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中国基因Ⅳ型戊型肝炎病毒人畜共患的时间-空间进化特征研究
  • 项目名称:中国基因Ⅳ型戊型肝炎病毒人畜共患的时间-空间进化特征研究
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:81001264
  • 申请代码:H2609
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:陆一涵
  • 负责人职称:讲师
  • 依托单位:复旦大学
  • 批准年度:2010
中文摘要:

我国人群戊肝病例逐年上升,基因Ⅳ型戊肝病毒(HEV)是主导流行株,猪为主要宿主;其人畜共患性加重病毒株变异程度。为揭示HEV进化起源、预测流行趋势,本研究在分析医院戊肝发病者/感染者病毒血症检出率和屠宰场商品猪HEV携带率基础上,获取人/猪基因Ⅳ型病毒RdRp基因片段。通过优选核苷酸/氨基酸替换模型,比对序列变异规律"三间分布",描绘进化距离-频率分布曲线,建立基于RdRp片段的亚型划分标准。利用Bayesian统计框架和MCMC算法,整合非严格分子钟假设,在序列比对基础上拟合"溯祖"进化模型,计算HEV分子进化速率和时间,追溯不同来源病毒种群的增长历史、估算基本繁殖数、分析传播能力。根据分枝系统学简约原则在进化树节点处解析拓扑结构,推断病毒株进化关联性和历史传播过程中HEV种群的地区与宿主"迁移事件",追踪种群的地理传播方向。最终评估猪群携带病毒对人群影响,为HEV流行预警提供科学依据。

结论摘要:

基因Ⅳ型戊型肝炎病毒(HEV-4)是我国戊型肝炎的主导基因型,为人畜共患,猪是其主要动物宿主。HEV-4包含多个亚型,在不同地区可同时存在。本研究基于安徽安庆和广西南宁的研究现场①共收集112份急性散发性戊肝病例血清标本,病毒血症检出率为37.5%。结合既往研究数据,推算戊肝患者出现明显症状后病毒血症持续时间约1个月,少数患者可长达1-4个月;感染不同基因亚型患者的病毒血症持续时间也存在差异性。②共收集3600份成年商品猪胆汁标本,安徽安庆和广西南宁的检出率分别为5.8%和3.9%。两地猪群携带HEV的高峰与低谷月份明显不同,与当地的气温、降雨量等关系不大,而与两地流行的HEV不同基因亚型密切关联。③分析戊肝发病疫情数据的季节性分布特征,发现戊肝疫情呈现“春节效应”,即全年发病情况存在波动,在春节之后(3-4月)明显上升,而其他月份低发。④比对HEV RdRp 821nt核苷酸/273aa氨基酸片段的序列变异信息,发现不同亚型/地区分离序列的变异程度之间的差异性较大,而人与猪分离序列的差异则较小。人HEV与猪HEV序列筛选的最优核苷酸置换模型存在差别,提示HEV在猪群中稳定传代、变异较小,而在人群中为散发、变异较大。⑤确认本研究分离的HEV病毒株基因型主要为HEV-4,共包含5个亚型(4a、4b、4d、4h、4i);比较序列同源性的宿主、地区、时间分布特征,提示HEV-4同时存在跨地区同源性(提示跨地区传播)和地区聚集性(提示适应性进化)的特征。同时,首次在广西检出基因Ⅲ型HEV,且为3a亚型,而此前华东地区研究报道均为3b亚型。⑥结合本课题组分离获得的HEV序列及GenBank数据库中的分离序列,推算RdRp 821nt片段的进化速率及分歧时间,结果表明华东地区分离株进化分歧时间存在差别(上海→江苏→安徽→浙江),广西则最晚;猪HEV进化速率显著高于人HEV,但华东地区各地分离的猪HEV进化分歧时间相似,广西分离的猪HEV亦较晚。追溯病毒种群的增长过程,计算华东地区与广西的人/猪HEV-4种群的基本繁殖数均为1.00-1.05。⑦通过进化地理学研究推断华东地区人HEV-4种群的迁移特征,主要的迁移事件为(1)安徽→江苏;(2)江苏→安徽,江苏→上海;(3)上海→江苏,上海→浙江,上海→安徽。与进化分歧时间推算结果一致,提示存在明确的地理传播方向。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
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  • 2
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