成果转化

比较病毒组研究揭示库蠓在自然界病毒生态中的重要作用

 

20201214日,国际著名期刊《Briefings in Bioinformatics》在线发表了苏州系统医学研究所吴爱平课题组和云南省畜牧兽医科学院王静林课题组的一项联合研究成果“Comparative Viromes of Culicoides and Mosquitoes Reveal Their Consistency and Diversity in Viral Profiles”。该研究首次通过大规模病毒宏基因组测序和比较病毒组学分析方法,证明了库蠓这类媒介昆虫是病毒生态中长期被忽视的重要组成部分,其中蕴藏着意料之外的大量未知病毒,在将来的新发突发性传染病监测中应该予以额外关注。

近年来,新发和再发传染病频繁爆发,其中很多病原是由昆虫媒介(比如蚊子和蜱虫等)介导传播。库蠓是一类比蚊子还小的吸血昆虫,已知能传播奥罗普切病毒、蓝舌病病毒等多种人或动物致病性病毒。但是,人们对其在整个自然界病毒生态中的贡献还知之甚少。为了系统研究库蠓在病毒生态中的作用,该研究提出了一套比较病毒组学的研究策略,以大家熟知的蚊子作为参考媒介昆虫,系统性地比较了两类媒介昆虫所携带病毒的组成图谱、种属多样性、时空分布和潜在致病原等,构建出了中国云南省不同地区库蠓和蚊子携带的病毒图谱(图1)。

 

 

1: 库蠓和蚊子的大规模采样、测序和比较病毒组学分析。

 

从云南省经常发生动物或人虫媒传染病的15个代表性地区,研究团队收集了数十万只库蠓和蚊子样本。进而,通过专门设计的去除宿主核酸的高通量测序方案,优化了库蠓和蚊子样本的病毒组测序实验,再基于自主开发的病毒组分析流程,成功拼装并注释出大量完整或接近完整的病毒序列。研究表明,即使是相同地区同一个采样点,库蠓和蚊子携带的病毒种类也差异较大。作为一类被忽视的昆虫媒介,库蠓携带了至少10种以上已知的对人或动物致病性病毒,以及大量的未知病毒。在核酸水平上,该研究在库蠓和蚊子中(以库蠓为主)发现了300多种新病毒,包括黄病毒科的40多种新病毒(其中21种为分节段的黄病毒)、单负链RNA病毒纲中的180余种新病毒以及布尼亚病毒目中的130余种新病毒。这些新病毒的发现,揭示了库蠓在自然界病毒生态圈中的重要地位,也提示了将库蠓纳入传染病监测体系中的重要意义。

苏州系统医学研究所刘林博士、沈勤,云南省畜牧兽医科学院李楠、何于雯为论文共同第一作者;苏州系统医学研究所吴爱平研究员、云南省畜牧兽医科学院王静林研究员为论文的共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、中国医学科学院医学与健康科技创新工程和云南省地方项目等多项基金的大力资助。

 

文章链接:https://academic.oup.com/bib/advance-article/doi/10.1093/bib/bbaa323/6032619?guestAccessKey=f39cd096-1f92-4917-a3a4-efa8c5ca052c