测序NGS)的最新进展,为建立"One Health"监测体系提供理论支撑,对防控新发再发传染病具有重要指导价值。

  

猪在人畜共患病毒传播中的核心作用

作为全球重要的经济牲畜,猪在多种人畜共患病毒的进化与传播中扮演着独特角色。研究显示,家畜携带的人畜共患病毒数量是野生动物的8倍,而猪因其特殊的生理特征和广泛的养殖规模,成为流感病毒、日本脑炎病毒(JEV)等病原体的"混合器"和"放大器"。通过全球贸易和集约化养殖模式,人与猪的密切接触显著增加了病毒跨种传播风险。

重点病毒传播机制解析

流感病毒:甲型流感病毒(IAV)呈现双向传播特征,H1N1、H1N2和H3N2是猪群主要流行亚型。2009年H1N1pdm09大流行株包含人源和猪源流感病毒基因,证实猪在病毒重配中的关键作用。丙型流感病毒(ICV)虽以人类为主要宿主,但猪源ICV与人类毒株高度同源,存在跨种传播潜力。

尼帕病毒(NiV):狐蝠作为天然宿主,通过猪作为中间宿主实现向人类传播。马来西亚株(NiV-M)通过猪群扩增导致40%死亡率,而孟加拉株(NiV-B)通过污染椰枣汁直接传播,死亡率高达70%,显示病毒适应性进化的差异。

猪德尔塔冠状病毒(PDCoV):2012年在中国香港首次发现后迅速扩散至26个省份。2021年海地儿童感染案例证实其跨种传播能力,系统发育分析揭示其频繁发生长距离传播事件,可能与人类活动相关。

其他重要病原体

  • 埃博拉病毒(REBOV):猪可通过呼吸道分泌物排毒,对养殖工人构成威胁
  • 戊型肝炎病毒(HEV):HEV-3/4型通过未煮熟猪肉传播,欧洲90%人类病例源于猪源病毒
  • 伪狂犬病毒(PRV):2017年后人类中枢神经系统感染病例激增,与病猪接触密切相关

突破性诊断技术进展

即时检测技术

  • 侧流层析试纸(LFA):成本低廉但灵敏度有限,新型磁纳米标记技术可消除背景干扰
  • 垂直流检测(VFA):通过多免疫反应点设计实现多重检测,丙型肝炎检测限达53.1μg/mL

生物传感器

  • 表面等离子共振(SPR):禽流感H5N1抗体检测限193.3ng/mL
  • 表面增强拉曼(SERS):日本脑炎病毒抗原检测限7.6ng/mL
  • 电化学传感器:流感M1蛋白检测限达1fg/mL

高通量技术

  • 二代测序(NGS):可同时分析样本中全部病原体遗传信息,但存在数据库覆盖不足的局限
  • 系统病毒表位扫描(VirScan):通过噬菌体展示技术全面分析抗病毒抗体谱

未来挑战与展望

当前诊断技术面临三大矛盾:即时检测的多重分析需求与灵敏度限制、生物传感器的环境稳定性问题、NGS的高成本与数据分析复杂性。解决方案包括开发纳米标记增强信号、优化便携式测序设备、建立全球病毒基因数据库。随着PDCoV等新发病毒的不断出现,建立基于"One Health"理念的跨物种监测网络将成为防控关键。特别需要关注东南亚等养猪密集区的病毒进化动态,以及气候变化对虫媒病毒(如JEV)传播范围的潜在影响。

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