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青岛地区呼吸道感染患者鼻病毒的分子流行病学研究

万以秋

青岛地区呼吸道感染患者鼻病毒的分子流行病学研究

万以秋1
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作者信息

  • 1. 安徽理工大学
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摘要

研究背景与目的:呼吸道感染指的是一系列疾病,主要是致病微生物入侵呼吸道,当机体的抵抗力不足以抵抗感染而导致的以鼻、咽、喉、气管、支气管和肺等部位出现炎症的感染性疾病。在呼吸道感染的患者中,人鼻病毒(HumanRhinovirus,HRV)的感染占有较大的比例。前期的研究认为鼻病毒只会导致相对良性的上呼吸道疾病的发生,对其的重视程度相对较低。但随着对鼻病毒的研究不断展开,发现鼻病毒与慢性肺部疾病的恶化、哮喘的发展、严重毛细支气管炎和老年人及免疫功能低下导致的致命肺炎等疾病具有相关性。因此,美国、日本、韩国和肯尼亚等国际社会和在中国广州、上海、香港、甘肃、北京、长沙等地区均研究了在呼吸道感染中鼻病毒的感染情况,但是在中国青岛地区,对于鼻病毒的流行特征以及中国关于鼻病毒全长的序列报道较少。本研究以2020年秋冬季青岛地区出现呼吸道感染的328例患者为研究对象,研究鼻病毒的感染情况及对鼻病毒进行分离与鉴定,以期对呼吸道感染中鼻病毒的研究提供参考,为中国鼻病毒的疫苗研究和病毒的其他生物学特性研究提供数据支撑,为鼻病毒的进化和突变研究提供具有参考性的全基因组序列。 材料与方法:本实验的研究对象来源于中国疾病预防控制中心病毒病所委托青岛CDC收集的呼吸道感染患者328例,采集时间为2020年9月-2021年2月。对患者采集的328例咽拭子样本提取核酸,应用荧光定量PCR方法对样本所提核酸进行15种常见呼吸道病毒的筛查。对初筛人鼻病毒阳性的样本,应用巢氏PCR方法对HRV-VP4/VP2基因进行扩增并测序,对所获序列进行系统进化树和同源性分析,与此同时,对HRV初筛阳性的样本进行病毒分离,对病毒分离成功的样本,提取病毒分离后的核酸,应用荧光定量PCR和巢氏PCR的方法对病毒进行鉴定,并对分离成功的鼻病毒进行全基因组序列的测定。 研究结果: 1.在328例呼吸道感染患者中开展15种呼吸道病毒筛查,其中,121例患者中至少检测到一种呼吸道病毒,病毒的检出率为36.88%。单一病毒的检出情况显示,HRV的检出率为10.37%(34/328)、呼吸道合胞病毒(Respiratorysyncytialvirus,RSV)和人类偏肺病毒(humanmetapneumovirus,HMPV)均为3.66%(12/328)、人冠状病毒-NL63(humancoronavirustypesNL63,HCoV-NL63)为2.74%(9/328)、人博卡病毒(humanbocavirus,HBoV)和腺病毒(adcnovims,AdV)均为2.44%(8/328)、人副流感病毒-1(humanparainfluenzavirustypes1,HPIV1)和肠道病毒(Humanenterovirus,HEV)均为1.83%(6/328)、HCoV-HKU1为1.22%(4/328)、人副流感病毒-2(humanparainfluenzavirustypes2,HPIV2)、人冠状病毒-NL63(humancoronavirustypesOC43,HCoV-OC43)和流感病毒A(influenzavirusesA,FluA)均为0.30%(1/328)。 2.HRV阳性患者中,男性患者的检出率高于女性患者,但两者之间的差异没有统计学意义。在0-15岁组中,HRV的检出率最高。在秋季中,HRV的检出率高于冬季,且两者的差异具有统计学意义。 3.45例HRV阳性患者中,有11例患者存在与其他病毒混合感染,主要是HRV和RSV的混合感染,占45.45%。 4.在45例HRV阳性患者对HRV-VP4/VP2的目的片段进行扩增,获得38条HRV毒株序列,其中涉及了HRV-A、B、C三组,包括28株HRV-A(包括A36、A53均为4株、A28为3株、A15和A01均为2株和A20、A58、A49、A78、A07、A21、A55、A32、A09、A41、A16、A47、A40均为1株)、8株HRV-C(包括3株C45和C03、C06、C15、C40、C48均为1株)和2株HRV-B(均为B52)。 5.本实验室获得的38株HRV序列,在HRV-A组中,各序列之间核苷酸和氨基酸的同源性分别为66.4-98.7%和86.3%-100%;在HRV-C组中,各序列的核苷酸和氨基酸同源性分别为64.7-97.9%和78.6-100%:在HRV-B组中,2株序列之间的核苷酸和氨基酸同源性分别为96.8%和100%。 6.QD1040株基因组全长为7141nt,为鼻病毒A28型。与最新报道的基因组全长的2021美国株(GeneBank号:MZ629129.1)遗传距离最近,核苷酸同源性为98.7%,与其相比93个碱基发生突变,其中8个氨基酸位点发生变化。HRVQD1078株基因组全长7138nt,为鼻病毒A58型。依据基因组全长构建系统发育树结果显示,与2008年美国株(GeneBank号:FJ445142.1)的遗传距离最近,核苷酸同源性为97.2%,与其相比220个碱基发生突变,其中有15个氨基酸位点发生改变。 研究结论: 1.鼻病毒是2020年秋冬季青岛地区呼吸道感染患者主要的病毒性病原,且以HRV-A型感染为主,应加强该地区鼻病毒的防控。 2.38株HRV毒株序列存在25种鼻病毒血清型,多种血清型的存在可能会重组产生新的鼻病毒毒株,需要我们进一步的对鼻病毒展开研究。 3.本实验获得的2株鼻病毒分离株分别为HRV-A28和HRV-A58,与其遗传距离最近的参考株相比,鼻病毒易发生突变,应该注意防范鼻病毒产生高致病性毒株的可能。

关键词

鼻病毒/呼吸道感染/系统进化树/全基因组

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授予学位

硕士

学科专业

临床检验诊断学

导师

蔡茹;韩俊

学位年度

2022

学位授予单位

安徽理工大学

语种

中文

中图分类号

R5
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