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蜱被认为是仅次于蚊子的第二大最常见的病原体载体,我国蜱虫约有120种,可传播病原体的约有60种,可将多种致病病毒传播给脊椎动物。比如蜱传脑炎病毒(TEBV),克里米亚-刚果出血热病毒(CCHFV),内罗毕绵羊病病毒(NSDV),非洲猪瘟病毒(AFDV),发热伴血小板减少综合征布尼亚病毒(SFTSBV)等,并且蜱传病毒导致的疾病致死率高,缺少有效疫苗,而且防治方法有限。近年来不断有新型蜱传病毒被发现,且蜱传疾病病例数呈逐年上升趋势。中国中西部及东北地区生物资源丰富,生态环境复杂多样,畜牧业发达,为蜱类提供了主要滋生场所和适宜栖息地,也为蜱传传染病提供了便利条件。为了探究中国中西部及东北地区蜱媒病毒的本底情况,调查蜱虫病毒群落组成,挖掘蜱虫病毒组内新型病毒和导致人畜共患病或潜在致病性的病毒,本研究于中国中西部及东北地区采集游离蜱虫及畜体表寄生蜱虫,利用病毒宏基因组学及生物信息学技术对蜱虫病毒群落及病毒序列的遗传特征进行了研究。通过研究获得以下结果:1.2015年至2018年于河北,河南,湖北,湖南,云南,甘肃,陕西,青海,四川,新疆,辽宁和上海12个省和直辖市采集了940只蜱虫(590寄生蜱虫和350只游离蜱虫),采集时间跨度大,地域范围广。寄生蜱虫宿主包括羊、牛、犬、鸡、熊猫、骆驼等,宿主多样化且具有广泛性与代表性。从采样蜱虫中检测到6种蜱种,包括H.longicornis、De.everestianus、Rh.microplus、Rh.turanicus、Rh.sanguineus和Hy.asiaticum。2.采集蜱虫根据采集时间、地点、蜱种分成70组,并构建相应的蜱虫文库,利用Mi Seq Illumina平台进行测序。01-06号文库测序总量为0.183G(1,218,388条reads),其中5,643条reads被确定为病毒reads。319-382号文库测序数据总量为13.44G(1.18×10~8条reads),其中2,443,584条reads被确定为病毒reads。3.01-06号文库内病毒reads注释到10个病毒科以及未分类病毒,包括ss RNA,ss DNA,ds DNA病毒,按照病毒的天然宿主来分,可以分为脊椎动物病毒、虫媒病毒、植物病毒以及噬菌体。319-381号文库内病毒reads主要被分配到21个病毒科,包括6个DNA病毒科(ss DNA、ds DNA),15个RNA病毒科(ss RNA、ds RNA)和1个逆转录病毒科(Retroviridae)。按照病毒天然宿主可以分为脊椎动物病毒、虫媒病毒。4.蜱虫文库整体分析RNA病毒占据主要地位,RNA病毒中节肢动物病毒(黄病毒科(Flaviviridae),楚病毒科(Chuviridae),内罗病毒科(Nairoviridae),白纤病毒科(Phenuiviridae),传染性软腐病病毒科(Iflaviridae),弹状病毒科(Rhabdoviridae))和戊型肝炎病毒科(Hepeviridae)占比较大;DNA病毒中细小病毒科(Parvoviridae)占据绝对优势。Alpha多样性分析结果显示不同蜱种之间病毒物种丰度和均匀度并没有显著差异,但病毒丰富度存在差异;不同采集地点之间病毒物种多样性存在显著差别,湖北,河南,青海采集的蜱虫的病毒多样性较高。Beta多样性分析结果显示不同蜱种、采集地点分组PCo A图存在显著差异。5.我们一共发现了30条近乎完整的基因组序列,其中17条编码完整的蛋白编码区的序列(缺少部分3’或5’端非编码区)以及完整病毒基因组,分布在楚病毒科(Chuviridae),弹状病毒科(Rhabdoviridae),内罗病毒科(Nairoviridae),白纤病毒科(Phenuiviridae),黄病毒科(Flaviviridae),传染性软腐病病毒科(Iflaviridae)等节肢动物病毒科内,以及细小病毒科(Parvoviridae),戊型肝炎病毒科(Hepeviridae),多瘤病毒科(Polyomaviridae)等导致哺乳动物甚至人类致病的病毒科。此外,在Chuviridae,Nairoviridae,Flaviviridae,Iflaviridae,Hepeviridae,Parvoviridae,Polyomaviridae中发现的13条病毒序列鉴定为其病毒属内的新病毒种或者类病毒,属于新型病毒。系统发育分析显示大部分病毒序列都分布在已知的病毒属内,也有一些显示出特殊的进化过程,比如类黄病毒和类戊型肝炎病毒。对于两条新型细小病毒的流行病学筛查显示阳性率为15.63%和9.38%。以上研究结果展示了中国中西部地区以及东北地区的病毒群落组成以及病毒多样性,阐明了发现病毒的系统进化历程以及流行病学情况,为研究中国中西部及东北地区蜱传病毒的本底情况提供了基础数据,将有助于追踪病毒进化历程,防控新发病毒流行以及预防病毒性疾病扩散。