我國是農(nóng)業(yè)大國,豬的健康養(yǎng)殖與穩(wěn)定生產(chǎn)對國民經(jīng)濟(jì)有重要影響。由于豬病的病種多、病原復(fù)雜、混合感染和隱性感染等復(fù)雜的疾病狀態(tài),以及不斷出現(xiàn)新發(fā)病原或變異株,嚴(yán)重影響了我國養(yǎng)豬業(yè)的健康發(fā)展。鑒于臨床多種病原協(xié)同致豬發(fā)病的現(xiàn)象較為普遍,僅監(jiān)測感染豬的單一病原或少數(shù)幾種主要病原并不能全面展現(xiàn)豬的感染狀況。已經(jīng)有較多的報道利用宏基因組與宏轉(zhuǎn)錄組技術(shù)檢測病毒,但系統(tǒng)地從動物組織中發(fā)現(xiàn)病原微生物或未知病原、分析病原混合感染的相關(guān)性、探查病原感染譜與臨床癥狀/病理剖檢變化之間的關(guān)聯(lián)性,較為全面地展示病原感染的相關(guān)信息,目前鮮有報道。
近期發(fā)表在《Microbiome》雜志的一項研究“A to‐tal infectome approach to understand the etiology of in‐fectious disease in pigs”,采集了我國136 頭臨床發(fā)病豬的樣品和臨床癥狀信息,建立了豬病原感染組學(xué)分析方法,較為系統(tǒng)地繪制了我國當(dāng)前的豬病原感染譜,展現(xiàn)了豬病原混合感染的復(fù)雜現(xiàn)狀。該研究利用宏轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)對臨床樣本進(jìn)行病原微生物探查,共檢測到34 種RNA 病毒、9 種DNA 病毒以及多種細(xì)菌、支原體和真菌。其中豬繁殖與呼吸綜合征病毒(PRRSV)、腹瀉相關(guān)病原檢出比例較高;也檢測到了多種人畜共患病原微生物(如鏈球菌、戊型肝炎病毒、日本乙型腦炎病毒和偽狂犬病病毒);首次發(fā)現(xiàn)了肺孢子蟲的兩個新種,暫命名為Pneumocys‐tissp.suis1 和Pneumocystissp.suis2。
該研究表明,在發(fā)病豬體內(nèi)存在病毒、細(xì)菌、支原體或真菌的混合感染;PRRSV 在這些病原中的豐度相對較高,且與多種病原的共感染具有相關(guān)性(包括PCV2、副豬嗜血桿菌和豬鼻支原體),提示PRRSV 感染可以促進(jìn)其他病原微生物的繼發(fā)感染,導(dǎo)致豬的臨床癥狀更為復(fù)雜,這與PRRSV 引起機(jī)體的免疫抑制有關(guān)。本研究還對宏轉(zhuǎn)錄組測出的病原基因組序列進(jìn)行了遺傳進(jìn)化分析,發(fā)現(xiàn)多種病毒存在不同的基因型(或亞型),且可以顯示出病毒株的遺傳多樣性和優(yōu)勢流行株的類型。在多種病原混合感染的情況下,發(fā)病豬的臨床癥狀更加復(fù)雜,單一病原感染所致的典型臨床癥狀并不多見。通過對發(fā)病豬臨床癥狀及其對應(yīng)的病原感染譜進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析,發(fā)現(xiàn)同一臨床癥狀與多種病原微生物感染相關(guān),相同病原的感染(單一病原感染或多病原混合感染)也可以誘發(fā)多種臨床癥狀;發(fā)病豬組織的病理變化及其對應(yīng)的病原感染譜也是如此。。
該感染組學(xué)分析方法的建立,不僅能夠系統(tǒng)地從動物組織中發(fā)現(xiàn)病毒、細(xì)菌、支原體或真菌等病原或未知病原,定量地分析各病原的豐度,而且能根據(jù)基因序列進(jìn)行病原的遺傳特征分析。進(jìn)一步分析多病原的混合感染情況,還可以發(fā)現(xiàn)致豬發(fā)病的主要病原。將多病原混合感染與其致宿主的臨床癥狀和組織病理變化作關(guān)聯(lián)性研究,能夠較為全面地展示病原感染的相關(guān)信息。該分析方法將為系統(tǒng)了解病原感染譜、病原混合感染及其致病特征之間的關(guān)聯(lián)性提供重要的技術(shù)支撐。